霂瑞霂��撘����迨��辣:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49826
Title: | Комп’ютеризована система моніторингу грозової активності для оцінки ризику влучання блискавки |
Other Titles: | Computerized system for monitoring thunderstorm activity to assess the risk of lightning strikes |
Authors: | Муравець, Максим Павлович Muravets, Maksym |
Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
Bibliographic description (Ukraine): | Муравець М.П. Комп’ютеризована система моніторингу грозової активності для оцінки ризику влучання блискавки : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня бакалавр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. А.М. Паламар. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 76 с. |
Bibliographic description (International): | Muravets M. Computerized system for monitoring thunderstorm activity to assess the risk of lightning strikes : Bachelor Thesis „123 — Computer Engineering“ / Maksym Muravets - Ternopil, TNTU, 2025 – 76 p. |
Issue Date: | 17-六月-2025 |
Submitted date: | 24-六月-2025 |
Date of entry: | 22-七月-2025 |
Publisher: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Country (code): | UA |
Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Supervisor: | Паламар, Андрій Михайлович Palamar, Andriy |
Committee members: | Деркач, Марина Володимирівна Derkach, Maryna |
UDC: | 681.5 |
Keywords: | комп’ютеризована система моніторинг грозової активності влучання блискавки давач AS3935 IoT хмарна платформа computerized system monitoring of thunderstorm activity lightning strike AS3935 sensor cloud platform |
Number of pages: | 76 |
Abstract: | Кваліфікаційна робота присвячена розробці комп’ютеризованої системи моніторингу грозової активності для оцінки ризику влучання блискавки. Проведено аналіз технічного завдання та сформульовано основні вимоги до системи, зокрема щодо точності вимірювань, оперативності обробки даних та надійності роботи. Виконано огляд існуючих аналогічних рішень, що дозволило визначити їхні переваги та недоліки.
У роботі розроблено апаратне забезпечення системи, зокрема обґрунтовано вибір сенсора AS3935 для детектування електромагнітних імпульсів блискавки. Також спроєктовано основні модулі, включаючи відображення даних на дисплеї, звукове та світлове сповіщення користувача. Розроблено алгоритм функціонування системи та створено відповідне програмне забезпечення для керування пристроєм і передавання даних на хмарну платформу. The qualification work is devoted to the development of a computerized system for monitoring thunderstorm activity to assess the risk of lightning strikes. The terms of reference were analyzed and the main requirements for the system were formulated, in particular, in terms of measurement accuracy, data processing efficiency, and reliability. A review of existing similar solutions was performed, which allowed us to identify their advantages and disadvantages. The hardware of the system was developed, in particular, the choice of the AS3935 sensor for detecting electromagnetic lightning pulses was justified. The main modules, including the display of data on the display, sound and light notification of the user, were also designed. An algorithm for the system's operation was developed and the corresponding software was created to control the device and, if necessary, transfer data to the cloud platform. |
Content: | СПИСОК СКОРОЧЕНЬ 7 ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 9 1.1 Огляд сфер застосування системи моніторингу грозової активності 9 1.2 Аналіз вимог до системи моніторингу грозової активності 10 1.3 Огляд існуючих засобів для моніторингу грозової активності 12 1.3.1 Портативний детектор блискавок StrikeAlert HD Field 13 1.3.2 Сенсор блискавок Vaisala LS7002 14 1.3.3 Система Boltek Lightning Detection ERL10-KIT1 16 1.4 Аналіз можливих рішень поставленого завдання 18 РОЗДІЛ 2 ПРОЄКТНА ЧАСТИНА 20 2.1 Розробка структури системи моніторингу грозової активності 20 2.2 Розробка апаратного забезпечення комп’ютеризованої системи 22 2.2.1 Модуль Arduino Nano 22 