Veuillez utiliser cette adresse pour citer ce document :
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/47201
Títol: | Розроблення та дослідження автоматизованої системи моніторингу та керування енергоспоживанням приміщень з використанням технологій ІоТ |
Altres títols: | Development and research of an automated monitoring and control system for energy consumption in premises using IoT technologie |
Autor: | Чуревич, Богдан Васильович Дильовий, Олексій Олександрович Churevych, Bohdan Dylovyi, Oleksii |
Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра комп'ютерно-інтегрованих технологій |
Bibliographic description (Ukraine): | Чуревич Б. В., Дильовий О. О. Розроблення та дослідження автоматизованої системи моніторингу та керування енергоспоживанням приміщень з використанням технологій ІоТ : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 174 - автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка / наук. кер. А. Г. Микитишин. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 66 с. |
Data de publicació: | 23-de -2024 |
Date of entry: | 4-de -2025 |
Editorial: | ТНТУ, Тернопіль |
Country (code): | UA |
Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологій |
Institution defense: | ЕК №22, 2024 р. |
Supervisor: | Микитишин, Андрій Григорович Mykytyshyn, Andriy |
Committee members: | Коноваленко, Ігор Володимирович Konovalenko, Ihor |
UDC: | 004.912:004.6:620.9 |
Paraules clau: | 174 "Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка" автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології система моніторингу давачі інтелектуальна система бездротові мережі інтернет речей monitoring system sensors intelligent system wireless Internet of Things networks |
Number of pages: | 66 |
Resum: | Кваліфікаційна робота присв’ячена розробці автоматизованої системи моніторингу та керування енергоспоживанням приміщень з використанням технологій ІоТ. В першому розділі кваліфікаційної роботи описані відомі технічні рішення та постановка задачі. В другому розділі кваліфікаційної роботи режими роботи та впровадження системи В третьому розділі кваліфікаційної роботи вибрано та проаналізовано компоненти системи, представлено технологічні рішення. В четвертому розділі описано результати та оцінки роботи системи. В п’ятому розділі висвітлено аналіз продуктивності системи, тестування та переваги і обмеження. В шостому розділі кваліфікаційної роботи розглянуто забезпечення безпечної роботи з обладнанням. Об’єкт дослідження: система управління енергоспоживанням мікромереж постійного струму. Предмет дослідження: методи управління енергоспоживанням мікромереж постійного струму із використанням технологій IoT. The qualification work is devoted to the development of an automated system for monitoring and controlling energy consumption in premises using IoT technologies. The first chapter of the qualification work describes known technical solutions and the problem statement. The second section of the qualification work describes the system operation and implementation. The third section of the qualification work selects and analyses the system components and presents technological solutions. The fourth section describes the results and evaluation of the system. The fifth chapter covers the analysis of system performance, testing, and advantages and limitations. The sixth chapter of the qualification work deals with ensuring safe operation of the equipment. Object of study: energy management system for DC microgrids. Subject of research: methods of managing the energy consumption of DC microgrids using IoT technologies. |
