Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογ. (ΔΕ)

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 2760
  • ItemOpen Access
    Σύστημα αντλησιοταμίευσης για το μέσο ελληνικό ξενοδοχείο
    (2024-04-17) Σιορίκης, Νικόλαος; Κοσμόπουλος, Δημήτριος; Siorikis, Nikolaos; Kosmopoulos, Dimitrios
    Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αποθήκευση της πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας από μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση στο μέσο ελληνικό ξενοδοχείο, με την μέθοδο της αντλησιοταμίευσης. Πιο συγκεκριμένα, ο στόχος της είναι αρχικά να διαστασιολογήσει ένα τέτοιο σύστημα και στην συνέχεια να αποδείξει εάν αυτός ο τρόπος αποθήκευσης ενέργειας είναι εφικτός και οικονομικά βιώσιμος για μικρής κλίμακας εφαρμογές όπως η συγκεκριμένη. Στην αρχή γίνεται εισαγωγή σχετικά με τους τρόπους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το νερό και από τον ήλιο και στην συνέχεια παρουσιάζεται η αντλησιοταμίευση ως μέσο αποθήκευσης ενέργειας, συγκρινόμενη με άλλες μεθόδους. Έπειτα, παρουσιάζονται οι στόχοι των συστημάτων αντλησιοταμίευσης και αναλύονται λεπτομερώς όλα τα δομικά τους μέρη. Στην συνέχεια, αφού διαστασιολογηθεί το μέσο ελληνικό ξενοδοχείο και επιλεχθούν τα φωτοβολταϊκά ως η προτεινόμενη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που θα παρέχει ισχύ σε αυτό, παρουσιάζεται το ισοζύγιο ισχύος του ξενοδοχείου για διαφορετικές τοπολογίες του συστήματος αντλησιοταμίευσης και πραγματοποιείται η ενεργειακή ανάλυση για κάθε μια από τις τοπολογίες αυτές. Μετέπειτα, υπολογίζεται το συνολικό κόστος της εγκατάστασης παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας, το ετήσιο οικονομικό κέρδος από την λειτουργία του συστήματος και ο χρόνος απόσβεσης της επένδυσης. Παράλληλα γίνεται αξιολόγηση της επένδυσης μέσω του υπολογισμού του σταθμισμένου κόστους ενέργειας. Στο τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μελέτης και προτείνεται η πιο βιώσιμη λύση. Από την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας προέκυψε το συμπέρασμα πως η κατασκευή ενός μικρής κλίμακας συστήματος αντλησιοταμίευσης είναι εφικτή και οικονομικά βιώσιμη. Πιο συγκεκριμένα για τα δεδομένα του μέσου ελληνικού ξενοδοχείου, η λύση της τοποθέτησης του άνω ταμιευτήρα σε γειτονικό τεχνητό λόφο και η χρήση αντλίας με σχετικά χαμηλή ισχύ, είναι η ιδανικότερη, καθώς έχει τον μικρότερο χρόνο απόσβεσης και το μεγαλύτερο οικονομικό κέρδος σε βάθος εικοσιπενταετίας, σε σύγκριση με τις υπόλοιπες εναλλακτικές που προτείνονται.
  • ItemOpen Access
    Σχεδιασμός και κατασκευαστική υλοποίηση ιπτάμενου οχήματος για αεροψεκασμό γεωργικών εκτάσεων
    (2024-03-28) Λιάπης, Βασίλειος; Liapis, Vasilis
    Η γεωργία ακριβείας διαδραματίζει ένα κρίσιμο ρόλο στις σύγχρονες πρακτικές γεωργίας, καθώς βοηθάει στην αύξηση της παραγωγικότητας, στην εξοικονόμηση πόρων και στην ελαχιστοποίηση της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Για την επίτευξη των παραπάνω στόχων της, αξιοποιεί προηγμένες τεχνολογίες όπως τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και η κατασκευή ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους, που θα χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά για τον στοχευμένο αεροψεκασμό γεωργικών εκτάσεων. Το κυρίαρχο καινοτομικό στοιχείο που προσδίδει πρωτοτυπία στην διπλωματική εργασία είναι η δυνατότητα αυτοματοποιημένου ανεφοδιασμού της δεξαμενής ψεκαστικού υγρού, όπου σε συνδυασμό με την ασύρματη φόρτιση του, το καθιστά πλήρως αυτόνομο και ικανό να εκτελέσει τον αεροψεκασμό χωρίς καμία απολύτως ανάγκη παρέμβασης του ανθρώπου. Στην προσπάθεια αυτή ανέκυψαν πολλές προκλήσεις. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε διεξοδική μελέτη για τον εντοπισμό των αναγκαίων προδιαγραφών που απαιτούνται για γεωργικές εφαρμογές και της βέλτιστης μεθόδου σχεδίασης και υλοποίησης του μη επανδρωμένου αεροσκάφους. Στη συνέχεια, ακολουθήθηκε ο μηχανολογικός σχεδιασμός του συστήματος που περιλαμβάνει και την τρισδιάστατη εκτύπωση εξαρτημάτων καθώς επίσης και ο σχεδιασμός των ηλεκτρολογικών σχεδιαγραμμάτων τόσο του μη επανδρωμένου αεροσκάφους όσο και των μηχανισμών ανεφοδιασμού και ασύρματης φόρτισης. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε η βαθμονόμηση και ο προγραμματισμός του συστήματος χρησιμοποιώντας την εφαρμογή “Mission Planner” και κώδικα python, ενώ χρησιμοποιήθηκαν και βιβλιοθήκες μηχανικής όρασης , απαραίτητες για τον εντοπισμό της θέσης του αεροσκάφους κατά τον ανεφοδιασμό του. Τέλος, υλοποιήθηκαν σενάρια δοκιμών που επιβεβαίωσαν την σωστή λειτουργία του πρότυπου μοντέλου και ανέδειξαν ότι η εφαρμογή του σε μεγαλύτερη κλίμακα θα μπορούσε να επανασχεδιάσει τις γεωργικές πρακτικές ώστε να λειτουργούν με περισσότερο σεβασμό στο περιβάλλον και στον άνθρωπο.
  • ItemOpen Access
    Μελέτη δικτύων υψηλής τάσης
    (2024-06-12) Λιόπετας, Αλέξανδρος; Liopetas, Alexandros
    Στις γραμμές μεταφοράς των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας, ο κίνδυνος πλήγματος από κεραυνό είναι αυξημένος και απειλεί την ομαλή λειτουργία του δικτύου, ενώ παράλληλα μπορεί να καταστρέψει ηλεκτρικό εξοπλισμό και να θέσει σε κίνδυνο ανθρώπινες ζωές. Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στη μελέτη της μεταβατικής συμπεριφοράς εναέριας γραμμής μέσης τάσης που λειτουργεί στα 20kV. Για τον σκοπό αυτό μελετήθηκαν πέντε διαφορετικές περιπτώσεις. Σε κάθε περίπτωση μεταβάλλεται η αντίσταση γείωσης, σε μερικούς από τους στύλους του δικτύου, ώστε να είναι δυνατή η σύγκριση των διαφορετικών υπερτάσεων που αναπτύσσονται. Αρχικά αναλύεται το φαινόμενο τους κεραυνού, τα είδη και οι μηχανισμοί που συμβάλλουν στην δημιουργία του (κεφάλαιο 1). Στη συνέχεια γίνεται μια εισαγωγή και ιστορική αναδρομή για τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα και μία περιγραφή των υφιστάμενων μονάδων παραγωγής , δικτύων μεταφοράς και διανομής (κεφάλαιο 2). Έπειτα γίνεται ανάλυση των χαρακτηριστικών των γραμμών μεταφοράς, γίνεται αναφορά στα διάφορα είδη αγωγών που χρησιμοποιούνται και στις καταπονήσεις που υφίστανται οι γραμμές μεταφοράς από υπερτάσεις(κεφάλαιο 3). Υστέρα γίνεται μια αναλυτική περιγραφή των μονωτήρων, των κατηγοριών τους καθώς και των καταπονήσεων που υφίστανται(κεφάλαιο 4). Τέλος παρουσιάζονται οι πυλώνες και τα δύο βασικά τους είδη, οι ξύλινοι και πυλώνες με οπλισμένο σκυρόδεμα(κεφάλαιο 5). Στην διπλωματική θα γίνει χρήση του προγράμματος προσομοίωσης ATP-EMTP, για την προσομοίωσή του ηλεκτρικού δικτύου και γίνεται ενδελεχής παρουσίασή του. Ακολουθεί ο ορισμός των παραμέτρων της γραμμής μεταφοράς, της πηγής του δικτύου, των μονωτήρων στήριξης, των πυλώνων, των εμπεδήσεων προσαρμογής και της γεννήτριας της κρουστικής του κεραυνού, καθώς και οι υπολογισμοί που απαιτήθηκαν. Το ηλεκτρικό δίκτυο που δημιουργήθηκε λειτουργεί υπό τάση 20kV, αποτελείται από 20 τσιμεντένιους στύλους και έχει συνολικό μήκος 1km(κεφάλαιο 6). Στο τελευταίο τμήμα της διπλωματικής παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της εκτέλεσης των πειραμάτων, πίνακες με τις καταγεγραμμένες τιμές για τους στύλους 10 έως και 20 και εξαγωγή συμπερασμάτων.(κεφάλαιο 7).