2.2.2 Модуль давача грози AS3935 25 2.2.3 Барометр BMP280 28 2.2.4 LCD дисплей 30 2.2.5 I2C модуль розширення 32 2.2.6 Модуль реле 33 2.2.7 Wi-Fi модуль ESP-01S 34 2.3 Розробка електричної схеми пристрою 35 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА 38 3.1 Розробка алгоритму роботи системи моніторингу грозової активності для оцінки ризику влучання блискавки 38 3.2 Розробка програмного забезпечення 40 3.3 Реалізація обміну даними з хмарним IoT сервером 46 3.4 Результати моделювання системи 48 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 51 4.1 Надзвичайні ситуації метеорологічного характеру 51 4.2 Вплив електромагнітних полів на людину та заходи щодо зменшення їх впливу на обслуговуючий персонал 54 ВИСНОВКИ 57 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 58 Додаток А Технічне завдання Додаток Б Перелік елементів Додаток В Лістинг програми |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49826 |
Copyright owner: | © Муравець Максим Павлович, 2025 © Muravets Maksym, 2025 |
References (Ukraine): | StrikeAlert – personal lightning detector. URL: https://striAdvanced Lightning Sensor Vaisala LS7002. URL: https://www.vaisala.com/en/products/advanced-lightning-sensor-ls7002 (дата звернення: 10.03.2025).kealert.com/products (дата звернення: 08.03.2025). ERL10-KIT1 Boltek Lightning Detection Package. URL: https://www.boltek.com/product/erl10-kit1-rs485-lightning-alarm-package (дата звернення: 11.03.2025). Arduino Nano V3.0. URL: https://arduino.ua/prod166-arduino-nano-v3-0-avr-atmega328p-s-raspayannimi-razemami (дата звернення: 25.03.2025). Модуль датчика блискавок AS3935. URL: http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=AS3935-MODUL (дата звернення: 26.03.2025). Барометр BMP280 3.3В (датчик атмосферного тиску). URL: https://arduino.ua/prod1758-barometr-datchik-atmosfernogo-davleniya-na-bmp280 (дата звернення: 26.03.2025). LCD 1602 символьний дисплей 16x2. URL: https://arduino.ua/prod1813-lcd-1602-simvolnii-displei-16x2-jeltii (дата звернення: 26.03.2025). I2C модуль розширення для підключення LCD дисплея на PCF 8574T. URL: https://arduino.ua/prod1790-iici2cinterfeis-lcd1602-2004 (дата звернення: 26.03.2025). Модуль реле 5В 10А низького рівня. URL: https://arduino.ua/prod1706-modyl-rele-5v-10a-nizkogo-yrovnya-low-level (дата звернення: 26.03.2025). Wi-Fi модуль ESP8266 ESP-01S. URL: https://arduino.ua/prod2892-esp-01s-wi-fi-modyl-esp8266 (дата звернення: 26.03.2025). Жаровський Р.О., Луцик Н.С., Осухівська Г.М., Паламар А.М., Тиш Є.В. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 39 с. Луцків А., Лупенко С., Пасічник В. Паралельні та розподільнені обчислення. Навчальний посібник. Львів: Видавництво «Магнолія 2006», 2024. 566 с. Микитишин А.Г., Митник М.М., Стухляк П.Д., Пасічник В.В. Комп’ютерні мережі. Книга 1. Львів: «Магнолія 2006», 2024. 256 с. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and Implementation of a Digital Control and Monitoring System for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop «Compatibility and Power Electronics» (CPE 2011), June 1-3, 2011. P. 173–177. Palamar A. Intelligent control and monitoring module for uninterruptible power supply system. II International Scientific and Practical Conference «Theoretical and Applied Aspects of Device Development on Microcontrollers and FPGAs» (MC&FPGA-2020), Kharkiv, Ukraine. 2020. P. 12-13. Palamar A., Karpinskyy M. Control of an Uninterruptible Power Supply in a DC Microgrid System. 10th International Symposium Symposium "Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" (January 10-15, 2011), Pärnu, Estonia, 2011. P. 80-84. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2020. Vol. 98, No 2. P. 129–136. Palamar M., Pasternak Y., Palamar A., Poikhalo A. Precision tracking of the trajectory LEO satellite by antenna with induction motors in the control system. Proceedings of the 2017 IEEE 9th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, September 21–23, 2017. Vol. 2. P. 1051–1055. Паламар М., Пастернак Ю., Паламар А. Дослідження динамічних похибок системи прецизійного керування антеною з асинхронним електроприводом. Вісник ТНТУ, Тернопіль: ТНТУ, 2014. Вип. 76, № 4. С. 164–173. Погребенник В.