Academic literature on the topic 'Автоматизація освітлення'

Дана стаття присвячена розробці автоматизованої системи керування тепличним господарством. В останній час тема використання теплиць для забезпечення продуктами харчування стала доволі популярною. Особливо це стосується власників дачних ділянок та приватних будинків. Але тепличне господарство потребує постійного огляду для підтримки необхідних параметрів, що не завжди є можливим. В такому разі постає питання використання автоматизованої системи. В даній роботі проводиться дослідження існуючих рішень для автоматизації процесів у тепличному господарстві з використанням бездротової передачі даних для керування параметрами та проводиться аналіз існуючих стандартів бездротової передачі даних. Також було проведено огляд існуючих публікацій на тему автоматизації тепличного господарства і проаналізовані основні сучасні стандарти забезпечення бездротового зв’язку у IoT-системах. В результаті було розроблено схему автоматизованої системи керування тепличним господарством з можливістю дистанційного керування за допомогою бездротової передачі даних та ручного налаштування параметрів мікроклімату, освітлення і поливу.

При огляді технічної літератури проведено дослідження існуючих систем керування освітлення, їх переваги та недоліки. Також досліджено два методи контролю освітлення: зондування зайнятості та зондування освітленості, що в подальшому використовуються для розробки системи. За результатами аналізу поставленого технічного завдання та огляду науково-технічної літератури підтверджено актуальність створення системи керування освітленням, що дозволить автоматизувати освітлення приміщень та стане вигідним рішенням в питанні економії енергоспоживання. В результаті огляду прийнято рішення про паралельне використання двох типів датчиків в системі: датчиків освітлення та датчиків руху. Розроблено варіанти системи адаптивного керування освітленням з використанням дротового та бездротового зв’язку між компонентами, та прийнято рішення використовувати змішаний тип зв’язку. Розроблено структурну схему системи адаптивного керування освітленням, алгоритм роботи даної системи та написано код для програмного підключення компонентів системи. Можливе подальше доопрацювання даної системи для управління зовнішнім освітленням та у більш складних алгоритмах адаптивного керування з урахуванням даних з датчиків біотелеметричних величин, що враховують особливості користувача.
When reviewing the technical literature, a study of existing lighting controls systems, their advantages and disadvantages. Two methods of lighting control were also investigated: employment sensing and light sensing, which are then used to develop the system. According to the results of the analysis of the technical task and review of scientific and technical literature, the relevance of creating a lighting control system was confirmed, which will automate the lighting of premises and will be a profitable solution in terms of energy-saving. As a result of the review, it was decided to use two types of sensors in the system in parallel: light sensors and motion sensors. Variant lighting control options have been developed using wired and wireless communication between components and a decision has been made to use a mixed type of communication. The structural scheme of the adaptive lighting control system, the algorithm of this system operation is developed and the code for software connection of system components is written. It is possible to further refine this system for outdoor lighting control and in more complex adaptive control algorithms, taking into account data from sensors of biotelemetric quantities that take into account user characteristics.

Надійність систем електропостачання, передусім, визначається конструктивними і схемними рішеннями при побудові цих систем. Також значну роль в підвищенні надійності систем електропостачання грає розумне використання резервних джерел живлення, надійність кожного елементу систем, зокрема електрообладнання. Нажаль, саме надійність електрообладнання є ключовим чинником в надзвичайних ситуаціях. Ці чинники, на жаль, мінімально залежать від проектувальника. Найоптимальніше рішення не може бути прийняте без хорошого знання і врахування усіх особливостей проектованих підприємств. При проектуванні та реконструкції систем електропостачання промислових підприємств, для їх надійної і безперебійної роботи повинні виконуватися наступні вимоги: 1. Враховуючи усі можливі фактори, необхідно забезпечити максимальна економічну ефективність. 2. Надійність системи електропостачання має відповідати категорії електроприймачів щодо вимог надійності 2. Необхідно в повному обсязі забезпечити показники якості електричної енергії, які повинні відповідати чинним стандартам. 4. Система електропостачання повинна бути гнучкою. 5. Для підвищення та забезпечення надійності схема електропостачання має бути простою та наочною. 6. Під час експлуатації обов’язково необхідно забезпечити максимальна електробезпеку, пожежну безпеку, а також вибухобезпеку. 7. Система електропостачання повинна мати можливість до подальшої реконструкції або розширення. 8. Система електропостачання повинна бути екологічною і мати мінімальний вплив на навколишнє середовище.
