Проектирование интеллектуальной системы освещения
Анализ разработки интеллектуальной системы освещения на базе микроконтроллера, представляющей собой сеть из датчиков. Система позволяет эффективно экономить энергию за счет автоматическое включения и переключения соответствующих светильников по этажам.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.12.2024 |
| Размер файла | 152,1 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектирование интеллектуальной системы освещения
Запивахин Е.А., Гильфанов К.Х.
Аннотация
В статье рассматривается предложенная зарубежными исследователями интеллектуальная система освещения на базе микроконтроллера, представляющая собой сеть из датчиков. Система может эффективно экономить энергию и имеет интеллектуальное управление освещением, такое как автоматическое включение, автоматическое переключение соответствующих светильников верхнего и нижнего этажей.
Ключевые слова: освещение, микроконтроллер, Arduino, ИК датчик, датчик освещенности, сетевое устройство, Raspberry PI.
Abstract
Intelligent lighting system design
Zapivakhin E.A., Gilfanov K.H.
The article considers an intelligent lighting system based on a microcontroller, having the configuration of a sensors network. The system was proposed by foreign researchers and can effectively save energy. It also has intelligent lighting control, such as automatic switching on and off the corresponding lights of the upper and lower floors.
Keywords: lighting, microcontroller, Arduino, IR sensor, light sensor, network device, Raspberry PI.
В повседневной жизни наиболее легко пренебрегаемой тратой электроэнергии является освещение коридоров зданий, которое не может эффективно управляться. Поэтому имеется необходимость спроектировать интеллектуальную систему освещения, основными целями которой будут энергосбережение и простота использования. Интеллектуальная система освещения может быть спроектирована в соответствии с автоматическим управлением в соответствии с условиями окружающей среды.
Зарубежными исследователями была разработана и апробирована схема проектирования, основанная на интеллектуальной системе управлением освещением в коридоре. Связанная с сеть интернетом, сеть делится на следующие уровни: сетевой, прикладной и уровень восприятия [1]. Система соответствует базовой архитектуре сетевых устройств, как показано на рис. 1. Ее можно разделить на следующие пункты: сетевой уровень (состоит из Wi-Fi, через который устройства локальной сети подключаются к сети интернет для загрузки данных и выдачи команд управления); прикладной уровень - использует вебфреймворк AlibabaCloud с иинтерфейсом управления приемом и передачи данных. Когда AlibabaCloud получает данные, она синхронно отображает их на веб-странице. Управляемая с веб-страницы, AlibabaCloud выдает инструкции по управлению через MQTT.
Слой восприятия использует три вида датчиков. Светочувствительный датчик, необходимый для определения уровня освещенности, датчик звука и инфракрасный датчик, реагирующие на тепло испускаемое человеком, для определения наличия человека в помещении. Таким образом, приложения может распознать человека посредством благодаря светочувствительному и инфракрасному излучениям или звуку. В то же время предусматривается включение аварийного режима, при активации которого, независимо от того, присутствует кто-либо в коридоре или нет, включается свет на каждом этаже.
Зарубежные исследователи используют в системе микрконтроллер Arduino, датчик и облако Alibaba для реализации информационного взаимодействия и управления работой системы. Контроллер Arduino Nano в качестве ядра блока управления оказывает влияние и на другие функциональные модули, помогающие в построении общей структуры, и предоставляющие доступ к облачной платформе через мобильную сеть или Wi-Fi [1]. Интеллектуальная система освещения коридора использует микроконтроллер Raspberry PI в качестве основного блока управления, и сбора данных с других модулей. В качестве шлюза для обмена данными с облачным хранилищем используется Alibaba.
Рис. 1. Общая структурная схема системы
Программный дизайн и разработка этой системы в основном основаны на RaspberryPI и микроконтроллере Arduino [2]. Что касается AlibabaCloud, то он в основном использует визуальную разработку и не нуждается в самостоятельном написании дополнительного программного обеспечения. Устройства можно схематично классифицировать по трем аспектам стевых устройств. RaspberryPI относится к сетевому уровню, AlibabaCloud - к прикладному уровню, а ArduinoNano и датчики - к уровню восприятия [2].
В статье проанализировали разработки интеллектуальной системы освещения, предпринятыми зарубежными исследователями. Однако отечественный ученые, используя собственные элементы программного и аппаратного обеспечения и объединив систему через сеть Wi-Fi, разработали более высокоавтоматизированную и интеллектуальную систему освещения коридора. Результаты тестирования показали, что эффект от реализации превзошел ожидания. По сравнению с обычной системой освещения коридора, интеллектуальная система может сэкономить около 50% потребляемой мощности и снизить примерно 60% от стоимости технического обслуживания [3,4].
интеллектуальный освещение микроконтроллер датчик
Список литературы
1. Xuhao Zhang, Yan Ma, Yuetong Zhang. Corridor Intelligent Lighting System Design // 4th International Conference on Energy an d Power Engineering «IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science - 2021». Guangzhou, 2021. C. 65-68.
2. Intelligent lighting system: Energy management technical measure.
3. Lyubov V.K., Lyubova O.A., Elukova J.A. Intelligent lighting system: Energy management technical measure// 4th International Conference on Energy and Power Engineering «IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science - 2021». - Guangzhou. 2021. C. 44-49.
