МЕТОД РЕАЛІЗАЦІЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖІ В ПРИМІЩЕННІ - Научное сообщество
Главная
UA RU EN

Вас приветствует Интернет конференция!

Приветствуйем на нашем сайте

Рік заснування видання - 2011

МЕТОД РЕАЛІЗАЦІЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖІ В ПРИМІЩЕННІ

06.12.2023 13:07

[1. Информационные системы и технологии]

Автор: Сидоров Дмитро Вікторович, бакалавр, студент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м.Київ


ORCID: 0009-0003-5286-3887 Дмитро Сидоров

ORCID: 0000-0003-3160-3480 Денис Навроцький

Сьогодні електрична енергія є необхідною умовою для різних видів діяль-ності. Майже всі використовувані електронні пристрої потребують електричної енергії для роботи. Електрична мережа є одним з найважливіших елементів будь-якого приміщення. Вона забезпечує живлення електроприладів та облад-нання, які необхідні для комфортного проживання та роботи [1]. Internet of Things (IoT) представляє собою концепцію, в якій об'єкти навколишнього сере-довища, включаючи електроніку, прилади, датчики та інші речі, здатні спілкува-тися між собою через мережу Інтернет, яку можна використовувати для автома-тизації будинків, управління енергоспоживанням. Одним із важливих аспектів IoT у житловому секторі є моніторинг електричної мережі [2].

Моніторинг електричної енергії - це рутинний процес збору або вимірю-вання вихідних даних, що визначає рівень споживання електричної енергії в ре-жимі реального часу. Для адекватного моніторингу електричної мережі необ-хідне розуміння основних параметрів, які характеризують її роботу. Напруга: можна інтерпретувати, як різниця потенційної енергії між двома точками, що вимірюється у вольтах. Струм: являє собою потік зарядів (електронів) у провід-нику. Потужність: це кількість енергії, що передається мережею за одиницю ча-су. Енергія: вимірює загальну кількість переданої електроенергії і залежить від потужності та часу. Частота: вказує на кількість циклів змінного струму за секу-нду. Коефіцієнт потужності: відображає співвідношення між активною потужні-стю (реальною потужністю, що використовується для виконання роботи) і пов-ною потужністю. Важливо враховувати, що саме система моніторингу електро-енергії це більш складне поняття, ніж пристрій для моніторингу електроенергії. Вона охоплює різноманітні апаратні та програмні складові, що спільно забезпе-чують збір, аналіз та відображення даних про енергоспоживання.

Система моніторингу складається з декількох компонентів, включаючи:

Пристрій для вимірювання електроенергії: цей компонент відповідає за збір да-них про споживання електроенергії. Система зберігання даних: цей компонент відповідає за зберігання даних, зібраних пристроєм для вимірювання електрое-нергії. Система візуалізації: цей компонент відповідає за відображення даних, зібраних системою моніторингу. Система управління: цей компонент відповідає за управління споживанням електроенергії.

Апаратна частина складається з модуля вимірювання PZEM004T з мікро-контролером NodeMCU.

Датчик PZEM-004T - це апаратне забезпечення, яке функціонує для вимі-рювання напруги, струму, активної потужності, частоти, коефіцієнта потужнос-ті. Модуль без функції відображення, дані зчитуються через інтерфейс TTL. Плата PZEM-004T має розміри 3,1 × 7,4 см. Модуль PZEM-004T намотується на котушку CT діаметром 3 мм, яка використовується для вимірювання струму з максимальним значенням 100A [3].

Модуль NodeMCU ESP8266 є відгалуженням для розробки на основі мо-дуля IoT-платформи ESP8266 ESP-12. Функціонально цей модуль схожий на платформу Arduino, але має вбудований Wi-Fi модуль для з'єднання з Інтерне-том. Він обладнаний кількома виводами введення/виведення, що дозволяє вико-ристовувати його як інструмент IoT-проектів [4].

Програмна частина складається з Home Assistant та ESPHome – це два ін-струменти для створення та налаштування системи розумного будинку.

Home Assistant – це платформа управління розумним будинком з відкри-тим вихідним кодом. Він інтегрує різні пристрої та послуги в єдину централізо-вану систему. Home Assistant надає великі можливості налаштування та дозво-ляє створювати складні автоматизовані правила. ESPHome — це інструмент для створення практично будь-яких пристроїв або датчиків на основі недорогих Wi-Fi плат ESP8266/ESP32 без знань програмування. Він зчитує файл конфігурації YAML і створює спеціальне мікропрограмне забезпечення, яке встановлює на ESP. Пристрої або датчики, додані в конфігурації ESPHome, автоматично ві-дображаються в інтерфейсі Home Assistant [5].

У ході дослідження було розроблено систему моніторингу електричної мережі в приміщенні, яка відповідає актуальним потребам і вимогам. Мета ро-боти полягала не лише в розробці ефективної системи моніторингу, але й у створенні гнучкої та інтегрованої платформи. Застосування концепції Internet of Things  надає системі можливість взаємодії з іншими "розумними" пристроями у приміщенні. Це розширює горизонти використання, дозволяючи впроваджувати розроблену систему моніторингу електричної мережі в умови сучасних концеп-ціях "Smart Home".

Література 

1.Stuart Borlase. Smart Grids Infrastructure, Technology, and Solutions [Електронний ресурс] / Stuart Borlase // 31 January 2017. – Режим доступу до ресурсу: https://www.taylorfrancis.com/books/edit/10.1201/b13003/smart-grids-stuart-borlase.

2.Koteswara Rao Ponnuru. Design and Implementation of Indoor Environment Monitoring and Control System [Електронний ресурс] / Koteswara Rao Ponnuru // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). – 2019. – Режим доступу до ресурсу: https://www.ijert.org/research/design-and-implementation-of-indoor-environment-monitoring-and-control-system-IJERTV8IS030108.pdf.

3.Electrical Energy Monitoring and Control System In Boarding Rooms Based On The Internet of Things [Електронний ресурс] // International Journal of Engineering Science and Information Technology. – 2022. – Режим доступу до ресурсу: https://www.researchgate.net/publication/366388832_Electrical_Energy_Monitoring_and_Control_System_In_Boarding_Rooms_Based_On_The_Internet_of_Things.

4.Neil Cameron. Electronics Projects with the ESP8266 and ESP32: Building Web Pages, Applications, and WiFi Enabled Devices / Neil Cameron., 2020.

5.Marco Carvalho. Building Smart Home Automation Solutions with Home Assistant / Marco Carvalho., 2023.

_____________________________________________________________________________


Науковий керівник: Навроцький Денис Олександрович, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м.Київ

Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Другие научные работы даной секции

Конференции

Конференции 2024

Конференции 2023

Конференции 2022

Конференции 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення