Система электроснабжения маломощных потребителей
Проблема обеспечения энергонезависимости элементов беспроводной сети. Разработка и моделирование электрической схемы контроллера АКБ от альтернативных источников энергии для маломощных потребителей. Алгоритм эффективного расходования полученной энергии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.09.2020 |
| Размер файла | 5,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Раймонд Мэк. Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению. Додэка XXI, 2008.
Мартынов А. А. Проектирование вторичных источников питания. Учебное пособие, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2000.
Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Радио и связь, 1981, 224 с.
A. E. Salama. Fault analysis and parameter tuning in analog circuits. Ph. D. dissertation, Mc Master University, Hamilton, Ont., Canada, 1983.
Bercowitz R.S., Wexelblat R.L. Statistical considerations in element value solutions. IRE Trans. on Military Electronics, 1962, pp. 282-289
Квасницкий В. Н. Электрические схемы в радиоэлектронике и приборостроении, 1971.
Костиков В. Г. Источники электропитания электронных средств: схемотехника и конструирование: учебник. 2001.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Программный код Raspberry Pi, имитирующий микроконтроллера передатчика
import serial
from time import sleep
import RPi.GPIO as GPIO
4.
c = 1000 # A*h
Umax = 1.2 # V
Umin = 1.1 # V
coef = 1/(Umax - Umin) # volt-percentage coefficitent
9.
Ioff = 0.0013 # mA
Ivib_sensor = 0.02 # mA
Itemp_hum_sensor = 0.3 # mA
Icalc = 2.8 # mA
Itrans = 38.9 # mA
15.
Tcrit = 818 # критическое значение датчика температуры
Hcrit = 204 # критическое значение датчика влажности
18.
Qoff = Ioff * 24 / c # percentage
Qcalc = Icalc * 0.08 / c # percentage
Qsensors = Ivib_sensor * 0.005 / c + Itemp_hum_sensor * 0.005 / c # percentage
Qemerg = c / 5 # percentage
Qtrans = Itrans * 0.0028 / c # percentage
24.
charge_pin = "GPIO0"
hum_pin = "GPIO2"
temp_pin = "GPIO3"
28.
import busio
import digitalio
import board
import adafruit_mcp3xxx.mcp3008 as MCP
from adafruit_mcp3xxx.analog_in import AnalogIn
34.
35.
def read(pin):
spi = busio.SPI(clock=board.SCK, MISO=board.MISO, MOSI=board.MOSI)
cs = digitalio.DigitalInOut(pin)
mcp = MCP.MCP3008(spi, cs)
channel_0 = AnalogIn(mcp, MCP.P0)
sensor_value = channel_0.value
42.
return sensor_value
44.
def deviceSend(device, cmd):
try:
print(cmd)
device.write(cmd + "\r\n")
line = device.readline()
if line is not None and len(line) > 0:
r = line.decode('utf-8').strip()
print("> " + r)
return r
except Exception as e:
pass
return ""
57.
def radioSend(id, message, freq, power=-
3, mod="lora", baudrate=57600, bw=125, port="COM20", sf="sf7"):
freq = int(freq) * 1000000 pwr - мощность
frequency - частота передачи в МГц
mod - вид модуляции. Доступны 2 вида, lora или fsk.
bw ! ширина полосы спектра, может быть 125, 250, 500КГц.