4. Савенко А.Е., Савенко П.С. Использование и совершенствование автоматических систем для управления рассредоточенными источниками электроэнергии в локальных электрических системах // «ИЗВУЗ. Проблемы энергетики». Казань. 2022. Т.24. С. 105-115
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор системы общего искусственного освещения в цехе. Расчет электроснабжения системы освещения. Составление расчетных схем для рабочих и аварийных источников света. Мероприятия по эксплуатации данной системы. Техническое обслуживание светильников.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 24.12.2014Проектирование системы офисного помещения с помощью программного пакета DIALux. Расчет освещения комнаты, его особенности. Мощность светильников, их классификация. План расположения светильников. Общий световой поток. Удельная подсоединенная мощность.
курсовая работа [596,1 K], добавлен 24.05.2014Разработка блока питания в системе судового освещения и системы коммутации линий освещения на основе микропроцессорного блока. Выбор и расчет режимов работы освещения. Выбор светодиодов для судовых светильников стандартных типов, применяемых на судах.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 07.06.2012Выбор источника света, системы освещения и коэффициента запаса. Размещение светильников в помещении и выбор их мощности. Определение подсобных помещений методом удельной мощности. Марки провода, компоновка и способы прокладки осветительной сети.
курсовая работа [186,9 K], добавлен 23.04.2014Показатели освещения. Описание осветительных систем административных зданий и применяемого оборудования. Нормирование освещения и методика проведения аудита системы освещения. Расчет экономии электроэнергии в действующих осветительных установках.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 14.06.2010Описание и предназначение оборудования и приспособлений для сетей освещения. Взаимосвязь электроотдела с другими подразделениями предприятия. Характеристика сети освещения ЗАО "Аграриос". Методические указания по техобслуживанию системы освещения.
курсовая работа [313,0 K], добавлен 22.09.2015Общие сведения о проектировании осветительных установок и искусственном освещении. Правила выбора источников освещения, нормирование освещенности. Назначение, характеристика и типы светильников, схемы их размещения. Светотехнический расчет освещения.
учебное пособие [2,3 M], добавлен 10.12.2010Создание нормальной световой среды. Классификация ламп для освещения. Характеристика помещений и требования, предъявляемые к системе электрического освещения. Выбор системы электрического освещения, нормируемой освещённости. Расчет аварийного освещения.
дипломная работа [541,7 K], добавлен 13.06.2016Выбор системы освещения, освещенности, коэффициента запаса, источников света. Разработка схем питания осветительных установок рабочего и аварийного освещения цеха промышленного предприятия. Определение мощности ламп светильников рабочего освещения.
курсовая работа [430,8 K], добавлен 25.08.2012Производственно-техническая характеристика электроснабжения. Расчет электротепловых нагрузок. Расчет освещения и облучения. Выбор вида и системы освещения, коэффициента запаса, нормируемой освещенности, типа светильников. Расчет освещения кормоцеха.
курсовая работа [309,5 K], добавлен 24.04.2014Выбор источников света для системы равномерного освещения цеха. Светотехнический расчет системы освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещениях. Разработка схемы питания осветительной установки. Выбор проводов.
курсовая работа [117,7 K], добавлен 10.11.2016Определение мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости слесарного цеха. Выбор системы освещения, источников света, светильников и их размещения. Применение метода коэффициента использования светового потока.
курсовая работа [868,0 K], добавлен 05.10.2014Светотехнический расчет склада готовой продукции. Определение мощности источников света. Размещение светильников в помещении. Светотехнический расчет склада тарных химикатов. Выбор типа групповых щитков, место их установки. Электрический расчет освещения.
курсовая работа [882,7 K], добавлен 12.02.2015Виды производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное. Требования к системам производственного освещения в зависимости от характера зрительной работы, системы освещения, фона, контраста объекта с фоном. Основные источники света.
презентация [1021,5 K], добавлен 28.05.2015Краткая характеристика помещения на 336 голов молодняка КРС привязного содержания. Выбор, обоснование источников освещения, его системы и вида. Размещение светильников в освещаемом пространстве. Расчет мощности светильников, устанавливаемых в помещениях.
курсовая работа [710,6 K], добавлен 26.09.2010Светотехнический расчет системы освещения корпуса заводоуправления. Нормирование освещенности, подбор светильников. Проект розеточной сети, выбор типа розеток. Расчет системы питания осветительных установок. Выбор защитной и пускорегулирующей аппаратуры.
дипломная работа [605,1 K], добавлен 30.07.2015Проект установки для общего равномерного освещения на базе светильников с косинусным светораспределением. Обоснование выбора метода расчета осветительной установки и корректирующих коэффициентов. Расчет размещения светильников на плане помещения.
контрольная работа [192,2 K], добавлен 14.11.2014Светотехнический и электрический расчеты операционной. Определение значения светового потока одной лампы. Установление светильников. Расчет аварийного освещения и электрической сети рабочего освещения. Выбор осветительных щитков и защитных аппаратов.
контрольная работа [151,5 K], добавлен 13.12.2014Расчет общего освещения рабочего помещения методом использования светового потока, проверка и выбор проводки осветительной сети; определение необходимого количества светильников, мощности. Расчет местного освещения рабочей поверхности точечным методом.
контрольная работа [232,9 K], добавлен 29.01.2011Подбор экономичных светодиодных светильников, которые удовлетворяют нормы освещенности ремонтного цеха. Разработка электротехнической части проекта осветительной установки. Определение сечения питающей линии. Источники искусственного освещения цеха.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 18.09.2016