У кваліфікаційній роботі магістра здійснено розробку технічних заходів забезпечення надійності роботи електричного обладнання з розробкою системи автоматизації сирзаводу. Виконано розрахунок електричного навантаження, внесені ряд пропозицій, щодо конструктивних змін в діючій електричні схемі живлення підприємства. Здійснено вибір перерізів жил кабелів, проведено розрахунки струмів короткого замикання, на основі яких здійснено вибір комутаційної та пускозахисної апаратури. Здійснено розрахунок та вибір резервного джерела живлення. Запропоновано до впровадження автоматизовану системи для підтримки постійного теплового режиму. Проведено модернізацію освітлювальної мережі, системи вентиляції, та системи теплопостачання. Здійснено розрахунки та проведено вибір пристроїв для компенсації реактивної потужності.
In qualifying work of master's degree development of technical measures of providing of reliability of work of electric equipment is carried out with development of the system of automation of сирзаводу. The calculation of the electric loading is executed, the row of suggestions is brought in, in relation to structural changes in operating electric to the chart feeds of enterprise. The choice of cuts of tendons of cables is carried out, the calculations of currents of short circuit, on the basis of that the choice of interconnect apparatus is carried out, are conducted. A calculation and choice of reserve source of feed are carried out. It is offered to introduction automated systems for support of the permanent thermal mode. Modernisation of lighting network, system of ventilation, and system is conducted. Calculations are carried out and the choice of devices is conducted for indemnification of reactive-power.
ЗМІСТ ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ 9 1.1 Аналіз методів підвищення енергоефективності електропостачання підприємств 9 1.2 Характеристика заходів із зниження втрат електроенергії 15 1.3 Висновки до розділу 1 16 2 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ 17 2.1 Розрахунок і вбір системи вентиляції 18 2.2 Розрахунок і вибір системи опалення 19 2.3 Розрахунок і вибір електроустановок внутрішніх освітлювальних мереж 20 2.3 Висновки до розділу 2 27 3 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 28 3.1.Розрахунок і вибір електропроводок силових мереж 28 3.1.1 Розрахунок струмів струмоприймачів 28 3.1.2 Розрахунок та вибір кабелів та проводів силової мережі 31 3.1.3 Розрахунок і вибір проводів освітлювальної мережі 33 3.1.4 Розрахунок і вибір пускозахисної апаратури внутрішніх та зовнішніх силових мереж 36 3.2 Розробка системи електропостачання об’єкту 41 3.2.1 Електричні навантаження мережі 0,4 кВ 41 3.2.2 Вибір трансформатора і КТП 10/0.4 кВ 43 3.3 Перевірка комутаційного та захисного обладнання 44 3.3.1 Розрахунок струму короткого замикання 44 3.3.2 Перевірка захисного апарата, що знаходиться найближче до точки КЗ, на спрацювання 46 3.4 Розробка схеми автоматизації підтримки постійного температурного режиму 47 5 3.4.1 Розробка технологічної схеми 47 3.4.2 Розробка і опис принципової електричної схеми 48 3.5 Експлуатація обладнання цеху глазурованих сирків 50 3.6 Розрахунок кількості електромонтерів 52 3.7 Облік електроенергії на підприємстві 53 3.8 Висновки до розділу 3 55 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 56 4.1 Заходи і засоби забезпечення безпеки праці 56 4.2 Розробка заходів по забезпеченню надійного захисту співробітників підприємства та населення у надзвичайних ситуаціях 59 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 63 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 64

Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «17» червня 2021 р. о 9.00 год. на засіданні екзаменаційної комісії №21 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя
В даній кваліфікаційній роботі розроблено однокаскадне джерело живлення для вуличних світлодіодних світильників загального призначення. Створений пристрій забезпечує стабільний вихідний струм величиною 350 мА. Блок живлення спроектований на основі мікросхеми UCC28810 компанії Texas Instruments і забезпечує максимальну вихідну потужність 80 Вт та живиться від мережі змінного струму з номінальною напругою 220 В. Наявність в даній мікросхемі вбудованої функції корекції коефіцієнта потужності дозволило реалізувати перетворювач з коефіцієнтом потужності (КП) – 0,9 без використання додаткового коректора. Імпульсний перетворювач напруги побудований по технології SEPIC і, відповідно, немає гальванічної ізоляції між входом і виходом. Проте, це допустимо для вуличних світильників. В імпульсному блоці живлення передбачений захист від перенапруг та обриву навантаження.
In this qualification work a single-stage power supply for general purpose LED street lamps has been developed. The created device provides a stable output current of 350 mA. The power supply is designed based on the UCC28810 chip from Texas Instruments and provides a maximum output power of 80 watts and is powered by AC mains with a nominal voltage of 220 V. The presence of a built-in power factor correction function in this chip allowed to implement a converter with a power factor (KP) of 0.9 without the use of an additional corrector. The pulse voltage converter is built on SEPIC technology and, accordingly, there is no galvanic isolation between input and output. However, this is acceptable for street lamps. The switching power supply provides protection against overvoltages and load breakage.
Вступ 4 1 Аналітична частина 7 1.1 Призначення та основні параметри електронного драйвера LED світильника 7 1.2 Структурні схеми джерел вторинного електроживлення 8 1.3 Схемотехніка і принципи роботи перетворювачів DC/DC 12 2 Проєктна частина 21 2.1 Опис структурної схеми електронного драйвера LED світильника 21 2.1 Вибір вихідних параметрів електронного драйвера LED світильника 23 2.2 Корекція коефіцієнта потужності 25 2.3 Засоби і системи захисту джерел живлення 27 2.4 Опис блок-схеми контролера UCC28810 32 2.5 Опис принципової схеми електронного драйвера LED світильника 33 2.6 Розрахунок надійності 38 3 Спеціальна частина 43 4 Безпека життєдіяльності, основи охорони праці 54 Висновок 63 Література 64

Робота виконана на кафедрі автоматизації технологічних процесів і виробництв факультету прикладних інформаційних технологій та електроінженерії Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться «26» грудня 2019 р. о 8.00год. на засіданні екзаменаційної комісії №43 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя
У дипломній роботі розробляється учбово-демонстраційний стенд системи автоматичного управління інженерними системами приміщення, який демонструє частину функціональності "розумного" будинку, а саме: управління освітленням, захистом побутових електропобутових приладів, системою безпеки, а також здійснює моніторинг параметрів довкілля (освітленість, температура, вологість). При проектуванні стенду вирішувалися наступні задачі: Технічна – здійснено проектування структурної і принципової електричної схеми стенду, розроблено конструкцію і компонування стенду, підібрано необхідну елементну бази, проведено розрахунки споживання електричної енергії та надійності, розроблено програми керування для контролера, а також проведено відлагодження і тестування роботи цих програм. Економічна – проведено розрахунок вартості стенду та складено тимчасовий план-графік робіт. Основою спроектованого стенду є контролер, який являє собою ЕОМ, спеціалізовану під завдання керування промисловими об'єктами. Блоково-модульна конструкція дозволяє адаптувати систему управління для конкретного об'єкту з мінімальними витратами. Крім цього у роботі розроблено заходи з охорони праці та проведенорозрахунок затрат на розробку та виготовлення лабораторного стенду. Дипломна робота включає: пояснювальну записку 112 стор., креслення 2 арк. формату А1, інші ілюстрації 10 арк. формату A4, список літератури 45 посилань.