sf - spread factor, влияет на длительность передачи
port = serial.Serial(port=port, baudrate=baudrate, timeout=5)
deviceSend(port, "sys reset")
sleep(2)
deviceSend(port, "mac pause") deviceSend(port, "radio set freq " + str(freq)) deviceSend(port, "radio set pwr " + str(power)) deviceSend(port, "radio set mod " + str(mod)) deviceSend(port, "radio set sf " + str(sf)) deviceSend(port, "radio set bw " + str(bw)) deviceSend(port, "radio tx " + str(message))
_name == " main ":
while True:
Q = read(charge_pin)
if (Qemerg + Qsensors + Qcalc) > Q:
values = {"vib": read(vib_pin), "hum": read(hum_pin),
hum_value = read(hum_pin) temp_value = read(temp_pin)
criticals = [hum_value >= Hcrit, temp_value >= Tcrit] include_emergency = (Qemerg + Qtrans) > Q if not include_emergency:
radioSend("1", str(values), 868) elif any(criticals):
if 'timeout' in globals():
if timeout <= 0:
radioSend(str(values), 868) timeout = 31
else :
radioSend(str(values), 868) timeout = 31
timeout -= 1
sleep(86400) # 24 часа сна
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Программный код Raspberry Pi - приемного устройства
import serial
from time import sleep
import datetime as dt
4.
redis_url = "redis://redistogo:144bac524655fe8a0e7ab0dcc5c9051b@porgy.redistogo.com:118 42/"
redis_client = redis.from_url(redis_url, decode_responses=True)
7.
def deviceSend(device, cmd):
try:
print(cmd)
device.write(cmd + "\r\n")
line = device.readline()
if line is not None and len(line) > 0:
r = line.decode('utf-8').strip()
print("> " + r)
return r
except Exception as e:
pass
return ""
20.
def configureRadio(port, freq, power=-
3, mod="lora", baudrate=57600, bw=125, port="COM20", sf="sf7"):
freq = int(freq) * 1000000
pwr - мощность
frequency - частота передачи в МГц
mod - вид модуляции. Доступны 2 вида, lora или fsk.
bw ! ширина полосы спектра, может быть 125, 250, 500КГц.
sf - spread factor, влияет на длительность передачи
deviceSend(port, "sys reset") sleep(2)
deviceSend(port, "mac pause") deviceSend(port, "radio set freq " + str(freq)) deviceSend(port, "radio set pwr " + str(power)) deviceSend(port, "radio set mod " + str(mod)) deviceSend(port, "radio set sf " + str(sf)) deviceSend(port, "radio set bw " + str(bw))
_name == " main ":
port = serial.Serial(port="COM20", baudrate=57600, timeout=5) configureRadio(port, 868) while True:
ans = deviceSend(port, "radio rx 0") if ans == "ok":
answer = port.readline().strip() if answer != "err" and len(r) > 0: id = answer[9:10] answer = answer[11:]
answer = eval(answer) # from string to dictionary today = str(dt.datetime.now())
redis_client.hmset(f'{today} {id}', answer) # storing today's result sleep(0.2)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Производство электрической и тепловой энергии. Гидравлические электрические станции. Использование альтернативных источников энергии. Распределение электрических нагрузок между электростанциями. Передача и потребление электрической и тепловой энергии.
учебное пособие [2,2 M], добавлен 19.04.2012Суть производства и потребителей электрической энергии. План расположения электрического оборудования цеха. Расчет компенсирующего устройства и трансформаторов. Подсчет токов короткого замыкания и проверка элементов в характерной линии электроснабжения.
курсовая работа [374,1 K], добавлен 12.06.2021Характеристика района проектирования электрической сети. Анализ источников питания, потребителей, климатических условий. Разработка возможных вариантов конфигураций электрической сети. Алгоритм расчета приведенных затрат. Методы регулирования напряжения.
курсовая работа [377,2 K], добавлен 16.04.2011Значение релейной защиты и системной автоматики для обеспечения надёжной, экономичной работы потребителей электрической энергии. Выбор трансформатора тока. Разработка простой системы защиты фрагмента системы электроснабжения от основных видов повреждений.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.03.2014Влияние отклонения показателей качества электрической энергии от установленных норм. Параметры качества электрической энергии. Анализ качества электрической энергии в системе электроснабжения городов-миллионников. Разработка мероприятий по ее повышению.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 21.01.2017Классификация альтернативных источников энергии. Возможности использования альтернативных источников энергии в России. Энергия ветра (ветровая энергетика). Малая гидроэнергетика, солнечная энергия. Использование энергии биомассы в энергетических целях.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.07.2012Источники экологически чистой и безопасной энергии. Исследование и разработка систем преобразования энергии солнца, ветра, подземных источников в электроэнергию. Сложные системы управления. Расчет мощности ветрогенератора и аккумуляторных батарей.
