Moduł elektroniczny do zdalnego monitorowania pokryw studzienek kanalizacyjnych

Electronic module for remote monitoring of manhole covers

Autor: Miłosz Podlecki

Opiekun pracy: dr inż. Piotr Korbel prof. ucz.

Rodzaj pracy: praca dyplomowa inżynierska

Data obrony: 2025-06-25

Streszczenie

Zarządzanie infrastrukturą miejską wiąże się z wieloma wyzwaniami, szczególnie w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa i sprawnego funkcjonowania studzienek kanalizacyjnych, które stanowią kluczowe punkty dostępu do podziemnych instalacji. Wzrost złożoności infrastruktury miejskiej oraz potrzeba monitorowania zasobów krytycznych w czasie rzeczywistym, takich jak pokrywy studzienek, doprowadziły do rozwoju rozwiązań monitoringu opartych na technologii IoT. Celem niniejszego projektu jest zaprojektowanie energooszczędnego systemu elektronicznego zdolnego do wykrywania nieautoryzowanego dostępu, zmian poziomu wody oraz zagrożeń pożarowych wewnątrz studzienek. System integruje różne czujniki i przesyła zebrane dane do platformy w chmurze dla dalszej analizy, mając na celu zwiększenie bezpieczeństwa w miastach, poprawę efektywności konserwacji oraz automatyzację mechanizmów powiadamiania.
Projekt odpowiada na kluczowe wyzwania związane z monitoringiem infrastruktury, takie jak efektywność energetyczna, odporność na warunki środowiskowe oraz niezawodna transmisja danych. System oparty jest na mikrokontrolerze, który zarządza komunikacją z czujnikami i przetwarzaniem danych. Moduł komunikacyjny wykorzystujący technologię LTE Cat-M zapewnia połączenie zdalne poprzez przesyłanie danych z czujników za pomocą protokołu MQTT do platformy w chmurze.

Słowa kluczowe: Studzienki, Monitoring infrastruktury miejskiej, System IoT, Zdalne
monitorowanie, Komunikacja LTE Cat-M

Abstract

Urban infrastructure management presents numerous challenges, particularly in ensuring the security and operational efficiency of manholes, which serve as critical access points for underground utilities. The increasing complexity of urban infrastructure and the need for real-time monitoring of critical assets, such as manhole covers, have led to the development of IoT-based monitoring solutions. This project focuses on designing a lowpower electronic system capable of detecting unauthorized access, water level changes, and fire hazards within manholes. The system integrates various sensors and transmits collected data to a cloud-based platform for further analysis, aiming to enhance urban safety, maintenance efficiency, and automated alerting mechanisms.
The project addresses key challenges in infrastructure monitoring, including power efficiency, environmental durability, and reliable data transmission. The system is designed around a microcontroller system that manages sensor communication and data processing. A communication module utilizing LTE Cat-M technology ensures reliable remote connectivity by sending sensor data via MQTT to the cloud platform.

Keywords: Manholes, Urban infrastructure monitoring, IoT system, Remote sensing,
LTE Cat-M communication