Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49833
Назва: Комп'ютеризована система дистанційного виявлення лісових пожеж з використанням IoT технологій
Інші назви: Computerized system for remote detection of forest fires using IoT technologies
Автори: Пазірович, Андрій Іванович
Pazirovych, Andrii
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
Бібліографічний опис: Пазірович А. І. Комп'ютеризована система дистанційного виявлення лісових пожеж з використанням IoT технологій : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня бакалавр : спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук. кер. А. М. Паламар. Тернопіль : ТНТУ, 2025. 79 с.
Bibliographic description: Pazirovych A. Computerized system for remote detection of forest fires using IoT technologies : Bachelor Thesis „123 — Computer Engineering“ / Andrii Pazirovych - Ternopil, TNTU, 2025 – 79 p.
Дата публікації: 17-чер-2025
Дата подання: 24-чер-2025
Дата внесення: 22-лип-2025
Видавництво: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Паламар, Андрій Михайлович
Palamar, Andriy
Члени комітету: Деркач, Марина Володимирівна
Derkach, Maryna
УДК: 004.77
Теми: інтернет речей
система виявлення пожеж
давач полум’я
давач диму
мікроконтролер
апаратне забезпечення
програмне забезпечення
Internet of things
fire detection system
flame detector
smoke detector
microcontroller
hardware
software
Кількість сторінок: 79
Короткий огляд (реферат): Кваліфікаційна робота присвячена розробці комп’ютеризованої системи дистанційного виявлення лісових пожеж із використанням технологій Інтернету речей. Метою роботи є створення ефективного інструменту для моніторингу та оперативного виявлення пожеж у лісових масивах. У першому розділі проведено аналіз технічного завдання та сформульовано вимоги до системи, що забезпечують її працездатність та відповідність заданим умовам експлуатації. Виконано огляд існуючих аналогів подібних систем і визначено їхні переваги та недоліки. На основі цього обґрунтовано вибір елементної бази для розробки власного рішення. У рамках практичної частини роботи розроблено апаратне забезпечення системи, що включає давачі, мікроконтролер, GPS модуль, а також елементи сигналізації. Розроблено алгоритм роботи системи та написано програмне забезпечення для збору, обробки та передачі даних на IoT сервер. Завершальним етапом стало тестування створеної системи, що підтвердило її функціональність та відповідність поставленим вимогам. Результати роботи можуть бути використані для вдосконалення систем раннього попередження про пожежі у лісах, сприяючи мінімізації збитків від природних катастроф.
The qualification work is devoted to the development of a computerized system for remote detection of forest fires using the Internet of Things technologies. The aim of the work is to create an effective tool for monitoring and rapid detection of fires in forests. The first section analyzes the terms of reference and formulates the requirements for the system to ensure its performance and compliance with the specified operating conditions. This section reviews existing analogs of similar systems and identifies their advantages and disadvantages. Based on this, the choice of the element base for developing our own solution is substantiated. As part of the practical part of the work, the system hardware was developed, including sensors, a microcontroller, a GPS module, and signaling elements. An algorithm for the system was developed and software was written to collect, process, and transmit data to an IoT server. The final stage was testing the system, which confirmed its functionality and compliance with the requirements. The results of the work can be used to improve early warning systems for forest fires, helping to minimize damage from natural disasters.
