Голотенко Олександр Сергійович, Обайдіку Августін Рахем

УДК 004.67 : 004.032

Голотенко Олександр Сергійович

кандидат технічних наук, доцент,

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

(Тернопіль, Україна)

Обайдіку Августін Рахем

студент кафедри комп’ютерних систем та мереж

Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя

(Тернопіль, Україна)

МЕТОДИ РЕАЛІЗАЦІЇ ПРОГРАМНО-АПАРАТНОГО КОМПЛЕКСУ

ДЛЯ КЕРУВАННЯ ПАРАМЕТРАМИ МІКРОКЛІМАТУ

Анотація: в роботі розглянуто методи реалізації програмно-апаратного комплексу системи управління параметрами мікроклімату з використанням платформи Arduino та протоколу MQTT. Приведено алгоритм роботи такої системи.

Ключові слова: контролер, дистанційний контроль, мікроклімат, інформаційна система.

Великий вплив на організм людини має мікроклімат у будівлях. До нього прийнято відносити такі фізичні параметри, як температура, відносна вологість, атмосферний тиск, швидкість течії повітря та теплове випромінювання предметів. Мікроклімат — це поєднання фізичних параметрів, які впливають на обмін теплової енергії людини з навколишнім її середовищем [1].

Необхідність отримання інформації про поточний стан мікроклімату будівлі виникає при контролі умов праці, виробництва та зберігання продукції в приміщеннях.

Традиційний підхід до моніторингу кліматичних параметрів за допомогою портативних переносних або настінних приладів з необхідністю фіксування показань вручну неефективний, а часто і вкрай скрутний з точки зору витрат часу з боку персоналу. До того ж ручний моніторинг не позбавлений впливу людського фактору.

Основні завдання системи контролю мікроклімату полягає в безперервному автоматичному моніторингу параметрів мікроклімату будівлі та навколишнього середовища й збереження їх в єдиній базі даних.

Для досягнення поставленої мети необхідно було виконати наступні завдання:

1. Провести аналіз існуючих програмних застосунків моніторингу параметрів мікроклімату з метою формування вимог для розробки нової системи;
2. Розробити архітектуру та функціонал програмного застосунку моніторингу параметрів мікроклімату;
3. Провести аналіз інструментарію та бібліотек для реалізації запропонованої архітектури, що дозволив би забезпечити мобільність, масштабованість, багатоканальність;
4. Розробити програмно-апаратний модуль для моніторингу параметрів мікроклімату будівлі та навколишнього середовища;
5. Розробити тест-кейси для тестування програмно-апаратного модуля.

В ході виконання проведених досліджень було розроблено та реалізовано програмно-апаратний модуль для моніторингу параметрів мікроклімату, який без участі людини вимірює температуру навколишнього повітря, відносну вологість і атмосферний тиск. Його було реалізовано на базі програмованого логічного контролера Arduino, що у співвідношення якість-ціна дозволяє реалізувати дану систему якісно і в повній мірі.

На рисунку 1 наведений алгоритм визначення кількості аероіонізаторів, які необхідно встановити у заданому приміщенні або робочій зоні, а на рисунку 2 – алгоритм функціонування системи автоматизованого забезпечення оптимального мікроклімату виробничого приміщення у вигляді блок-схеми.

Вибір кількості аероіонізаторів відбувається за таким алгоритмом. Поточні значення геометричних розмірів приміщення і сили випромінювання іонізатора порівнюються з табличними величинами [2].

Відповідно до отриманих результатів розрахунку здійснюється видача рекомендацій щодо кількості аероіонізаторів заданої сили випромінювання, які необхідно встановити у заданому приміщенні або робочій зоні.

Алгоритм функціонування системи автоматизованого забезпечення оптимального мікроклімату міститься у наступному. Спочатку визначаються нормовані показники температури робочого приміщення і нормовані показники аероіонізації.

Далі ці показники порівнюються з поточними значеннями температури і аероіонізації, які надійшли від вимірювальних приладів. В залежності від отриманих результатів порівняння блок управління видає управляючий вплив: включити  або виключити кондиціонер, включити або виключити аероіонізатор. Поточний стан параметрів мікроклімату і виконавчих приладів (вкл./відк.) фіксується на табло.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

Брух, C.B. Влияние особенностей метаболизма на воздушный баланс человека / C.B. Брух // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. –2005. –No 5. –С.56-60.

Моніторинг і керування рівнями фізичних факторів виробничого середовища [Текст] : навч.пос./ С.В. Сукач, дис. на здобуття наукового ступеня д-р. техн. наук; НАУ.- Київ, 2017, 311 с.

Holotenko Oleksandr Serhiiovych

Ternopil Ivan Puluj National Technical University

(Ternopil, Ukraine)

Obaidiku Augustine Raheem

Ternopil Ivan Puluj National Technical University

(Ternopil, Ukraine)

METHODS OF IMPLEMENTATION OF SOFTWARE AND HARDWARE

COMPLEX FOR CONTROL OF MICROCLIMATE PARAMETERS

Abstract: The methods of realization of the software and hardware complex of the microclimate control system using the Arduino platform and the MQTT protocol are considered in the work. The algorithm of operation of such system is given.

Keywords: controller, remote control, microclimate, information system.