  • ItemOpen Access
    Αντικεραυνική προστασία ανεμογεννητριών
    (2024-06-06) Κογιώνος, Ισίδωρος; Kogionos, Isidoros
    Το αντικείμενο της υπάρχουσας διπλωματικής εργασίας είναι η αντικεραυνική προστασία των ανεμογεννητριών, δηλαδή γίνεται μελέτη της συμπεριφοράς και της αποτελεσματικότητας συστημάτων γείωσης μιας ανεμογεννήτριας. Ο λόγος επιλογής του συγκεκριμένου θέματος, είναι πως τα βλέμματα και το ενδιαφέρον του παρόντος και του μέλλοντος έχει στραφεί προς την «πράσινη ενέργεια», τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας , ΑΠΕ π.χ. αιολική, ηλιακή κτλ. Λόγω των αδιάκοπων ενεργειακών αναγκών και της εξάντλησης των ορυκτών πόρων – καυσίμων , η χρήση και εκμετάλλευση των ΑΠΕ είναι η ιδανική λύση για το καίριο αυτό πρόβλημα. Η ανεμογεννήτρια θεωρείται η πιο δημοφιλής μορφή εκμετάλλευσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς γίνεται μετατροπή της αιολικής ενέργειας, δηλαδή της κινητικής ενέργειας του ανέμου σε ηλεκτρική. Όσον αφορά τις ανεμογεννήτριες, ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει η κατασκευή τους, λόγω ύψους και τοποθέτηση τους σε δύσβατες περιοχές, με τις συνθήκες γείωσης να γίνονται περίπλοκες. Οι βλάβες που μπορούν να προκληθούν από ένα κεραυνικό πλήγμα στις ανεμογεννήτριες είναι τεράστιες, από μηχανολογικό – ηλεκτρολογικό πρόβλημα στην ίδια την ανεμογεννήτρια έως και θάνατο σε άτομα που βρίσκονται εκείνη την ώρα του πλήγματος στον κοντινό χώρο του πάρκου. Ακριβώς για αυτούς τους λόγους, η σχεδίαση και αποτελεσματικότητα ενός σύγχρονου και ικανού συστήματος αντικεραυνικής προστασίας είναι αναγκαία και απαραίτητη για την εύρυθμη λειτουργία ενός πάρκου ανεμογεννητριών, με τα κευρανικά ρεύματα να οδηγούνται στη γη χωρίς κινδύνους και προβλήματα. Πιο συγκεκριμένα, η μελέτη της παρούσας διπλωματικής εργασίας στρέφεται στην συμπεριφορά και παρατήρηση διαφορετικών κεραυνικών πληγμάτων με μέγιστη ένταση ρεύματος να είναι τα 150 kA και με συγκεκριμένες τιμές στους χρόνους ουράς και μετώπου. Με την βοήθεια του προγράμματος EMTP – ATP, πραγματοποιήθηκαν οι προσομοιώσεις και οι γραφικές παραστάσεις από το PlotXY. Επίσης, έγινε κυκλωματική προσέγγιση για την μοντελοποίηση και την προσέγγιση ενός πραγματικού συστήματος γείωσης μίας ανεμογεννήτριας, αποτελούμενο από αντιστάσεις, επαγωγές, χωρητικότητες και εγκάρσιες αγωγιμότητες. Οι πληροφορίες που εξάγονται από αυτά τα πειράματα, είναι χρήσιμες, επειδή αναφέρονται σε ρεύματα και μεταβατικές τάσεις που αναπτύσσονται τόσο στον ίδιο τον άνθρωπο όσο και στο σύστημα γείωσης της ανεμογεννήτριας. Τέλος, γίνεται μία αναφορική παρουσίαση των κεφαλαίων, πιο συγκεκριμένα : Στο 1ο κεφάλαιο, γίνεται παρουσίαση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, αναφέροντας τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Επίσης, δίνεται έμφαση στην αιολική ενέργεια και στην αξία της ανεμογεννήτριας ως μέσο εκμετάλλευσης ενέργειας. Στο 2ο κεφάλαιο, αναλύονται τα είδη των ανεμογεννητριών, ο τρόπος λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά τους. Επιπλέον, εισάγονται μαθηματικές έννοιες και σχέσεις που τις εκφράζουν και βοηθούν στην περαιτέρω ανάλυση τους. Στο 3ο κεφάλαιο, εκφράζεται η έννοια του κεραυνού ως φαινόμενο, οι επιπτώσεις του πλήγματος στις ανεμογεννήτριες και στον άνθρωπο, καθώς και τα μεγέθη που τον χαρακτηρίζουν. Στο 4ο κεφάλαιο, παρατίθεται το σύστημα αντικεραυνικής προστασίας, με εκτενή ανάλυση για τα είδη, την σωστή επιλογή, τα χαρακτηριστικά, τα στοιχεία και την γείωση. Στο 5ο κεφάλαιο, η εστίαση του ενδιαφέροντος είναι στο ανθρώπινο σώμα ως ηλεκτρικό μοντέλο και στην αναφορική παράθεση των τάσεων , βηματικής και επαφής. Στο 6ο κεφάλαιο, περιγράφονται οι μηχανισμοί διάσπασης εδάφους, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στο φαινόμενο του ιονισμού και στην πρόταση μοντέλων αυτού. Στο 7ο κεφάλαιο, πραγματοποιούνται οι προσομοιώσεις από το πρόγραμμα EMTP – ATP για κάθε περίπτωση. Ακόμη, βρίσκονται τα αποτελέσματα μέσω των γραφικών παραστάσεων που εξάγονται και αναφέρεται το σύστημα γείωσης που μελετάται, εφόσον έχει μοντελοποιηθεί κάθε τμήμα του. Στο 8ο κεφάλαιο, συνοψίζονται και παράγονται αποτελέσματα και συμπεράσματα, αντίστοιχα. Προκύπτουν, από το 7ο κεφάλαιο και εκφράζεται η αποτελεσματικότητα – ικανότητα του συστήματος γείωσης με βάση τις μετρήσεις και τα πειράματα που υλοποιήθηκαν.
  • ItemOpen Access
    Μέτρηση ηλεκτρικών γειώσεων
    (2024-06-04) Μαυροπόδης, Κωνσταντίνος; Mavropodis, Konstantinos
    Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η συνεισφορά στην πειραματική μελέτη της επίδρασης του μικροεδάφους και των εποχικών μεταβολών, όπως η θερμοκρασία και η βροχόπτωση, στη συμπεριφορά συστημάτων γείωσης. Για την επίτευξη της μελέτης αυτής, διεξάγονταν μία με δύο φορές την εβδομάδα, κατά μέσο όρο, για 8 μήνες μετρήσεις εντός του χώρου του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών στο Πανεπιστήμιο Πατρών, της αντίστασης γείωσης τριών χάλκινων ράβδων - ηλεκτροδίων γείωσης μήκους 1,5m, εκ των οποίων το πρώτο είναι εμβαπτισμένο σε μαλακό & κοσκινισμένο χώμα απαλλαγμένο από πετρώματα, το δεύτερο είναι εμπηγμένο σε φυσικό βραχώδες έδαφος, ενώ το τρίτο είναι εμβαπτισμένο σε βελτιωτικό υλικό γειώσεων ΤΕΡΑΦΙΛ, το οποίο όμως έχει απορροφηθεί εξ’ ολοκλήρου από το έδαφος. Ύστερα από κατάλληλη επεξεργασία των μετρήσεων που ελήφθησαν, τα αποτελέσματα παρουσιάζονται λεπτομερώς, σε μορφή γραμμικών διαγραμμάτων σε συνάρτηση με την ημερομηνία, την περιβαλλοντική θερμοκρασία, καθώς και με το ύψος της βροχής. Μέσω της μελέτης των αποτελεσμάτων των μετρήσεων προκύπτουν σημαντικά συμπεράσματα σχετικά με τη μεταβολή της αντίστασης γείωσης των ηλεκτροδίων, σε συνάρτηση με το χρόνο, διερευνώνται οι παράγοντες που την επηρεάζουν, όπως είναι το ύψος βροχής, η συχνότητα των βροχοπτώσεων, οι εποχικές και καιρικές μεταβολές, η περιεκτικότητα (%) του εδάφους σε υγρασία και η χρήση βελτιωτικών υλικών γειώσεων. Τέλος, προτείνονται τρόποι επέκτασης της μελέτης που διεξάχθηκε σε αυτήν την εργασία, οι οποίοι περιλαμβάνουν συγκέντρωση παραπάνω πληροφοριών και παραμέτρων του περιβάλλοντος και του εδάφους, καθώς και σκέψεις για το πως τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να διευκολύνουν τον ηλεκτρολόγο μηχανικό στην προσπάθειά του για επίτευξη χαμηλής αντίστασης γείωσης. Ειδικότερα η διπλωματική αυτή εργασία αποτελείται από τα εξής κεφάλαια: Στο κεφάλαιο 1 αναφέρεται η βασική ορολογία και οι βασικές αρχές που διέπουν τα συστήματα γείωσης. Επιπλέον παρουσιάζονται τα είδη των ηλεκτροδίων γείωσης και οι διατάξεις που υπάρχουν, καθώς και η Θεμελιακή γείωση με όλες τις λεπτομέρειες κατασκευής της. Δίνεται επίσης ο ορισμός της αντίστασης γείωσης και παρουσιάζονται οι μέθοδοι μέτρησης της τιμής της. Στο κεφάλαιο 2 περιγράφεται η έννοια και ο ορισμός της ειδικής αντίστασης εδάφους. Στην συνέχεια παρουσιάζονται οι παράγοντες που την επηρεάζουν και γίνεται αναφορά σε όλους τους δυνατούς τρόπους μέτρησης της. Τέλος γίνεται μια σύγκριση των τρόπων μέτρησης αυτών. Στο κεφάλαιο 3 γίνεται αναφορά στα βελτιωτικά υλικά γειώσεων και στις βασικές αρχές που τα διέπουν. Επίσης παρουσιάζεται το βελτιωτικό που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα διπλωματική εργασία. Στο κεφάλαιο 4 αναφερόμαστε στα όρια ασφάλειας που πρέπει να πληροί ένα σύστημα γείωσης. Αναλύεται η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος για τις διάφορες διαδρομές του ρεύματος, καθώς και οι παράγοντες που επιδρούν στην περίπτωση ηλεκτροπληξίας. Τέλος, με την βοήθεια των ισοδύναμων κυκλωμάτων κατά την διάρκεια του βραχυκυκλώματος δίνονται τα επιτρεπτά όρια τάσης επαφής και βηματικής τάσης. Στο κεφάλαιο 5 περιγράφεται η διεξαγωγή του πειράματος με αναφορά στην εγκατάσταση και στην διαδικασία μέτρησης των ηλεκτροδίων. Στην συνέχεια γίνεται επεξεργασία των μετρήσεων με χρήση διαγραμμάτων. Τελικά καταλήγουμε σε χρήσιμα συμπεράσματα και γίνονται κάποιες προτάσεις για προέκταση της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας. Τέλος, η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με το Παράρτημα, στο οποίο δίνονται αναλυτικά οι πίνακες με τα μετεωρολογικά δεδομένα την περίοδο που πάρθηκαν οι μετρήσεις.
  • ItemOpen Access
    Αντικεραυνική προστασία φωτοβολταϊκού συστήματος σε οροφή οικίας
    (2024-06-04) Σωτηρόπουλος, Εμμανουήλ; Sotiropoulos, Emmanouil
    Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εγκατάσταση αντικεραυνικής προστασίας για το φωτοβολταϊκό σύστημα που βρίσκεται στην στέγη της οικίας αλλά και για την ίδια την οικία. Θα επιχειρηθεί η επεξήγηση βασικών όρων γύρω από τη διαστασιολόγηση της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης και θα αναλυθεί κάθε βήμα που πρέπει να ακολουθηθεί ώστε να κατασκευαστεί ένα αποτελεσματικό σύστημα αντικεραυνικής προστασίας (ΣΑΠ). Στη συνέχεια, θα γίνει έλεγχος της λειτουργικότητας του αλεξικέραυνου μέσω προσομοίωσης με τη βοήθεια του λογισμικού ΑTPDraw. Στο 1ο κεφάλαιο αναφέρονται τα είδη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και πώς αυτές έχουν βρει εφαρμογή στην ζωή των ανθρώπων, βοηθώντας την μείωση κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Στο 2ο κεφάλαιο αναλύεται η λειτουργία ενός φωτοβολταϊκού κυττάρου επεξηγώντας το φωτοβολταϊκό φαινόμενο και τη σημασία της ηλιακής ακτινοβολίας στην παραγωγή ενέργειας στη σύγχρονη εποχή. Ακόμη, γίνεται αναφορά στα διάφορα είδη υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή Φ/Β πλαισίων και ο τρόπος με τον οποίο δύναται να αποθηκευτεί η παραγόμενη ενέργεια από τον Ήλιο για μελλοντική χρήση. Στο 3ο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση του φαινομένου του κεραυνού μαζί με τις παραμέτρους του. Επίσης, τονίζονται τα είδη κεραυνών αλλά και η συχνότητα πτώσης τους στην Ελλάδα. Τέλος, καταγράφονται οι θερμικές, μηχανικές και ηλεκτρικές συνέπειες που προκαλούνται από ένα κεραυνικό πλήγμα όπως και οι επιπτώσεις του στον άνθρωπο. Στο 4ο κεφάλαιο γίνεται η κατάστρωση των βημάτων για μια ορθή λειτουργικά και αποτελεσματική αντικεραυνική προστασία που εφαρμόζεται σε μια οικία ανάλογα τις ανάγκες της. Αναφέρονται όλες οι εφαρμόσιμες μέθοδοι προκειμένου να ελεγχθεί η απαιτούμενη στάθμη προστασίας για το εκάστοτε κτίριο. Αναλύονται εκτενώς τα τμήματα ενός ΣΑΠ, αλλά και πόσο σημαντικό είναι να προστατεύονται τα φωτοβολταϊκά από πιθανά κεραυνικά πλήγματα. Στο 5ο κεφάλαιο γίνεται η διαστασιολόγηση της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης μαζί με την μελέτη της αντικεραυνικής προστασίας, αναφέροντας παράλληλα όλες τις παραμέτρους που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Στο 6ο κεφάλαιο δημιουργείται μια προσομοίωση των αγωγών του κτίσματος με σκοπό την διαπίστωση της αποτελεσματικής τους λειτουργίας, καθώς και την καταμέτρηση τάσεων και ρευμάτων που αναπτύσσονται στην εγκατάσταση. Στο 7ο κεφάλαιο αναγράφονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν από την παρούσα εργασία καθώς και από την μελέτη που εκπονήθηκε για την φωτοβολταϊκή και αντικεραυνική εγκατάσταση.
