Persönliches Projekt
Erdbebenüberwachungssystem
Projektlaufzeit
2018–2022
Rolle und Beitrag
Projektleiter und Hauptentwickler (ca. 90 % Eigenanteil)
Eingesetzte Technologien und Kompetenzen
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Embedded-Hardware-Entwicklung (OrCAD: Schaltplanerstellung, Leiterplattenlayout)
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Embedded-Software-Entwicklung (STM32 – C mit RTOS)
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Web-Frontend-Entwicklung und UI-Design (HTML, CSS, JavaScript)
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Web-Backend-Entwicklung (Node.js, MariaDB/MySQL, Socket-Programmierung in C)
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Hardware-Design (CAD)
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Hardwareintegration und elektrische Installation
Einführung
Nach dem historischen Erdbeben der Stärke 5,4 in der Nähe von Pohang und dem Erfolg der POSTECH-Wetterstation entwickelte ich im Auftrag der Universität ein vollständiges Erdbebenüberwachungssystem.
Dieses ganzheitliche Projekt umfasste das Design der Seismometer-Hardware, die eingebettete Software (STM32F4-MCU mit CMSIS-DSP-Filterung) sowie eine Full-Stack-Webplattform (Node.js/MariaDB) für Echtzeit-Wellenformüberwachung, Warnungen und historische Datenanalyse.
Technische Umsetzung
Während der Entwicklung des eingebetteten Systems legte ich großen Wert auf eine hochpräzise Zeitsynchronisation zwischen den verteilten Einheiten. Für die Tiefpassfilterung des Beschleunigungssensors implementierte ich einen Butterworth-Filter 14. Ordnung unter Verwendung der CMSIS-DSP-Bibliothek und der Hardware-Gleitkommaeinheit (FPU) des STM32-MCUs.
Um eine effiziente Datenüberwachung und -übertragung zu gewährleisten, basierte das System auf dem Echtzeitbetriebssystem FreeRTOS. Die verarbeiteten Beschleunigungsdaten wurden in einer internen Warteschlange gespeichert und über Ethernet mittels LwIP-Middleware sicher an das Web-Backend übertragen.
Prototyp der entwickelten Seismometerschaltung und CAD-Modellierung des Seismometergehäuses (Nov. 2018)
Offizielle Zertifizierungsprüfung (KTL) für das POSTECH-Erdbebenüberwachungssystem (Juli 2019)
Anwendung
Insgesamt wurden drei Seismometer-Einheiten auf dem POSTECH-Campus installiert, die erfolgreich Erdbeben ab einer Intensität von II auf der modifizierten Mercalli-Skala (MMI) aufzeichneten und überwachten.
Das System wurde in die Katastrophenschutz- und Notfallmaßnahmen der Universität integriert und ermöglichte automatisierte SMS-Warnungen sowie eine Echtzeit-Überwachung durch den Krisenstab. Darüber hinaus diente es als wichtige Sicherheitsmaßnahme bei bedeutenden Universitätsveranstaltungen, wie beispielsweise den POSTECH-Aufnahmeprüfungen im Jahr 2019.
Website zur Echtzeitüberwachung und Warnung bei Erdbeben (2019)
Installation der Seismometerplattform (Feb. 2019)
Seismometerplattform (März 2019)
In den Medien präsentiert
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Berichterstattung über das POSTECH-Erdbebenüberwachungssystem im öffentlich-rechtlichen koreanischen Fernsehen MBC News (Nov. 2018)
![5초만에 대피 문자 181122[TBC-띠비띠] 00-00-19 (1).png](https://static.wixstatic.com/media/b520b9_ab4aa21a26a84a808fe137ea0ac1fd37~mv2.png/v1/fill/w_980,h_549,al_c,q_90,usm_0.66_1.00_0.01,enc_avif,quality_auto/5%EC%B4%88%EB%A7%8C%EC%97%90%20%EB%8C%80%ED%94%BC%20%EB%AC%B8%EC%9E%90%20181122%5BTBC-%EB%9D%A0%EB%B9%84%EB%9D%A0%5D%2000-00-19%20(1).png)
Berichterstattung über das POSTECH-Erdbebenüberwachungssystem im privaten koreanischen Fernsehen TBC News (Nov. 2018)