The diploma thesis develops a training and demonstration stand of the system of automatic control of engineering systems of the premises, which demonstrates some of the functionality of a "smart" house, namely: lighting control, protection of household electrical appliances, security system, and also monitors environmental parameters (light, temperature, humidity). When designing the stand the following tasks were solved: Technical - design of the structural and basic electrical circuit of the stand, the design and layout of the stand, the necessary element base, the calculations of electricity and reliability, the control programs for the controller, as well as debugging and testing of these programs. Economic - the cost of the stand has been calculated and a timetable for work has been drawn up. Measures for occupational safety are envisaged and the economic feasibility of conducting research work is calculated.
ЗМІСТ ВСТУП... 5 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА... 8 1.1. Загальні поняття та визначення... 8 1.2. Платформи для побудови систем «розумний дім»...10 1.3. Концепція «розумного будинку»...14 1.4. Висновки по розділу...15 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА...17 2.1 Основні функції систем «розумного будинку»...17 2.1.1. Керування освітленням...17 2.1.2. Керування мікрокліматом...18 2.1.3. Робота жалюзей...19 2.1.4. Охоронно-пожежна сигналізація...19 2.1.5. Система відеоспостереження...20 2.1.6. Аварійні ситуації...20 2.1.7. Управління аудіо- та відеотехнікою...20 2.1.8. Присадибна територія...20 2.1.9. Ефект присутності...21 2.2. Структура програмного забезпечення системи «розумний дім»...21 2.2.1. Структура підсистеми User Client Application...22 2.2.2. Структура підсистеми System Control Server...23 2.2.3. Структура підсистеми Hardware Control Facade...24 2.3. Апаратна структура системи «розумний дім»...24 2.4. UML-діаграми...25 2.5. Економічний бік питання вибору функцій «розумного дому»...26 2.6. Висновки по розділу 2...27 3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА... 29 3.1 Вибір датчиків...29 3.2. Розрахунок та вибір джерел живлення...37 3.3. Розробка принципової схеми САУ інженерними системами...38 3.4. Опис конструкції САУ інженерними системами (учбоводемонстраційний стенд)...42 3.5. Розрахунок надійності...49 3.6. Висновки по розділу 3...49 4 НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКА ЧАСТИНА...50 4.1 Порівняльний аналіз вхідних модулів...50 4.2. Порівняльний аналіз вихідних модулів...55 4.3. Вибір типу конфігурації процесорного модуля...60 4.4. Висновки по розділу 4...64 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА...65 5.1. Методи організації каналів вводу-виводу...65 5.2. Структура контролера на основі блоку «BC9120»...66 5.3. Структура середовища програмування...67 5.4. Опис середовища програмування...69 5.5. Опис роботи САУ інженерними системами приміщення...72 5.6. Програма управління САУ інженерними системами ...74 5.7. Програма візуалізації САУ інженерними системами...78 5.8. Висновки по розділу 5...79 6 ОБҐРУНТУВАННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ...80 6.1. Складання плану-графіку на розробку...80 6.2. Складання кошторису витрат на розробку...81 6.2.1 Матеріальні витрати...82 6.2.2 Витрати на оплату праці...84 6.2.3 Обов'язкові відрахування до позабюджетних фондів...86 6.2.4 Амортизація основних фондів...86 6.3. Висновок по розділу...87 7 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ...89 7.1. Шкідливі чинники для користувачів системи при роботі з ПЕОМ...92 7.2. Аналіз інформаційних технологій з точки зору охорони праці та її оздоровлення...97 7.3. Забезпечення пожежної безпеки при експлуатації проектованого об’єкту...99 8. ЕКОЛОГІЯ...102 8.1. Актуальність охорони навколишнього середовища...102 8.2. Джерела забруднення атмосфери...102 ВИСНОВКИ...109 БІБЛІОГРАФІЯ...110 ДОДАТКИ