  • ItemOpen Access
    Προσαρμοστικός έλεγχος της γλυκόζης στο αίμα
    (2024-05-25) Πιστιόλας, Ευάγγελος; Pistiolas, Evangelos
    Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρέχονται αρχικά οι απαραίτητες ιατρικές πληροφορίες για τη γλυκόζη, την ινσουλίνη και την ασθένεια του διαβήτη. Έπειτα, αναλύονται οι μέθοδοι παρακολούθησης της γλυκόζης στο αίμα και επισημαίνεται η σημαντικότητα ανάπτυξης και εξέλιξης των συστημάτων κλειστού βρόχου για τον αποτελεσματικό έλεγχο της γλυκόζης. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται ένα πρότυπο προσαρμοστικό μοντέλο ελέγχου κατασκευασμένο από τους ερευνητές A. Sano κ.α για τον έλεγχο της γλυκόζης σε διαβητικά υποκείμενα και ένα πιο απλό προσαρμοστικό μοντέλο με βάση παραδείγματα των A.Ioannou & Β.Fidan. Τέλος, αναλύεται το μοντέλο του R. Bergman και τροποποιείται ώστε να χρησιμοποιηθεί σε προσαρμοστικό μοντέλο για ασθενείς διαβήτη τύπου 1. Στη συνέχεια, διακριτοποιείται το προσαρμοστικό μοντέλο και αναπτύσσεται αλγόριθμος στη MATLAB με βάση τη διακριτοποίηση που επαληθεύει την ορθή λειτουργία του.
  • ItemOpen Access
    Σύστημα αντλησιοταμίευσης για το μέσο ελληνικό ξενοδοχείο
    (2024-04-17) Κοσμόπουλος, Δημήτριος; Σιορίκης, Νικόλαος; Kosmopoulos, Dimitrios; Siorikis, Nikolaos
    Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αποθήκευση της πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας από μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση στο μέσο ελληνικό ξενοδοχείο, με την μέθοδο της αντλησιοταμίευσης. Πιο συγκεκριμένα, ο στόχος της είναι αρχικά να διαστασιολογήσει ένα τέτοιο σύστημα και στην συνέχεια να αποδείξει εάν αυτός ο τρόπος αποθήκευσης ενέργειας είναι εφικτός και οικονομικά βιώσιμος για μικρής κλίμακας εφαρμογές όπως η συγκεκριμένη. Στην αρχή γίνεται εισαγωγή σχετικά με τους τρόπους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το νερό και από τον ήλιο και στην συνέχεια παρουσιάζεται η αντλησιοταμίευση ως μέσο αποθήκευσης ενέργειας, συγκρινόμενη με άλλες μεθόδους. Έπειτα, παρουσιάζονται οι στόχοι των συστημάτων αντλησιοταμίευσης και αναλύονται λεπτομερώς όλα τα δομικά τους μέρη. Στην συνέχεια, αφού διαστασιολογηθεί το μέσο ελληνικό ξενοδοχείο και επιλεχθούν τα φωτοβολταϊκά ως η προτεινόμενη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που θα παρέχει ισχύ σε αυτό, παρουσιάζεται το ισοζύγιο ισχύος του ξενοδοχείου για διαφορετικές τοπολογίες του συστήματος αντλησιοταμίευσης και πραγματοποιείται η ενεργειακή ανάλυση για κάθε μια από τις τοπολογίες αυτές. Μετέπειτα, υπολογίζεται το συνολικό κόστος της εγκατάστασης παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας, το ετήσιο οικονομικό κέρδος από την λειτουργία του συστήματος και ο χρόνος απόσβεσης της επένδυσης. Παράλληλα γίνεται αξιολόγηση της επένδυσης μέσω του υπολογισμού του σταθμισμένου κόστους ενέργειας. Στο τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της μελέτης και προτείνεται η πιο βιώσιμη λύση. Από την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας προέκυψε το συμπέρασμα πως η κατασκευή ενός μικρής κλίμακας συστήματος αντλησιοταμίευσης είναι εφικτή και οικονομικά βιώσιμη. Πιο συγκεκριμένα για τα δεδομένα του μέσου ελληνικού ξενοδοχείου, η λύση της τοποθέτησης του άνω ταμιευτήρα σε γειτονικό τεχνητό λόφο και η χρήση αντλίας με σχετικά χαμηλή ισχύ, είναι η ιδανικότερη, καθώς έχει τον μικρότερο χρόνο απόσβεσης και το μεγαλύτερο οικονομικό κέρδος σε βάθος εικοσιπενταετίας, σε σύγκριση με τις υπόλοιπες εναλλακτικές που προτείνονται.
  • ItemOpen Access
    Συντήρηση και μετρήσεις σε υποσταθμούς μέσης τάσης
    (2024-03-26) Κριαρά, Δανάη-Σταυρούλα; Kriara, Danae-Stavroula
    Στην παρούσα διπλωματική εργασία επεξηγούνται ορισμένες έννοιες και εργαλεία που απαιτούνται, ώστε να πραγματοποιηθεί επιτυχώς η μελέτη ενός υποσταθμού μέσης τάσης. Παρουσιάζονται κάποιες βασικές μετρήσεις των μετασχηματιστών σε υποσταθμούς, οι οποίοι βρίσκονται στον χώρο του Πανεπιστημίου Πατρών και διεξήχθησαν τον Απρίλιο του 2023. Στο 1ο Κεφάλαιο αναφέρεται η θεωρία των υποσταθμών μέσης τάσης, τα είδη τους, ο απαραίτητος εξοπλισμός που απαιτείται, καθώς και οι οδηγίες συντήρησής τους. Στο 2ο Κεφάλαιο γίνεται αναφορά στις κατηγορίες των μετασχηματιστών, στη λειτουργία των μετασχηματιστών ισχύος και την αναγκαιότητα των μετρήσεων. Στο 3ο Κεφάλαιο περιγράφονται οι ορισμένες μετρήσεις που εκτελούνται σε κάθε υποσταθμό. Για κάθε μέτρηση παρουσιάζονται και απεικονίζονται τα απαραίτητα όργανα. Στο 4ο Κεφάλαιο επισημαίνονται τα απαραίτητα είδη των διακοπτών και τονίζεται η σημασία της γείωσης σε έναν υποσταθμό μέσης τάσης. Στο 5ο Κεφάλαιο καταγράφονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων των μετασχηματιστών που είναι εγκατεστημένοι στο πλαίσιο του προληπτικού ελέγχου όπως προβλέπεται από τις διεθνείς προδιαγραφές – πρότυπα και γίνεται σχολιασμός.
  • ItemOpen Access
    Study of a real time voice phishing detection system with machine learning technology
    (2024-03-14) Σκαρπέτης, Ιωάννης; Skarpetis, Ioannis
    This study investigated the development and performance of a real-time vishing (voice phishing) detection system employing machine learning algorithms. The research methodology encompassed the creation of a custom dataset utilizing advanced generative pretrained transformers (ChatGPT), preprocessing techniques, and the evaluation and hyper parameter tuning of various machine learning models, including Logistic Regression, Random Forest, Gradient Boosted Trees (GBT) and deep neural network architectures. Furthermore, to support the real-time detection of such attacks a Speech-To Text system based on the Google API was implemented. Results from the real-time testing of these models indicate a promising capability for distinguishing between legitimate and fraudulent telecommunications in real-time. The hyperband tuned neural network model alongside the gradient boosted trees model displayed the most promising performance, since these models displayed the best accuracy in classifications during the final testing process, suggesting their potential to be suitable for deployment in real-world applications. This study contributes to the ongoing efforts to safeguard individuals against vishing scams and highlights the need for further research on the subject. Future enhancements of the work presented in this study include improvements on the dataset diversity and the research of alternative prediction algorithms and preprocessing methods like transformers. The findings underscore the potential of machine learning in effectively bolstering cybersecurity measures against the evolving threat of voice phishing.