курсовая работа [524,6 K], добавлен 19.02.2016Разработка сети для электроснабжения потребителей промышленного района. Составление баланса мощностей. Выбор конфигурации сети, схем подстанций потребителей, трансформаторов. Расчет потоков мощности режима наибольших нагрузок и послеаварийного режима.
курсовая работа [1018,2 K], добавлен 06.12.2015Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет распределительной сети, силовых и осветительных нагрузок. Выбор элементов схемы распределения электрической энергии. Назначение релейной защиты и автоматики. Методика расчета защитного заземления.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 15.02.2017Характеристики источников питания и потребителей электроэнергии. Варианты радиально-магистральных схем и схем, имеющих замкнутый контур. Расчет потокораспределения мощности в сети, баланса активной и реактивной мощностей, выбор номинальных напряжений.
контрольная работа [251,3 K], добавлен 20.10.2010Современные методы генерации и использование электричества из энергии ветра. Экономические и экологические аспекты ветроэнергетики, перспективы развития в РФ. Моделирование систем электроснабжения на базе дизель-генератора и ветроэлектрической установки.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 29.07.2012География мировых природных ресурсов. Потребление энергии - проблема устойчивого развития. Статистика потребления мировой энергии. Виды нетрадиционных (альтернативных) источников энергии и их характеристика. Хранение отработавшего ядерного топлива.
презентация [1,2 M], добавлен 28.11.2012Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии. Составление и обоснование вариантов схемы электрической сети. Баланс реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств. Выбор номинального напряжения и сечений проводов сети.
курсовая работа [89,3 K], добавлен 13.04.2012Использование ветрогенераторов, солнечных батарей и коллекторов, биогазовых реакторов для получения альтернативной энергии. Классификация видов нетрадиционных источников энергии: ветряные, геотермальные, солнечные, гидроэнергетические и биотопливные.
реферат [33,0 K], добавлен 31.07.2012Определение расчётных электрических нагрузок потребителей. Выбор мест размещения ТП, количества и мощности трансформаторов с учётом обеспечения требуемой надёжности электроснабжения. Выбор параметров сети с учетом требуемых технических ограничений.
курсовая работа [910,8 K], добавлен 24.05.2012Характеристика среды производственных помещений, а также потребителей электрической энергии по степени бесперебойности электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок по отделениям: заготовительное, механическое, термическое и т.д.
курсовая работа [139,0 K], добавлен 05.04.2015География мировых природных ресурсов. Потребление энергии как проблема устойчивого развития. Общая характеристика альтернативных источников энергии: солнечная, ветряная, приливная, геотермальная энергия и энергия, получаемая при сжигании биомассы.
презентация [1,2 M], добавлен 08.12.2012Анализ схемы электроснабжения, техническое обоснование выбора ее варианта. Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории надежности электроснабжения. Разработка структурной схемы подстанции. Расчет экономических показателей.
дипломная работа [629,3 K], добавлен 01.04.2015Комплексный расчет активной и реактивной мощности потребителей сети. Составление вариантов конфигурации сети и ее географическое расположение. Выбор трансформаторов на подстанции потребителей. Уточненный расчет в режиме наибольших и наименьших нагрузок.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 22.01.2016Изучение опыта использования возобновляемых источников энергии в разных странах. Анализ перспектив их массового использования в РФ. Основные преимущества возобновляемых альтернативных энергоносителей. Технические характеристики основных типов генераторов.
реферат [536,4 K], добавлен 07.05.2009