Descripció: | Роботу виконано на кафедрі комп’ютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться 23 грудня 2024 р. о 09 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 22 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403 |
Content: | ВСТУП 6 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 9 1.1 Постановка задачі 9 1.2 Система енергоменеджменту 10 1.3 Бездротова мережа давачів та виконавчих механізмів в IoT 11 1.4 Розробка рішень 13 1.5 Огляд відомих технічних рішень 14 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 18 3 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА 24 3.1 Опис системи управління енергоспоживанням IoT 24 3.2 Бездротова мережа давачів/приводів (Блок А) 25 3.3 Центральний вузол 27 3.4 Бездротові вузли давачів таприводів (локальні сервери) 29 3.5 Хмарний сервер (Блок B) 30 3.6 Веб-додаток користувача (Блок C) 31 4 НАУКОВО ДОСЛІДНИЦЬКА ЧАСТИНА 33 4.1 Результати та оцінки розробки 33 4.2 Аналіз системи 38 5 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 41 5.1 Аналіз результатів 41 5.2 Продуктивність та тестування системи 42 5.3 Обґрунтування переваг і обмежень 44 6 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 45 6.1 Питання щодо охорони праці 45 6.2 Питання щодо безпеки в надзвичайних ситуаціях 49 ВИСНОВКИ 52 ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ 54 ДОДАТКИ |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/47201 |
Copyright owner: | © Чуревич Б.В., Дильовий О.О., 2024 |
References (Ukraine): | 1 Muhtadi, A.; Pandit, D.; Nguyen, N.; Mitra, J. Distributed energy resources based microgrid: Review of architecture, control, and reliability. IEEE Trans. Ind. Appl. 2021, 57, 2223–2235. 2 Ahmad, S.; Shafiullah, M.; Ahmed, C.B.; Alowaifeer, M. A review of microgrid energy management and control strategies. IEEE Access 2023, 11, 21729–21757. 3 Thirunavukkarasu, G.S.; Seyedmahmoudian, M.; Jamei, E.; Horan, B.; Mekhilef, S.; Stojcevski, A. Role of optimization tech-niques in microgrid energy management systСЕМ—A review. Energy Strategy Rev. 2022, 43, 100899. 4 Zahraoui, Y.; Alhamrouni, I.; Mekhilef, S.; Basir Khan, M.R.; Seyedmahmoudian, M.; Stojcevski, A.; Horan, B. Energy management system in microgrids: A comprehensive review. Sustainability 2021, 13, 10492. 5 Souza Junior, M.E.T.; Freitas, L.C.G. Power electronics for modern sustainable power systСЕМ: Distributed generation, microgrids and smart grids—A review. Sustainability 2022, 14, 3597. 6 Chandak, S.; Rout, P.K. The implementation framework of a microgrid: A review. Int. J. Energy Res. 2021, 45, 3523–3547. 7 Shahgholian, G. A brief review on microgrids: Operation, applications, modeling, and control. Int. Trans. Electr. Energy Syst. 2021, 31, e12885. 8 Patnaik, B.; Mishra, M.; Bansal, R.C.; Jena, R.K. AC microgrid protection—A review: Current and future prosСЕПtive. Appl. Energy 2020, 271, 115210. 9 Ullah, Z.; Wang, S.; Lai, J.; Azam, M.; Badshah, F.; Wu, G.; Elkadeem, M.R. Implementation of various control methods for the efficient energy management in hybrid microgrid system. Ain Shams Eng. J. 2023, 14, 101961. 10 Chandra, A.; Singh, G.K.; Pant, V. Protection techniques for DC microgrid—A review. Electr. Power Syst. Res. 2020, 187, 106439. 11 Arunkumar, A.P.; Kuppusamy, S.; Muthusamy, S.; Pandiyan, S.; Panchal, H.; Nagaiyan, P. An extensive review on energy management system for microgrids. Energy Sources, Part A: Recovery. Util. Environ. Eff. 2022, 44, 4203–4228. 12 Vuddanti, S.; Salkuti, S.R. Review of energy management system approaches in microgrids. Energies 2021, 14, 5459. 13 Chaudhary, G.; Lamb, J.J.; Burheim, O.S.; Austbø, B. Review of energy storage and energy management system control strategies in microgrids. Energies 14 Al-Ismail, F.S. DC microgrid planning, operation, and control: A comprehensive review. IEEE Access 2021, 9, 36154–36172. 15 Ali, S.; Zheng, Z.; Aillerie, M.; Sawicki, J.P.; Pera, M.C.; Hissel, D. A review of DC Microgrid energy management systСЕМ dedicated to residential applications. Energies 2021, 14, 4308. 16 Sámano-Ortega, V.; Arzate-Rivas, O.; Martínez-Nolasco, J.; Aguilera-Álvarez, J.; Martínez-Nolasco, C.; Santoyo-Mora, M. Multipurpose Modular Wireless Sensor for Remote Monitoring and IoT Applications. Sensors 2024, 24, 1277. 17 Kandris, D.; Nakas, C.; Vomvas, D.; Koulouras, G. Applications of Wireless Sensor Networks: An Up-to-Date Survey. Appl. Syst. Innov. 2020, 3, 14. 18 BenSaleh, M.S.; Saida, R.; Kacem, Y.H.; Abid, M. Wireless sensor network design methodologies: A survey. J. Sens. 2020, 2020, 9592836. 19 Huanan, Z.; Suping, X.; Jiannan, W. Security and application of wireless sensor network. Procedia Comput. Sci. 2021, 183, 486– 492. 20 Temene, N.; Sergiou, C.; Georgiou, C.; Vassiliou, V. A survey on mobility in wireless sensor networks. Ad Hoc Netw. 2022, 125, 102726. 21 Wang, Z.; Liu, Z.; Liu, L.; Fang, C.; Li, M.; Zhao, J. Joint Optimization of Control Strategy and Energy Consumption for Energy Harvesting БСМА. Entropy 2022, 24, 723. 22 Seferagić, A.; Famaey, J.; De Poorter, E.; Hoebeke, J. Survey on Wireless Technology Trade-Offs for the Industrial Internet of Things. Sensors 2020, 20, 488. 23 Jurado Perez, L.; Salvachúa, J. Simulation of scalability in cloud-based iot reactive systСЕМ leveraged on a БСМА simulator and cloud computing technologies. Appl. Sci. 2021, 11, 1804. 24 Ahmad, R.; Wazirali, R.; Abu-Ain, T. Machine Learning for Wireless Sensor Networks Security: An Overview of Challenges and Issues. Sensors 2022, 22, 4730. 25 Nourildean, S.W.; Hassib, M.D.; Mohammed, Y.A. Internet of things based wireless sensor network: A review. Indones. J. Electr. Eng. Comput. Sci. 2022, 27, 246–261. 26 Landaluce, H.; Arjona, L.; Perallos, A.; Falcone, F.; Angulo, I.; Muralter, F. A review of IoT sensing applications and challenges using RFID and wireless sensor networks. Sensors 2020, 20, 2495. 27 Diwakar, M.; Sharma, K.; Dhaundiyal, R.; Bawane, S.; Joshi, K.; Singh, P. A review on autonomous remote security and mobile surveillance using internet of things. J. Phys. Conf. Ser. 2021, 1854, 012034. 28 Saleem, M.U.; Usman, M.R.; Usman, M.A.; Politis, C. Design, deployment and performance evaluation of an IoT based smart energy management system for demand side management in smart grid. IEEE Access 2022, 10, 15261–15278 29 Pawar, P.; TarunKumar, M. An IoT based Intelligent Smart Energy Management System with accurate forecasting and load strategy for renewable generation. Measurement 2020, 152, 107187. 30 Munoz, O.; Ruelas, A.; Rosales, P.; Acuña, A.; Suastegui, A.; Lara, F. Design and Development of an IoT Smart Meter with Load Control for Home Energy Management SystСЕМ. Sensors 2022, 22, 7536. 31 Gonzalez, I.; Calderón, A.J.; Folgado, F.J. IoT real time system for monitoring lithium-ion battery long-term operation in microgrids. J. Energy Storage 2022, 51, 104596. 32 Rani, D.P.; Suresh, D.; Kapula, P.R.; Akram, C.M.; Hemalatha, N.; Soni, P.K. IoT based smart solar energy monitoring systСЕМ. Mater. Today Proc. 2023, 80, 3540–3545. 33 Ali, W.; Ulasyar, A.; Mehmood, M.U.; Khattak, A.; Imran, K.; Zad, H.S.; Nisar, S. Hierarchical control of microgrid using IoT and machine learning based islanding detection. IEEE Access 2021, 9, 103019–103031. 34 Kondoro, A.; Dhaou, I.B.; Tenhunen, H.; Mvungi, N. A low latency secure communication architecture for microgrid control. Energies 2021, 14, 6262. 