  • ItemOpen Access
    Ανίχνευση εισβολών σε ασύρματα δίκτυα IEEE 802.11 με χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης
    (2024-03-19) Καμπουράκης, Κωνσταντίνος-Ευάγγελος; Kampourakis, Konstantinos-Evangelos
    Τα ασύρματα τοπικά δίκτυα επικοινωνιών που ακολουθούν το πρότυπο IEEE 802.11 είναι διάχυτα και απαντώνται παντού, σε κατοικίες, γραφεία, επιχειρήσεις, αεροσκάφη, πλοία, έξυπνες πόλεις, και αλλού. Όμως, εξαιτίας της δημοφιλίας τους, που κυρίως εδράζεται στην υποστήριξη κινητικότητας, στην ευκολία εγκατάστασης, και στις υψηλές ταχύτητες μετάδοσης, τα δίκτυα του συγκεκριμένου τύπου βρίσκονται διαρκώς στο στόχαστρο διαφόρων κατηγοριών επιτιθέμενων. Όπως καταδεικνύει η πρόσφατη βιβλιογραφία, παρόλο που το συγκεκριμένο πρότυπο ασύρματων επικοινωνιών έχει εξελίξει στο χρόνο σημαντικά τα εγγενή χαρακτηριστικά ασφαλείας του, παραμένει ευπαθές σε παραδοσιακές αλλά και νέες επιθέσεις, σε ένα διαρκή ανταγωνισμό μεταξύ αμυνομένων και εισβολέων. Σε αυτό το πλαίσιο, τα σύγχρονα συστήματα ανίχνευσης εισβολών (IDS) που βασίζονται σε τεχνικές μηχανικής μάθησης μπορούν να συνεισφέρουν σημαντικά στην ανίχνευση επιθέσεων και στην ελάττωση του συνολικού κινδύνου. Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει σε συστήματα ανίχνευσης κατάχρησης που στηρίζονται σε αλγορίθμους εποπτευόμενης μάθησης. Αναλυτικότερα, το ερευνητικό πρόβλημα στο οποίο απαντάει η διπλωματική είναι εάν η απόδοση ενός IDS επηρεάζεται (και σε ποιο βαθμό) από το αν το σύνολο δεδομένων στο οποίο το μοντέλο ανίχνευσης του IDS εκπαιδεύτηκε είναι ισορροπημένο ή μη ισορροπημένο, όσον αφορά στην κατανομή των παραδειγμάτων των διαφόρων κλάσεων δικτυακής κίνησης που αυτό περιέχει. Σύμφωνα με όσα γνωρίζουμε, το συγκεκριμένο ερώτημα δεν έχει απαντηθεί στην τρέχουσα βιβλιογραφία για αυτήν την τεχνολογία ασύρματων δικτύων. Θεωρούμε ένα πρόβλημα κατηγοριοποίησης τριών κλάσεων, συγκεκριμένα δύο κλάσεων επιθέσεων και μιας κλάσης που αντιστοιχεί σε κανονική κίνηση του δικτύου, και εξετάζουμε την απόδοση επτά διαφορετικών γνωστών αλγορίθμων ρηχής μάθησης καθώς και έναν δημοφιλή μετα-εκτιμητή συνόλου· τον τελευταίο στις περιπτώσεις που εφαρμόζεται κάποια τεχνική επαναδειγματοληψίας στο σύνολο δεδομένων. Για την εκπαίδευση και έλεγχο των διάφορων αλγορίθμων αξιοποιούμε το σύγχρονο και ιδιαίτερα γνωστό στη βιβλιογραφία σύνολο δεδομένων AWID. Μιας και το AWID είναι μη ισορροπημένο σε υψηλό βαθμό, χρησιμοποιούμε τρεις τεχνικές επαναδειγματοληψίας· υποδειγματοληψία, υπερδειγματοληψία, και συνδυασμό των προηγούμενων δύο. Η εκπαίδευση των αλγορίθμων γίνεται αξιοποιώντας ένα σχετικά μικρό σύνολο 16 χαρακτηριστικών ταξινόμησης, όπως προτείνεται και στη σχετική πρόσφατη βιβλιογραφία. Το κύριο συμπέρασμα που προκύπτει από τα πειραματικά αποτελέσματα είναι ότι οι αλγόριθμοι έχουν σημαντικά καλύτερα αποτελέσματα (+2,5%) με αναφορά στη μετρική F1 score, υποδεικνύοντας ότι, για το συγκεκριμένο πρόβλημα, είναι προτιμότερο το σύνολο δεδομένων να παραμείνει στην αρχική του μη ισορροπημένη μορφή, χωρίς δηλαδή την εφαρμογή κάποιας τεχνικής επαναδειγματοληψίας. Η διαπίστωση αυτή ενισχύεται από το γεγονός ότι και οι τρεις τεχνικές επαναδειγματοληψίας προξένησαν μεγάλο πλήθος ψευδώς θετικών προβλέψεων, που μοιραία οδηγούν το IDS σε πληθώρα λανθασμένων συναγερμών, και επιπλέον παράγουν πολύ υψηλές τιμές για τη μετρική της ορθότητας (Accuracy), κάτι που ενδεχομένως αποτελεί ένδειξη υπερβολικής προσαρμογής (overftting). Εξάλλου, σε κάθε πραγματικό ασύρματο δίκτυο αναμένεται τα πλαίσια που ανήκουν σε επιθέσεις να είναι πολύ λιγότερα έως ελάχιστα σε σχέση με αυτά που ανήκουν σε κανονική κίνηση του δικτύου. Σε κάθε περίπτωση, όπου εφαρμόζονται τεχνικές επαναδειγματοληψίας, θα πρέπει να αιτιολογούνται επαρκώς και σε συνδυασμό με τα αντίστοιχα αποτελέσματα του αρχικού μη ισορροπημένου συνόλου δεδομένων. Τούτο γιατί στην περίπτωση υπερδειγματοληψίας των μειοψηφικών κλάσεων στο σύνολο εκπαίδευσης, το παραγόμενο μοντέλο μπορεί να τείνει να υπερπροβλέπει τις συγκεκριμένες κλάσεις, ενώ η υποδειγματοληψία επιφέρει απώλεια δεδομένων που ενδέχεται να περιέχουν σημαντική πληροφορία που συμβάλει στη σωστή και πληρέστερη εκπαίδευση του μοντέλου. Επιπροσθέτως, στην υπερδειγματοληψία, τα παραδείγματα που δημιουργούνται με τεχνητό τρόπο μπορεί να προσθέτουν θόρυβο και να μην αντιπροσωπεύουν επαρκώς τα αντίστοιχα παραδείγματα ενός πραγματικού ασύρματου δικτύου.
  • ItemOpen Access
    Επιβεβαίωση πιστοποιητικών με χρήση τεχνολογίας Blockchain
    (2024-02-27) Λαϊνάς, Στράτος; Stratos, Lainas
    Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την ανάπτυξη και την εφαρμογή ενός συστήματος πιστοποίησης που αξιοποιεί την τεχνολογία blockchain, προσαρμοσμένου στο ακαδημαϊκό περιβάλλον ως παράδειγμα επίδειξης. Η παραδοσιακή διαδικασία έκδοσης και επικύρωσης ακαδημαϊκών πιστοποιητικών πλήττεται από σημαντικά μειονεκτήματα, όπως αναλύεται στην παρούσα ανάλυση, συμπεριλαμβανομένης της έλλειψης ασφάλειας και αξιοπιστίας, της αναποτελεσματικότητας και της περιορισμένης προσβασιμότητας. Για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων, το παρόν έργο προτείνει σύγχρονο σύστημα πιστοποίησης που αξιοποιεί την τεχνολογία blockchain. Μέσω μιας εμπεριστατωμένης ανάλυσης της τρέχουσας κατάστασης των συστημάτων πιστοποίησης και μιας διερεύνησης των θεωρητικών και τεχνολογικών θεμελίων του blockchain, η παρούσα διατριβή θέτει τις βάσεις για μια νέα προσέγγιση της πιστοποίησης. Η υλοποίηση αλλά και η πρακτική εφαρμογή του συστήματος περιγράφεται λεπτομερώς, καλύπτοντας τη δημιουργία και τη διαχείριση έξυπνων συμβάσεων για αξιοποίηση της τεχνολογίας blockchain, την αξιοποίηση του διαπλανητικού συστήματος αρχείων (IPFS) και την ανάπτυξη μιας φιλικής προς τον χρήστη διεπαφής. Συζητούνται επίσης οι μελλοντικές βελτιώσεις και επεκτάσεις του συστήματος, όπως η ενίσχυση των χαρακτηριστικών ασφαλείας, η επέκταση της συμβατότητας με πολλαπλές σχολές και πανεπιστήμια και η ενσωμάτωση με συστήματα ηλεκτρονικών γραμματείας των φοιτητών. Συνδυάζοντας θεωρητικές γνώσεις με πρακτικές εφαρμογές, η παρούσα εργασία συμβάλλει στη συνεχή συζήτηση σχετικά με τις δυνατότητες της τεχνολογίας blockchain να φέρει επανάσταση στον χώρο της τεχνολογίας και συγκεκριμένα στη διαδικασία επικύρωσης πιστοποιητικών.
  • ItemOpen Access
    Μοντέλο διάχυσης βασισμένο σε γενετικό αλγόριθμο, με εφαρμογή σε δίκτυα FTTH
    (2024-03-01) Κουκούλη, Μαρία-Αντωνία; Koukouli, Maria-Antonia
    Αυτή η διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια νέα εφαρμογή των γενετικών αλγορίθμων για την πρόβλεψη της δυναμικής της τεχνολογικής διάδοσης, εστιάζοντας στις τεχνολογίες Fiber to the Home (FTTH). Χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον Οργανισμό για την Οικονομική Συνεργασία και την Ανάπτυξη (OECD), χρησιμοποιούμε ένα γενετικό αλγόριθμο που υλοποιείται σε Python για την ανάπτυξη προγνωστικών μοντέλων. Η προσέγγισή μας χρησιμοποιεί ιστορικούς ρυθμούς υιοθεσίας του FTTH και διάφορες οικονομικές μετρικές ως μεταβλητές εισόδου. Για να εντοπίσουμε τις πλέον χρήσιμες οικονομικές μετρικές που επηρεάζουν τη διάδοση του FTTH, διενεργούμε μια λεπτομερή ανάλυση των συσχετίσεων μεταξύ αυτών των μεταβλητών και του ρυθμού της τεχνολογικής υιοθέτησης. Εντοπίζοντας το σημείο όπου η συσχέτιση φτάνει στο αποκορύφωμά της, καθορίζουμε τη βέλτιστη καθυστέρηση για την ενσωμάτωση των οικονομικών δεικτών στο προγνωστικό μοντέλο. Αυτό το βήμα επιτρέπει την επιλογή των ιδανικών οικονομικών μετρικών, βελτιώνοντας έτσι την ακρίβεια των προβλέψεών μας. Τα εμπειρικά μας ευρήματα δείχνουν την αποτελεσματικότητα των γενετικών αλγορίθμων στην πρόβλεψη μοντέλων τεχνολογικής διάδοσης. Τα προγνωστικά μοντέλα που αναπτύχθηκαν σε αυτήν τη μελέτη εμφανίζουν υψηλή ακρίβεια, παρέχοντας αξιόλογες εισηγήσεις σχετικά με τη μελλοντική υιοθέτηση των τεχνολογιών FTTH. Αυτή η έρευνα συμβάλλει στον αυξανόμενο κορμό γνώσης σχετικά με την εφαρμογή υπολογιστικών τεχνικών για τη βελτίωση της κατανόησης των διαδικασιών τεχνολογικής διάδοσης. Εν κατακλείδι, αυτό το άρθρο αναδεικνύει την καταλληλότητα των γενετικών αλγορίθμων ως ένα πολύτιμο εργαλείο για την πρόβλεψη μοντέλων τεχνολογικής διάχυσης, με επιπτώσεις που κυμαίνονται από την ενημερωμένη δημοσιονομική πολιτική μέχρι τις προόδους στον τομέα της υπολογιστικής κοινωνικής επιστήμης. Η επιτυχημένη εφαρμογή των γενετικών αλγορίθμων σε αυτό το πλαίσιο ανοίγει νέες προοπτικές για την έρευνα στον τομέα της υιοθέτησης τεχνολογίας. Μελλοντικές μελέτες μπορούν να βασιστούν σε αυτό το έργο, εξερευνώντας την εφαρμοσιμότητα των γενετικών αλγορίθμων στην πρόβλεψη της διάδοσης άλλων αναδυόμενων τεχνολογιών και βελτιώνοντας τη μεθοδολογία για την αύξηση της προβλεπτικής ακρίβειας.
  • ItemOpen Access
    Υλοποίηση οικονομικής εφαρμογής με τεχνολογία Blockchain
    (2024) Ντίνος, Ιωάννης; Ntinos, Ioannis
    Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην δημιουργία εναλλακτικών λύσεων στον τομέα των αγοραπωλησιών μέσω κλήρωσης. Τέτοιες αγοραπωλησίες συμβαίνουν καθημερινά γύρω μας με πολλούς τρόπους, διαφορετικούς σκοπούς και αντικείμενα. Κληρώσεις για φιλανθρωπικούς σκοπούς με τη μέθοδο της λαχειοφόρου, κληρώσεις με φυσική παρουσία, κληρώσεις τύπου raffle (κλήρωση με σκοπό την απόκτηση ενός limited προϊόντος από ιδιώτες προς ιδιώτες σε χαμηλότερη τιμή), αλλά και κληρώσεις τύπου draw(κληρώσεις που έχουν καθιερωθεί σε limited προϊόντα από μεγάλες εταιρείες όπως η Nike, όπου μέσω κλήρωσης αποφασίζεται ο τυχερός που θα αγοράσει το προϊόν). Αυτά τα σενάρια καθώς και άλλα, μπορούν να πραγματοποιηθούν με τις πλέον σύγχρονες μεθόδους των κατανεμημένων εφαρμογών. Οι τεχνολογίες blockchain μπορούν να δώσουν λύσεις σε πολλά μειονεκτήματα αυτών των σεναρίων, να εγγυηθούν την ασφάλεια των συναλλαγών, την διαφάνεια των κληρώσεων, αλλά και την ευκολία χρήσης και υλοποίησης. Στο Κεφάλαιο 1, περιγράφεται η τεχνολογία του blockchain και η λειτουργία των κρυπτονομισμάτων. Στη συνέχεια, γίνεται εκτενέστερη αναφορά στο blockchain του Ethereum, πάνω στο οποίο γίνεται και η παρούσα εφαρμογή. Στο Κεφάλαιο 2, περιγράφεται η λειτουργία των smart contracts, η ύπαρξη και λειτουργία των dApps, καθώς και η εξέλιξη στον κόσμο του blockchain. Στο Κεφάλαιο 3, αναλύεται περαιτέρω ο σκοπός της υλοποίησης, καθώς εμβαθύνουμε στα συμβατικά παραδείγματα, αλλά και στην εμπορική της αξία. Στο Κεφάλαιο 4, αναλύεται η χρήση της εφαρμογής, ο τρόπος λειτουργίας της βήμα-βήμα, καθώς και αναλυτική παρουσίαση των εργαλείων που χρησιμοποιήθηκαν στην υλοποίηση.
  • ItemOpen Access
    Έλεγχος άεργης ισχύος έξυπνου λέβητα
    (2024-01-23) Κατσούλας, Ευάγγελος; Katsoulas, Evangelos
    Τις τελευταίες δεκαετίες παρατηρούνται διαρκώς αυξανόμενες απαιτήσεις για την ποιότητα της παρεχόμενης ισχύος, ενώ ταυτόχρονα επεκτείνεται η διεσπαρμένη παραγωγή. Παράλληλα, οι τεχνολογικές εξελίξεις στους τομείς των τηλεπικοινωνιών, του ελέγχου και του net metering συντελούν στην δημιουργία ιδανικών συνθηκών για αξιοποίηση της απόκρισης ζήτησης και την βελτίωση του Προγράμματος Διαχείρισης Ζήτησης. Τα ελαστικά φορτία βρίσκονται στο επίκεντρο τέτοιων μελετών καθώς μπορούν να συμπεριληφθούν στην αγορά υποβοηθητικών υπηρεσιών, όπως η ρύθμιση της τάσης του δικτύου, η τοπική αντιστάθμιση άεργης ισχύος και η βελτίωση του συντελεστή ισχύος, είτε μέσω του ελέγχου της άεργης ισχύος είτε μέσω της καταπολέμησης αρμονικών του ρεύματος γραμμής. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εξομοίωση και η υλοποίηση ενός μετατροπέα με σκοπό τον απόλυτο και ακριβή έλεγχο της άεργης ισχύος ενός θερμοσίφωνα. Αρχικά, γίνεται ανάλυση του θεωρητικού υποβάθρου του ελέγχου του μετατροπέα. Εξομοιώνεται γραμμή διανομής με συνδεδεμένο φορτίο θερμοσίφωνα. Στη συνέχεια, γίνεται περιγραφή του κυκλώματος του μετατροπέα, του μικροελεγκτή και της πειραματικής διάταξης. Στη συνέχεια περιγράφονται και αναλύονται εκτενώς οι μέθοδοι υπολογισμού της διαφοράς φάσης μεταξύ της βασικής αρμονικής του ρεύματος και της τάσης του δικτύου, οι οποίες αποτέλεσαν τη βάση για την υλοποίηση του αλγορίθμου υπολογισμού της διαφοράς φάσης μέσω της χρήσης κώδικα MATLAB. Ακολούθως, με έμφαση στη βελτίωση της απόδοσης του ελέγχου της άεργης ισχύος, πραγματοποιήθηκε εκτεταμένη συλλογή μετρήσεων για τη βέλτιστη επιλογή των κερδών του ελεγκτή τύπου PI μας. Η εργασία ολοκληρώνεται με τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη θεωρητική ανάλυση και τα πειραματικά αποτελέσματα, που αποδεικνύουν τον ορθό έλεγχο της άεργου ισχύος.