Д., Клим Г.І., Бордун І.М., Пташник В.В., Паламар А.М. Системи оперативного контролю інтегральних параметрів водного середовища. Т. 2. Елементи комп’ютерних систем оперативного контролю: колективна монографія. Житомир: Видавничий дім «Бук-Друк», 2021. 180 c. Palamar A., Pettai E. Microgrid for the Department of Electrical Drives and Power Electronics. 8th International Symposium "Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" (January 11-16, 2010), Pärnu, Estonia, 2010. P. 54-61. Palamar A. Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2020. Vol. 99, No 3. P. 133–141. Stadnyk M., Palamar A. Project management features in the cybersecurity area. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 106, No 2. P. 54–62. Palamar A., Palamar M. Fire Safety Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2023. 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023), Ternopil, Ukraine, June 14-16, 2023. Vol. 3468. P. 164-172. Palamar A., Palamar M., Osukhivska H. Real-time Health Monitoring Computer System Based on Internet of Medical Things. CEUR Workshop Proceedings, 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2023), Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, November 22–24, 2023. Vol. 3628. P. 106-115. Voloshchuk A., Velychko D., Osukhivska H., Palamar A. Computer system for energy distribution in conditions of electricity shortage using artificial intelligence. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2024), Ternopil, Ukraine, June 12-14, 2024. Vol. 3742 P. 66-75. Voloskyi V., Leshchyshyn Y., Romanyshyn N., Palamar A., Tarasenko L. Method and algorithm for efficient cell balancing in the lithium-ion battery control system. CEUR Workshop Proceedings, The 1st International Workshop on Bioinformatics and Applied Information Technologies (BAIT 2024), Zboriv, Ukraine, October 02-04, 2024. Vol. 3842. P. 258-267. Palamar A., Stadnyk M., Palamar М. Adaptive PID regulation method of uninterruptible power supply batterу charge current based on artificial neural network. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 107, No 3. P. 5–13. Palamar A., Voloskyi V., Kramar O., Kramar T., Stankevych O., Yatsyshyn V. Information computer system with a virtual tour for cultural heritage preservation of the Zbarazh Castle Museum's exhibition hall. CEUR Workshop Proceedings, The 3rd International Workshop on Social Communication and Information Activity in Digital Humanities (SCIA 2024), Lviv, Ukraine, October 31, 2024. Vol. 3851. P. 6-16. Palamar M., Horyn T., Palamar A., Batuk V. Method of calibration MEMS accelerometer and magnetometer for increasing the accuracy determination angular orientation of satellite antenna reflector. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 108, No 4. P. 79–88. Yatsyshyn V., Pastukh O., Kukharska V., Palamar A., Kulikov S. Method and tool of detecting software architecture patterns in the process of computer systems development. CEUR Workshop Proceedings, 4th International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2024), Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, October 23-25, 2024. Vol. 3896. P. 12-24. Palamar M., Nakonetchnyi Y., Palamar A., Strembitskyi M., Apostol Y. Modernization of the azimuth drive design for the antenna system. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2025. Vol 117, No 1, P. 54–61. Бедрій І.Я., Нечай В.Я. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. – Львів: Манголія 2006, 2007. 499 с. Желібо Є. П. Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. К.: Каравела, 2004. 328 с. Зеркалов Д.В. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник. К.: Основа. 2011. 526 c. |
�蝷箔����: | 123 — Комп’ютерна інженерія (бакалаври) |
��辣銝剔�﹝獢�:
獢�獢� | ��膩 | 憭批�� | �撘� | |
---|---|---|---|---|
Maksym_Muravets.pdf | 1,82 MB | Adobe PDF | 璉�閫�/撘�� |
�DSpace銝剜�������★��������雿��.
蝞∠�極