Design og utvikling av sensorsystem for fjernstyrt undervannsfartøy
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3135944Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Studentoppgaver (TN-IDE) [831]
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Studentorganisasjonen UiS Subsea som holder til ved Universitet i Stavanger, utvikler hvert år etfjernstyrt undervannsfartøy (ROV) med mål om å delta i undervannskonkurranser. Dette året skal detkonkurreres i TAC-Challenge, der ROV-en skal utføre flere ulike oppgaver. Oppgavene innebærer blantannet autonom navigasjon og inspisering av rørledninger langs havbunnen. ROV-en skal i tillegg kunneparkere seg selv på en ladestasjon. Årets ROV har fått navnet Draugen og årets team består av 27studenter fordelt på de tre studieretningene elektro-, data-, og maskiningeniør.
Denne bacheloroppgaven handler om å utvikle et sensorsystem for ROV-en som behandler datahentet inn fra diverse sensorer, og som sender sensordata videre til det overordnede systemet i ROV-en. Sensorene spiller en viktig rolle i ROV-ens ytelse og sikkerhet, og årets sensorsystem har bådetemperatur- trykk- og lekkasjesensorer. De skal sikre at problemer som overoppheting eller lekkasjerblir varslet til operatøren, og trykksensoren brukes til å beregne hvilken dybde ROV-en befinner segpå. Nytt i år sammenlignet med tidligere års ROV-prosjekt er en Doppler Velocity Log (DVL) som girinformasjon om hvilken orientering, hastighet og posisjon ROV-en har. Realisering av sensorsystemeter gjort ved design av kretskort som inneholder mikrokontroller og alle andre nødvendige komponenter.
Rapporten starter med en gjennomgang av de valgte sensorene og deres virkemåte. Valget av senso-rer er basert på fordeler og ulemper med ulike teknologier og bruksområder, men innenfor det budsjettetsom er satt opp for sensorsystemet. Videre presenterer rapporten maskinvaren og kretskortet som erutviklet for systemet. Her utdypes det hvilken mikrokontroller som er valgt, skjemategningen som er ut-viklet, og de ulike delene av systemet gjennomgås i detalj. Komplett skjemategning og kretskortutlegger designet ved hjelp av programvaren Altium Designer.
Programvaren i sensorsystemet er utviklet i programmeringsspråket C. Rapporten forklarer hvordande forskjellige delene av koden for de ulike kretsene fungerer, og presenterer også de grensesnitt som erbrukt. Blant annet sjekkes lekkasjedeteksjon hvert 5 ms, og varsler også hvilken lekkasjesensor som girutslag. Dette sendes sammen med trykk og temperatur til en datamaskin på land, som kan logge dataog varsle dersom det er lekkasje eller for høye temperaturer i ROV-en. Til slutt går rapporten gjennomresultatene fra testingen av systemet og det administrative rundt prosjektet.
Sensorsystemet er ferdig utviklet i tilfredstillende grad, men det finnes forbedringspotensiale. Der-for diskuteres også forslag til forbedringer av sensorsystemet i slutten av rapporten. På grunn avutfordringer i andre deler av systemet, har det i sluttfasen ikke blitt gjennomført en vellykket vanntestav ROV-en før innleveringsfristen av denne oppgaven. Oppkobling av sensorsystemet mot resten avROV-systemet vil derfor bli gjort i etterkant av innlevering.