  • ItemOpen Access
    Διαχείριση οικιακού φορτίου υπό συνθήκες κυμαινόμενης χρέωσης
    (2024-03-14) Καρβούνη, Μαρία Ήλια; Karvouni, Maria Ilia
    Η παρούσα μελέτη επιχειρεί μια ολοκληρωμένη εξέταση του δυναμικού τομέα της διαχείρισης του φορτίου των νοικοκυριών, με ιδιαίτερη έμφαση στην λύση του προβλήματος διαχείρισης της ζήτησης οικιακού φορτίου υπό συνθήκες κυμαινόμενης χρέωσης με χρήση θεωρίας παιγνίων. Η παρούσα μελέτη εξετάζει τις εξελίξεις στις ευφυείς τεχνολογίες οικιακής χρήσης, οι οποίες περιλαμβάνουν ευφυείς θερμοστάτες, συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας, συστήματα οικιακής ενεργειακής διαχείρισης, ενσωμάτωση του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT), εφαρμογές μηχανικής μάθησης, ευφυείς λύσεις αποθήκευσης ενέργειας και αυτοματοποίηση οικιακής χρήσης. Επιπλέον, εμβαθύνει στην περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ των προαναφερόμενων τεχνολογιών και της εφαρμογής προγραμμάτων απόκρισης στη ζήτηση, ρίχνοντας έτσι φως στους εγγενείς περιορισμούς και τις ελλείψεις που συνδέονται με την ενσωμάτωσή τους.
  • ItemOpen Access
    Multi­robot coordination in obstacle cluttered environments
    (2024-03-15) Χαχάλιος, Μιχαήλ; Chachalios, Michail
    The rapidly developing field of robotics presents the intricate challenge of coordinating multi­ robot systems in obstacle­rich environments. This thesis delves into this challenge, introducing a suite of optimized algorithms specifically designed for path planning and navigation in complex spatial settings. These algorithms are meticulously crafted to facilitate efficient movement and effective collision avoidance among groups of robots. Employing advanced computational techniques, the algorithms enable rapid decision­making and adaptability, crucial for dynamic environments. Empirical results from this study demonstrate a marked improvement in the coordination effi­ ciency of multi­robot systems. These enhancements have significant implications for various auto­ mated and robotic applications, potentially revolutionizing the way these systems operate in real­world scenarios. Beyond addressing current challenges in multi­robot coordination, this research lays a ro­ bust groundwork for future explorations in this rapidly evolving domain. The technological backbone of this research is the Robot Operating System (ROS) framework, utilizing Python for algorithmic development. Simulation­based evaluations were conducted in the Gazebo environment using Turtlebot models. Complementing these simulations, physical implement­ations were executed using Amigobot robots, provided by the Laboratory of Automation and Robotics. These implementations were tested on labyrinth­like tracks, designed to mimic complex real­world conditions, thereby validating the practical applicability of the developed algorithms.
  • ItemOpen Access
    Ευθυγράμμιση νέφους σημείων χρησιμοποιώντας σημασιολογική κατάτμηση σε συστήματα συνεργατικών οχημάτων
    (2024-02-01) Χαλκιάς, Κωνσταντίνος; Chalkias, Konstantinos
    Τα αυτόνομα οχήματα και γενικότερα η αυτόνομη οδήγηση, που για πολλούς θεωρείτε το μέλλον της αυτοκίνησης και των μεταφορών, θα αρχίσει σε λίγο καιρό να μπαίνει σε μεγάλο βαθμό στην καθημερινότητα των ανθρώπων αλλάζοντας τις συνήθειές τους ριζικά. Αυτά τα οχήματα είναι εξοπλισμένα με προηγμένους αισθητήρες και αλγορίθμους που τους δίνουν την δυνατότητα να μπορούν να πλοηγούνται στους δρόμους χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Παρόλο που δεν υπάρχει ο ανθρώπινος παράγοντας μπορούν να μειώσουν σε μεγάλο βαθμό τα ατυχήματα αλλά και να αυξήσουν την ασφάλεια στους δρόμους καθώς σε λίγα χρόνια ο αριθμός παράγωγης θα αυξηθεί σε τέτοιο βαθμό που δεν θα παράγονται συμβατικά οχήματα. Αυτό θα έχει σαν αποτέλεσμα να κυκλοφορούν όλο και περισσότερα αυτόνομα οχήματα, τα οποία θα πρέπει με κάποιον τρόπο να επικοινωνούν και να ανταλλάσσουν πληροφορίες. Για να γίνει αυτό με έναν αποδοτικό τρόπο πρέπει να αναπτυχθούν μέθοδοι ο οποίες θα διευκολύνουν τον διαμοιρασμό δεδομένων ανάμεσα στα οχήματα. Αυτός ο διαμοιρασμός της πληροφορίας ανάμεσα στα οχήματα είναι εξαιρετικά σημαντικός, καθώς για πρακτικούς λόγους ένα αυτόνομο όχημα μπορεί να μην έχει την πλήρη γνώση του περιβάλλοντος που βρίσκεται. Ένα τέτοιο παράδειγμα μπορεί να αποτελείται από έναν πεζό που δεν φαίνεται από την οπτική γωνία του οχήματος ή ένα μηχανάκι που κινείται δίπλα από ένα μεγάλο όχημα (λεωφορείο, φορτηγό κ.α.) και εμποδίζει την ανίχνευση του δικύκλου. Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία προτείνει ένα τρόπο για ευθυγράμμιση νεφών σημείων που μπορεί να λύσει ένα τέτοιο πρόβλημα χρησιμοποιώντας έναν αποδοτικό και αποτελεσματικό τρόπο αναπαράστασης του περιβάλλοντος που βρίσκεται το κάθε αυτόνομο όχημα. Πιο συγκεκριμένα, το κάθε αυτόνομο όχημα κατασκευάζει έναν γράφο που έχει για κορυφές του κάποια χαρακτηριστικά του περιβάλλοντός του που παράχθηκαν μετά από σημασιολογική κατάτμηση της σκηνής που βρίσκεται. Αυτά τα χαρακτηριστικά μπορεί να αποτελούνται από άλλα οχήματα, πεζούς ή και σταθερά αντικείμενα όπως κολώνες φωτισμού ή πινακίδες σήμανσης. Τέλος, ακολουθεί το τελευταίο στάδιο το οποίο είναι η αντιστοίχηση των γράφων των οχημάτων που εμπλέκονται σε μια σκηνή. Μέσα από αυτήν τη αντιστοίχηση προκύπτει η σχετική θέση του ενός αυτονόμου οχήματος σε σχέση με ενός άλλου και άρα μπορεί να δημιουργηθεί μια νέα σκηνή που περιέχει πληροφορίες και από τα δύο οχήματα καλύπτοντας τα ενδεχόμενα κενά τους.
