Projekt Systementwicklung

Weiterentwicklung der mobilen Messstation
zur Aufzeichnung von Umweltparametern
am Beispiel Umweltradioaktivität (MoGUM)
.




Prof. Dr.
Ralf S. Mayer

Winterersemester 2006/07









Projekt

Weiterentwicklung einer unabhängigen mini Messstation
zur Aufzeichnung von Umweltradioaktivität (MoGUM)

Weiterentwicklung des prozessorbasierten Systems zur Überwachung von Umweltparametern und Data Logger mit drahtloser Datenübertragung und -Steuerung.




Motivation



Die qualifizierte Messung und Auswertung von Umweltdaten sind meist aufwändig und Behörden und zugelassenen Institutionen vorbehalten. Im Rahmen des Projekts werden wir den bereits erfolgreich getesteten Prototyp weiterentwickeln, der es erlaubt Radioaktivität in der Umwelt zu messen und über längere Zeiträume hinweg zu protokollieren.
Wie interessant diese Fragestellung ist, zeigt nicht nur die weltweit fortbestehende Bedrohung aller Menschen durch fanatisierte Minderheiten. Auch Meldungen über den Nachweis von Radioaktivität natürlichen Ursprungs beispielsweise in Mineralwasser zeigen die aktuellen Berichte vom 28. August 2006 in der Süddeutschen Zeitung und in der Ausgabe 35/2006 im Spiegel.

Die bisherigen Messsonden wurden erstmals aus Komponenten entwickelt (Micro-Computer und Geiger-Müller-Zählrohr), die so preisgünstig und klein sind, dass man es sich erlauben kann, die Sonden eine Zeitlang unbeaufsichtigt an interessanten Stellen in der Umgebung zu platzieren, z.B. Abwasserkanal, entlang Strasse oder Bahnlinie, nuklearmedizizinische und kerntechnische Bereiche … Nach Zeiten bis zu einigen Monaten werden die über diesen Zeitraum gespeicherten Daten aus den/der Sonde(n) ausgelesen und ausgewertet. Damit können auch kurzfristige Erhöhungen erkannt und zeitgenau zugeordnet werden.






Publikationen zu moGUM und Ausstellung auf Messen

Bereits nach einem Semester Projekt Systementwicklung im Bachelorstudiengang konnte der Prototyp erfolgreich getestet und der Öffentlichkeit vorgestellt werden:

Publikationen

Viele Gespräche mit Fachleuten zeigen ein besonderes Interesse an der mobilen Gamma-Umweltmesssonde und und ermutigen stark zu der geplanten Erweiterung durch eine drahtlosen Kommunikation mit der Sonde und vereinfachten Übertragung der Messwerte zu einer Basisstation.

Daher ist geplant, die erfolgreich erweiterte Sonde auch im nächsten Jahr auf der CeBIT und einer großen Umwelt-Fachmesse unter Beteilungung von Studierenden zu zeigen.




Ziel des Projekts

Beginnend mit einigen Hintergrundinformationen über Radioaktivität in der Umwelt und deren Messung, werden wir gemeinsam erweiterte Anforderungen definieren:

  • Software für die Messeinheit und deren Erweiterung

  • Peripherie zum drahtlosen Auslesen der Messdaten

  • Erweiterung des Prototyps

    • drahtlose Schnittstelle (Funkmodul, Infrarot)

    • Erweiterung des Speichers

    • Robustes wasserdichtes Gehäuse für realen Einsatz

  • Spezifikation der Software für PC oder Notebook:

    • Zum Auslesen der Messdaten

    • Funk/Infrarot Fernbedienung

    • Konfiguration und Kalibrierung der Sonden

    • Auswertung der Messdaten, grafische Darstellung

Das Projekt mit Spezifikation, Realisierung, Test und Dokumentation wird dann von Ihnen vorangetrieben.








Prototyp

Im SS 05 und WS 05/06 wurde die Hardware eines Prototyps entwickelt und erweitert. In dem Projekt Systementwicklung realisierten Studierende Software sowohl für den Mikroprozessor als auch zur Übertragung und Darstellung der gemessenen Daten auf dem PC, sowie einen wasserdichten Prototyp.



Mehrere Messungen mit drei Messonden über längere Zeiträume ohne äußere Eingriffe wurden bereits durchgeführt, darunter zwei im realem Strahlenumfeld im Innern kerntechnischer Anlagen.
Damit haben die Sonden bereits ihre prinzipielle Eignung und Stabilität über viele Wochen bewiesen. Aus den Erfahrungen ergeben sich neue Wünsche nach Erweiterung der Funktionalität und Verbesserung der Bedienbarkeit.
Dieses zu verwirklichen in einem realistischen Projekt, wird auch bei diesem Projekt Systementwicklung die reizvolle Herausforderung sein.








Systemumgebung

Unter anderem stehen folgende Ressourcen und Hilfsmittel zu Verfügung:

  • Microprozessor ATMEL 169V incl. LCD-Display, Jockstick, Programmierschnittstelle, RS232 u.v.a.m

  • Cross-Entwicklungsumgebung unter Windows

  • Labor mit PC-Ausstattung und erforderliche Programme

  • Geiger-Müller-Zählrohre, Proben zum Kalibrieren.

  • Funkübertragungsmodule von CORONIS und ATMEL

  • weitere benötigte Hardware und Software wird gestellt





Organisation
Ablauf


Die Anmeldung im Online-Belegsystem ist erforderlich!

Die Aufteilung des Projektes in Teilprojekte erfolgt durch die Teammitglieder im Rahmen Kickoff-Meetings.
Zu Beginn des Projekts finden also ein bis zwei Meetings im Hörsaal statt, bei dem ein wenig Hintergrundinformationen vermittelt wird und die Aufteilung des Projektes in Teilprojekte erfolgt. Dabei werden Personen und Gruppen und deren spezifischen Aufgaben und Rechte im Projekt bestimmt.
Der überwiegende Teil der Projektarbeit findet dann im Labor statt.
Die Projektleiter und eventuell der Dozent können bei Bedarf weitere gemeinsame Treffen planen, z.B. für Statusbesprechungen, Zwischenberichte u.s.w.
Der Dozent als Ansprechpartner und ein Laboringenieur für technische Fragen stehen Ihnen während der Projektzeiten zur Verfügung.




Termine

siehe Stundenplan.
Genaue Termine werden nach Ende der Belegphase den Gruppen noch zugeordnet.
Die weitere Termine wie beispielsweise regelmäßige Projektsitzungen ergeben sich auch aus Ihrem Projektplan.
Während aller Projekttermine besteht Anwesenheitspflicht!




Ziele der Lehrveranstaltung

Die Teilnehmer werden die praktischen Aspekte der Projektarbeit kennenlernen. Dies beinhaltet alle Aufgaben der Projektleitung, -planung (Termine, Aktivitäten) und -überwachung, Realisierung, sowie der Berichterstattung und Dokumentation. Auch notwendige Informationen sollen selbstständig beschafft werden. Der Dozent wird hierbei vorrangig als Coach für die Teilnehmer zu Seite stehen und weniger als „Chef“ oder reiner Vermittler von Fachinhalten.









Kooperation

Entwicklungsvorhaben "MEnviSt" - Mobile Umweltmessstation



Kontakt







Sprechstunde









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