35 Hosseini, E.; Horrillo-Quintero, P.; Carrasco-Gonzalez, D.; García-Triviño, P.; Sarrias-Mena, R.; García-Vázquez, C.A.; Fernández-Ramírez, L.M. Optimal energy management system for grid-connected hybrid power plant and battery integrated into multilevel configuration. Energy 2024, 294, 130765. 36 Bhattar, C.L.; Chaudhari, M.A. Centralized Energy Management Scheme for Grid Connected DC Microgrid. IEEE Syst. J. 2023, 17, 3741–3751. 37 Krishan, O.; Suhag, S. Power management control strategy for hybrid energy storage system in a grid-independent hybrid renewable energy system: A hardware-in-loop real-time verification. IET Renew. Power Gener. 2020,14,454–465. 38 Rajput, A.K.; Lather, J.S. Energy management of a DC microgrid with hybrid energy storage system using PI and ANN based hybrid controller. Int. J. Ambient. Energy 2023, 44, 703–718. 39 MHilmi; Lystianingrum, V.; Romlie, M.F. Energy Management System Based on Finite State Machine for Battery-Supercapacitor Hybrid Energy Storage System on Standalone Photovoltaic, In Proceedings of the 2024 IEEE 4th International Conference in Power Engineering Applications (ICPEA), Pulau Pinang, Malaysia, 4–5 March 2024; pp. 91–96. 40 Pamulapati, T.; Allahham, A.; Walker, S.L.; Giaouris, D. Evolution Operator-based automata control approach for СЕМ in active buildings, In Proceedings of the 11th International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD), Hybrid Conf, Newcastle, UK, 21–23 June 2022; pp. 775–779. 41 Kanouni, B.; Badoud, A.E.; Mekhilef, S.; Bajaj, M.; Zaitsev, I. Advanced efficient energy management strategy based on state machine control for multi-sources PV-PEMFC-batteries system. Sci. Rep. 2024, 14, 7996. 42 Sepasi, S.; Talichet, C.; Pramanik, A.S. Power quality in microgrids: A critical review of fundamentals, standards, and case studies. IEEE Access 2023, 11, 108493–108531. 43 Wang, Z.; Feng, G.; Zhen, D.; Gu, F.; Ball, A. A review on online state of charge and state of health estimation for lithium-ion batteries in electric vehicles. Energy Rep. 2021, 7, 5141–5161. 44 ThingSpeak. Natick, Massachusetts: The MathWorks Inc. Available online: https://thingspeak.com/ (Доступно 10.12.2024). 45 Stanko, A., Wieczorek, W., Mykytyshyn, A., Holotenko, O., & Lechachenko, T. (2024). Real-time air quality management: Integrating IoT and Fog computing for effective urban monitoring. CITI’2024: 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0, June 12–14, 2024, Ternopil, Ukraine. 46 Stanko, A., Palka, O., Matiichuk, L., Martsenko, N., & Matsiuk, O. (2021, September). Smart City: A Review of Model Architecture and Technology. In 2021 IEEE 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT) (Vol. 2, pp. 273-277). IEEE. 47 Микитишин А.Г., Митник М.М., Стухляк П.Д. Телекомунікаційні системи та мережі: навчальний посібник для студентів спеціальності 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» – Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017 – 384 с 48 Стручок В.С. Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / В.С.Стручок. — Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. — 156 с. |
Content type: | Master Thesis |
Apareix a les col·leccions: | 151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології, 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка |
Arxius per aquest ítem:
Arxiu | Descripció | Mida | Format | |
---|---|---|---|---|
KRM_Churevych_B_Dylovyi_O_2024.pdf | Кваліфікаційна робота магістра | 1,77 MB | Adobe PDF | Veure/Obrir |
Els ítems de DSpace es troben protegits per copyright, amb tots els drets reservats, sempre i quan no s’indiqui el contrari.
Outils d'administration