  • ItemOpen Access
    Διατήρηση ιδιωτικότητας βιομετρικών δεδομένων για αυθεντικοποίηση χρηστών : υλοποίηση και αξιολόγηση συστήματος
    (2024-02-15) Λαζανάκης, Ιωσήφ; Lazanakis, Iosif
    Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη διατήρηση ιδιωτικότητας των προτύπων δακτυλικών αποτυπωμάτων που αποθηκεύει ένα σύστημα αυθεντικοποίησης χρηστών με τη χρήση Μερικής Ομομορφικής Κρυπτογράφησης και τη σύγκριση αυτής με άλλες μεθόδους αποθήκευσης προτύπων. Αρχικά, γίνεται αναφορά στα συστήματα αυθεντικοποίησης και αναλύονται τα βιομετρικά στοιχεία και ειδικότερα τα δακτυλικά αποτυπώματα ως μέσο αυθεντικοποίησης χρηστών. Παρουσιάζονται τα ειδικά χαρακτηριστικά τους, από τα οποία μπορούν να προκύψουν χρήσιμα δεδομένα, κατάλληλα για χρήση σε συστήματα αυθεντικοποίησης και περιγράφονται υπάρχουσες τεχνικές προστασίας των δεδομένων αυτών. Αναπτύχθηκε ένα ασφαλές σύστημα αυθεντικοποίησης χρηστών, με χρήση δακτυλικών αποτυπωμάτων, το οποίο υλοποιεί τις βασικές λειτουργίες της εγγραφής και της επαλήθευσης ταυτότητας. Η ανάπτυξή του έγινε σε διακριτές φάσεις, κάθε μία από τις οποίες είχε ως στόχο τη δημιουργία ενός προτύπου του δακτυλικού αποτυπώματος που η πληροφορία του να προστατεύεται με κάποια μέθοδο από το σύστημα. Κατά την πρώτη φάση ανάπτυξης, επιλέχθηκε η αναπαράσταση του αποτυπώματος από ζεύγη σημείων λεπτομέρειας, που δεν επηρεάζεται από περιστροφές. Σκόπιμα, το πρότυπο του δακτυλικού αποτυπώματος που προέκυψε, δεν προστατεύεται ώστε να μπορεί να υπάρχει ένα μέτρο σύγκρισης για τις μεθόδους προστασίας που θα εφαρμοστούν στην συνέχεια. Παράλληλα, εφαρμόστηκε διακριτοποίηση στα μεγέθη που χαρακτηρίζουν τα ζεύγη σημείων του δακτυλικού αποτυπώματος, με κατάλληλο βήμα ανά μέγεθος για την βελτιστοποίηση των αποτελεσμάτων σύγκρισης. Στη δεύτερη φάση ανάπτυξης, χρησιμοποιήθηκαν τρεις λήψεις του δακτυλικού αποτυπώματος για την εγγραφή των χρηστών, ώστε το πρότυπο αναφοράς να αποτελεί ισχυρή περιγραφή του αρχικού στοιχείου. Ακόμη, υιοθετήθηκε η αναπαράσταση με δυαδικές ακολουθίες σταθερού μήκους για τα χαρακτηριστικά του αποτυπώματος. Η τρίτη φάση ανάπτυξης, οδήγησε σε ένα πρότυπο δακτυλικού αποτυπώματος, σε μορφή ενός διανύσματος, το οποίο συμπεριλαμβάνει, όλα τα απαιτούμενα για την αυθεντικοποίηση, χαρακτηριστικά σε ενιαία αναπαράσταση. Στην τελική φάση ανάπτυξης, εφαρμόστηκε η κρυπτογράφηση του προτύπου αναφοράς με χρήση του ομομορφικού κρυπτοσυστήματος Paillier, που επιτρέπει την ασφαλή αποθήκευση των προτύπων, αλλά και την σύγκριση και αυθεντικοποίηση των χρηστών, χωρίς την ανάγκη αποκρυπτογράφησης αυτού. Πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση του συστήματος, πριν και μετά την εφαρμογή της κρυπτογράφησης ως προς την αποδοτικότητα, με υπολογισμό των χαρακτηριστικών καμπυλών λειτουργίας δέκτη (ROC) από δεδομένα 51 χρηστών, όπου παρατηρήθηκε πως με την εφαρμογή ομομορφικής κρυπτογράφησης, δεν μειώθηκε η αποδοτικότητα του συστήματος. Επιπλέον, το σύστημα αξιολογήθηκε και ως προς την ασφάλεια, υπολογίζοντας ότι από την κρυπτογράφηση με το κρυπτοσύστημα του Paillier, προστέθηκαν 128 bits εντροπίας στην πληροφορία των προτύπων. Συμπερασματικά, η χρήση της ομομορφικής κρυπτογράφησης, προστατεύει τα βιομετρικά δεδομένα που αποθηκεύονται από ένα σύστημα αυθεντικοποίησης, ακόμα και στην περίπτωση που αυτά διαρρεύσουν. Αυτό επιτυγχάνεται, χωρίς να μειωθεί η αποδοτικότητα της διαδικασίας αυθεντικοποίησης, αφού ολοκληρώνεται σε πραγματικό χρόνο και με τον ίδιο βαθμό απόδοσης που παρουσίαζε πριν την εφαρμογή της. Ωστόσο, η εγγραφή των χρηστών απαιτεί μεγάλη υπολογιστική ισχύ, επομένως είναι αναγκαίο να πραγματοποιηθεί σε ένα κεντρικό σύστημα.
  • ItemOpen Access
    Σύγκριση και αναζήτηση μοτίβων αρχαίων νομισμάτων σε έργα τέχνης της Αναγέννησης με μηχανική όραση
    (2024-02-15) Ευαγγελάτος, Σπυρίδων; Evaggelatos, Spyridon
    H σχέση του Ραφαήλ με την αρχαιότητα αποτελεί ένα θέμα που έχει συζητηθεί ευρέως στην επιστημονική κοινότητα. Παρολ’ αυτά η χρήση νομισμάτων της αρχαιότητας ως οπτικό ερέθισμα για την δημιουργία των έργων του, καθίσταται ένας ανεξερεύνητος τομέας. Ο σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι με την χρήση σύγχρονων τεχνολογιών, να εντοπιστούν όσο το δυνατόν περισσότερα μοτίβα στους πίνακες του από τα νομίσματα των αρχαίων χρόνων. Εξελιγμένες και σύγχρονες τεχνολογίες στον τομέα της επεξεργασίας φυσικής γλώσσας, όπως οι μετασχηματιστές, αλλά και στον τομέα της ανάκτησης πληροφορίας, όπως το tf-idf, βοηθούν σημαντικά στην δημιουργία ενός εργαλείου που θα ριξεί φως στην εύρεση αυτών των μοτίβων. Στην εργασία αυτή εξερευνήθηκαν δυο υλοποιήσεις του συστήματος τεχνητής νοημοσύνης. Η πρώτη βασίζεται στην αναγνώριση στάσης σώματος μέσω νευρωνικών δικτύων, ώστε να συγκρίνονται οι πόζες των ανθρωπόμορφων φιγούρων των πινάκων με αυτές των νομισμάτων. Ενώ η δεύτερη, χρησιμοποιώντας μεταδεδομένα που διατίθενται στο διαδικτύο για τα χαρακτηριστικά των νομισμάτων και τις τεχνολογίες που προαναφέρθηκαν, οι οποίες μετατραπούν κομμάτια του πίνακα από εικόνες σε κειμενικές περιγραφές, πραγματοποιεί την συσχέτιση των νομισμάτων με τους πίνακες. Στην συνέχεια, από την στιγμή που η υλοποιήση του προβλήματος είναι μια αρκετά περίπλοκη διαδικασία, αναπτύσσεται και μια εφαρμογή, που ενσωματώνει την δεύτερη υλοποίηση, ώστε να είναι εύκολα διαχειρίσιμη η αναζήτηση για κάθε χρήστη που δεν κατέχει την απαραίτητη τεχνολογική κατάρτιση. Τέλος, πραγματοποιείται αξιολόγηση της εφαρμογής από ιστορικό της τέχνης, η οποία ειδικεύεται στην Αναγεννησιακή τέχνη και την σχέση της με την αρχαιότητα, που αποτέλεσε την έμπνευση για την δημιουργία αυτής της διπλωματικής και αναφέρονται οι μελλοντικές επεκτάσεις που θα μπορούσαν να βελτιώσουν την υπάρχουσα εφαρμογή.