Розробка системи контролю електросоживання

Abstract

Тема кваліфікаційної роботи: «Розробка системи контролю електроспоживання». У даній кваліфікаційній роботі розроблено мікропроцесорну систему контролю електроспоживання, яка забезпечує в режимі реального часу зчитування основних параметрів електромережі: напруги, струму, потужності, частоти, коефіцієнта потужності та загального обсягу спожитої енергії. Система побудована на основі мікроконтролера ESP32 та вимірювального модуля PZEM-004T v3.0 з підтримкою передачі даних на веб-сервер, що дає змогу користувачу переглядати показники через інтуїтивно зрозумілий вебінтерфейс. Додатково реалізовано функцію дистанційного керування реле через серверну частину з використанням бази даних MySQL. Пояснювальна записка містить п’ять розділів: У першому розділі обґрунтовано актуальність обраної теми, розглянуто сучасні комерційні рішення в галузі енергообліку, а також визначено мету, завдання. У другому розділі проведено аналіз технічного завдання, обґрунтовано вибір компонентів (ESP32, PZEM-004T v3.0, модуль реле HL-52S), розроблено структурну, функціональну та алгоритмічну схеми, а також описано програмну реалізацію на платформі Arduino IDE та створення серверної частини з використанням PHP, MySQL та JavaScript. У третьому розділі наведено алгоритм перевірки та налагодження роботи пристрою, розробку методики тестування та технічного обслуговування електронної системи. У четвертому розділі наведено економічне обґрунтування ефективності розробки, включаючи розрахунок загальної вартості системи, аналіз витрат та оцінку терміну окупності. У п’ятому розділі розглянуто заходи з охорони праці, електробезпеки та здыйснено розрахунок системи штучного освітлення для приміщення, де здійснюються роботи зі створення системи контролю електроспоживання Загальний обсяг пояснювальної записки становить сторінок. До складу кваліфікаційної роботи входить графічна частина, яка включає: електричну структурну схему, алгоритм роботи системи, електричну принципову схему, економічно-технічні показники, плакат вигляду основної Web-сторінки, плакат вигляду Web-сторінки “Історія”. Усі графічні матеріали виконано на аркушах формату А3.

Qualification thesis topic: “Development of an Energy Consumption Monitoring System”. In this qualification thesis, a microprocessor-based energy consumption monitoring system was developed, which enables real-time reading of the main electrical network parameters: voltage, current, power, frequency, power factor, and total energy consumed. The system is built on the ESP32 microcontroller and the PZEM 004T v3.0 measurement module, with support for data transmission to a web server, allowing the user to view readings via an intuitive web interface. Additionally, a remote relay control function is implemented through the server part using a MySQL database. The explanatory note contains five sections: The first section justifies the relevance of the chosen topic, considers modern commercial solutions in the field of energy accounting, and defines the goal and objectives. The second section presents the analysis of the technical assignment, justification for the choice of components (ESP32, PZEM-004T v3.0, HL-52S relay module), development of structural, functional, and algorithmic diagrams, and describes the software implementation on the Arduino IDE platform and creation of the server part using PHP, MySQL, and JavaScript. The third section presents the algorithm for checking and debugging the device's operation, the development of testing methodology, and technical maintenance of the electronic system. The fourth section provides an economic justification for the efficiency of the development, including the calculation of the total system cost, expense analysis, and payback period assessment. The fifth section considers occupational safety measures, electrical safety, and includes the calculation of the artificial lighting system for the room where the energy consumption control system is being developed. The total volume of the explanatory note is pages. The qualification thesis includes a graphical part, which contains: the electrical structural diagram, system operation algorithm, electrical schematic diagram, economic and technical indicators, poster of the main web page layout, and a poster of the “History” web page layout. All graphical materials are presented on A3 format sheets.