СИРЕНА - "Система за Известяване и Ранна Евакуация при Наводнения и Аварии"
Наводненията са пряко следствие от валежи с висок интензитет и значително количество, съчетано с неподходяща инфраструктура за отвеждане на екстремното количество водни маси. През последните години честотата на подобни метеорологични явления се увеличава, както в резултат на настъпващите климатични промени, така и в резултат на човешката дейност (презастрояване, обезлесяване). Щетите от подобни събития се измерват в милиони лева, разрушена инфраструктура, а понякога и в човешки животи.
Основната цел на проекта е разработването на цялостна платформа за мониторинг на водните нива чрез система от автоматизирани станции за измерване, базирани на инженерната платформа ESP32/LoRa32. За целта е разработен инженерен прототип на автоматизирана станция, която позволява измерване на водните нива чрез 2 различни способа: (1) непрекъснато измерване на водното ниво чрез ултразвук, и (2) измерване за достигане на предварително дефинирани критични нива. Станцията подава събраната информация към собствен сървър на платформата, на който данните се съхраняват и обработват, а резултатите са достъпни за визуализация за крайните потребители.
Автоматизираната станция, базирана на ESP32/LoRa32, която събира данни от първичните сензори, обработва ги и посредством мрежови протоколи предава данните към сървърната платформа.
Мрежови агрегатор, който служи като своеобразен прокси сървър и концентратор за първичните станции и способства както за разширяване на обхвата на покритие на системата, така и за намаляване на себестойността на автоматизираните станции.
Сървърната платформа за агрегиране и визуализация включва база данни за съхраняване на първичните данни, модул за комуникация с автоматизираните станции, модул за администрация, система за визуализация на данните, и система за известяване при критични събития.
Мобилното приложение позволява известяване в реално време за опасност от наводнения и достъп до сървърната платформа.
Настоящият проект изисква знания, придобивани в специализираното обучение по информатика и информационни технологии в 11-12 клас, както и задълбочени знания по създаване на уеб страници (html, css), създаване на бази данни (MySQL), проектиране и програмиране на инженерни прототипи (електроника, C++, RTOS), мрежова комуникация (WiFi, GSM, LoRa, TCP/IP), обмен на данни чрез уеб (POST/GET), създаване на backend приложения (php), управление на уеб хостинг (cPanel, File management, phpMyAdmin, MySQLAdmin) и интеграция на външни библиотеки (leaflet, leaflet-heatmap) и API интерфейси.
В процеса на създаването на проекта са използвани MS VisualStudio, XAMP, Arduino IDE, както и вградените инструменти на хостинга (cPanel, File management, phpMyAdmin, MySQLAdmin).
Основните проблеми, свързани с реализацията на проекта са с нуждата от комплексна интеграция на множество езици (C++, PHP, HTML, CSS, SQL, Flutter, Dart) и платформи, вкл. и за създаване на мобилни приложения, които са изучавани от автора на проекта изцяло самостоятелно.
Предизвикателство беше и тестването на прототипа, вкл. и възможностите за различна мрежова комуникация при полеви условия, както и нуждата от интеграция на външни библиотеки за визуализация на данните в уеб платформата.