Зміст: СПИСОК СКОРОЧЕНЬ 7 ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 10 1.1 Огляд та аналіз сфер застосування системи виявлення лісових пожеж 10 1.2 Аналіз вимог до комп’ютеризованої системи дистанційного виявлення лісових пожеж 11 1.3 Огляд існуючих засобів для дистанційного виявлення лісових пожеж 13 1.3.1 Супутникові системи моніторингу 13 1.3.2 Системи відеоспостереження 14 1.3.3 Тепловізійні системи 14 1.3.4 Сенсорні мережі 15 1.3.5 Комбіновані системи 16 1.4 Аналіз можливих рішень поставленого завдання 17 РОЗДІЛ 2 ПРОЄКТНА ЧАСТИНА 19 2.1 Структура системи дистанційного виявлення лісових пожеж 19 2.2 Розробка апаратного забезпечення комп’ютеризованої системи виявлення лісових пожеж 21 2.2.1 Платформа ESP32-S3 SIM7670G 21 2.2.2 Давач диму MQ-2 24 2.2.3 Давач полум’я KY-026 26 2.2.4 Давач температури DS18B20 29 2.2.5 Сонячна панель 6 В / 1 Вт 30 2.2.6 Акумулятор NCR18650B 32 2.3 Розробка електричної схеми пристрою 34 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА 36 3.1 Розробка алгоритму роботи системи дистанційного виявлення лісових пожеж 36 3.2 Розробка програмного забезпечення 39 3.2.1 Опис використаних бібліотек 39 3.2.2 Опис функції setup 40 3.2.3 Опис функції loop 42 3.2.4 Опис функції readSensors 43 3.2.5 Опис функції checkFireCondition 44 3.2.6 Опис функції captureAndSendPhoto 46 3.3 Реалізація можливостей дистанційного моніторингу 47 3.3.1 Реалізація взаємодії з платформою Thinger 47 3.3.2 Реалізація надсилання даних на Telegram 49 3.4 Тестування системи 50 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 53 4.1 Долікарська допомога при опіках 53 4.2 Вимоги пожежної безпеки при гасінні електроустановок 55 ВИСНОВКИ 60 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 61 Додаток А Технічне завдання Додаток Б Перелік елементів Додаток В Лістинг програми
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49833
Власник авторського права: © Пазірович Андрій Іванович, 2025
© Pazirovych Andrii, 2025
Перелік літератури: Terra & Aqua Moderate Resolution Imaging SpectroradioForestWatch – Envirovision Solutions. URL: https://evsolutions.biz/forestwatch/ (дата звернення: 08.04.2025).meter (MODIS). URL: https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/missions-and-measurements/modis/ (дата звернення: 07.04.2025).
Firehawk Aerospace. URL: https://firehawkaerospace.com/ (дата звернення: 10.03.2025).
Firesense – fire detection equipment. URL: https://www.firesense.co.uk/ (дата звернення: 11.04.2025).
WIFIRE Lab Leverages Data To Advance Fire Science And Fight Wildfires. URL: https://www.thebigredguide.com/insights/wifire-lab-leverages-data-advance-fire.1603468213.html (дата звернення: 12.04.2025).
Плата розробника ESP32-S3 SIM7670G 4G LTE Cat-1/WiFi/Bluetooth/GNSS. URL: https://arduino.ua/prod7182-plata-rozrobnika-esp32-s3-sim7670g-4g-lte-cat-1wifibluetoothgnss (дата звернення: 25.04.2025).
Keyestudio MQ-2 Combustible gas and Smoke for Arduino. URL: https://www.keyestudio.com/products/free-shipping-keyestudio-mq-2-combustible-gas-and-smoke-for-arduino (дата звернення: 26.04.2025).
Модуль датчика вогню. URL: https://arduino.ua/prod1118-modyl-datchika-ognya (дата звернення: 26.04.2025).
Температурний датчик водонепроникний DS18B20. URL: https://arduino.ua/prod414-temperatyrnii-datchik-vodonepronicaemii-ds18b20 (дата звернення: 26.04.2025).
Сонячна панель 6В/1Вт 110x60мм. URL: https://arduino.ua/prod1468-solnechnaya-panel-6v-1vt (дата звернення: 26.04.2025).
Акумулятор Liitokala NCR18650B 3400мАч із захистом. URL: https://arduino.ua/prod2285-akkymylyator-panasonic-ncr18650b-3400-mah (дата звернення: 26.04.2025).
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. 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.
Атаманчук П.С. Безпека життєдіяльності: навч. посіб. Київ : Центр учбової літератури, 2020. 276 с.
Безпека життєдіяльності та охорона праці : підруч. / В.В. Сокуренко, О.М. Бандурка та ін. Харків : ХНУВС, 2021. 308 с.
Бедрій Я.І. Основи охорони праці : навч. посіб. 4-е вид. перероб. і доп. Тернопіль : Навчальна книга – Богдан, 2018. 240 с.
Тип вмісту: Bachelor Thesis
Розташовується у зібраннях:123 — Комп’ютерна інженерія (бакалаври)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Andrii_Pazirovych.pdf6,4 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора