Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49988
Назва: | Комп’ютеризована система моніторингу якості повітря та мікроклімату в бомбосховищі |
Інші назви: | Computerized system for monitoring air quality andmicroclimate in a bomb shelter |
Автори: | Степаненко, Віталій Володимирович Stepanenko, Vitalii |
Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
Бібліографічний опис: | Степаненко В.В. Комп’ютеризована система моніторингу якості повітря та мікроклімату в бомбосховищі : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня бакалавр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. Н.Я. Шингера. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 74 с. |
Bibliographic description: | Stepanenko V. Computerized system for monitoring air quality and microclimate in a bomb shelter : Bachelor Thesis „123 — Computer Engineering“ / Vitalii Stepanenko - Ternopil, TNTU, 2025 – 74 p. |
Дата публікації: | 10-чер-2024 |
Дата подання: | 26-чер-2025 |
Дата внесення: | 26-сер-2025 |
Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Країна (код): | UA |
Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
Науковий керівник: | Шингера, Наталія Ярославівна Shynhera, Natalya |
Члени комітету: | Лобур, Тарас Богданович Lobur, Taras |
УДК: | 628.8 |
Теми: | комп’ютеризована система моніторинг якість повітря мікроклімат мікроконтролер датчики computerized system monitoring air quality microclimate,microcontroller sensors |
Кількість сторінок: | 74 |
Короткий огляд (реферат): | Кваліфікаційній робота присвячена розробці комп’ютеризованої системи
моніторингу якості повітря та мікроклімату в бомбосховищі. Основною метою є
створення надійної та автономної системи, здатної здійснювати безперервний
контроль за критичними параметрами повітряного середовища, такими як
температура, вологість, тиск, рівень вуглекислого газу та наявність шкідливих
газів. У роботі проведено аналіз вимог до такої системи та обґрунтовано
доцільність її впровадження для підвищення безпеки під час надзвичайних
ситуацій. Запропоновано технічне рішення на базі мікроконтролерної
платформи з відповідними сенсорами та системою оповіщення. Побудовано
структурну схему системи, електричну принципову схему та модель тестового
макету. Розроблено алгоритм роботи та програмне забезпечення для збору,
обробки та виводу даних на інтерфейс користувача. Систему протестовано в
середовищі моделювання, що підтвердило її працездатність і ефективність у
заданих умовах. The qualification work is devoted to the development of a computerized system for monitoring air quality and microclimate in a bomb shelter. The main purpose is to create a reliable, autonomous device capable of providing continuous monitoring of critical air environment parameters, such as temperature, humidity, pressure, carbon dioxide level and the presence of harmful gases. The paper analyzes the requirements for such a system and justifies the feasibility of its implementation to increase safety during emergencies. A technical solution based on a microcontroller platform with appropriate sensors and an alert system is proposed. A structural diagram of the system, an electrical schematic diagram, and a test layout model were constructed. An operating algorithm and software for collecting, processing, and displaying data on the user interface were developed. The system was tested in a simulation environment, which confirmed its operability and efficiency under given conditions. |
Зміст: | ВСТУП … 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ .. 10 1.1 Аналіз основних вимог комп’ютеризованої системи … 10 1.2 Огляд існуючих засобів моніторингу якості повітря та мікроклімату …11 1.2.1 Сучасні методи моніторингу якості повітря та мікроклімату … 11 1.2.2 Аналізатор повітря AIR DETECTOR .. 12 1.2.3 Комбінований датчик газу FD 808COM …. 14 1.2.4 Бездротовий датчик температури та вологості Trinix TRX-TH01 … 15 1.2.5 Результат порівняльного аналізу систем моніторингу якості повітря та мікроклімату …. 16 1.3 Аналіз можливих рішень поставленого завдання … 17 РОЗДІЛ 2 ПРОЄКТНА ЧАСТИНА …. 20 2.1 Розробка структури комп’ютеризованої системи моніторингу якості повітря та мікроклімату в бомбосховищі … 20 2.2 Розробка апаратного забезпечення комп’ютеризованої системи …. 22 2.2.1 Мікроконтролер Arduino Uno …. 22 2.2.2 Датчик газу MQ-2 … 24 2.2.3 Сенсор вуглекислого газу MH-Z19C … 26 2.2.4 Датчик атмосферного тиску BMP280 … 28 2.2.5 Датчик температури та вологості DHT22 …. 29 2.2.6 OLED-дисплей SSD1306 … 31 2.3 Опис використаних протоколів обміну даними …. 32 2.3.1 Протокол I2C …. 32 2.3.2 Протокол SPI … 34 2.3.3 Протокол UART … 35 2.4 Розробка електричної схеми системи .. 36 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА … 39 3.1 Розробка алгоритму роботи системи моніторингу якості повітря та мікроклімату … 39 3.2 Створення моделі тестового макету в середовищі Wokwi … 41 3.3 Розробка програмного забезпечення … 45 3.4 Результати тестування роботи системи … 49 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ … 52 4.1 Роль центральної нервової системи в трудовій діяльності людини.. 52 4.2 Методи очищення повітря від шкідливих виділень …53 4.3 Заходи захисту обладнання від статичної електрики … 54 ВИСНОВКИ … 56 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ … 57 Додаток A Технічне завдання Додаток Б Перелік елементів Додаток В Лістинг коду реалізованої програми |
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49988 |
Власник авторського права: | © Степаненко Віталій Володимирович, 2025 © Stepanenko Vitalii, 2025 |
Перелік літератури: | Жаровський Р.О., Луцик Н.С., Осухівська Г.М., ПалаЛупенко С.А., Пасічник В.В., Тиш Є.В. Комп’ютерна логіка. Навчальний посібник. Львів: Видавництво «Магнолія 2006», 2024. 354 с.мар 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. Паламар М.І., Стрембіцький М.О., Паламар А.М. Проєктування комп’ютеризованих вимірювальних систем і комплексів. Навчальний посібник. Тернопіль: ТНТУ. 2019. 150 с. Palamar A., Karpinski M., Palamar M., Osukhivska H., Mytnyk M. Remote Air Pollution Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2022), Ternopil, Ukraine, November 22–24, 2022. Vol. 3309. P. 194-204. Ясінський Р.В., Осухівська Г.М., Паламар А.М. Апаратно-програмна система для регулювання мікроклімату теплиць. Матеріали X науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 7-8 грудня 2022 року), Тернопіль: ТНТУ, 2022. С. 102. Ларіоник Р.В., Луцик Н.С., Паламар А.М. Система для моніторингу якості атмосферного повітря на базі IoT. Матеріали IX науково-технічної конференції "Інформаційні моделі, системи та технології" Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 8–9 грудня 2021 року), Тернопіль: ТНТУ. 2021. С. 116. Паламар А., Величко Д. Система моніторингу якості повітря в приміщеннях. Матеріали Ⅴ Міжнародної студентської науково-технічної конференції "Природничі та гуманітарні науки. Актуальні питання" (Тернопіль, 28-29 квітня 2022 року), Тернопіль: ТНТУ. 2022. С. 138. Оконський М.В., Лупенко С.А., Паламар А.М. Комп’ютерна система для моніторингу метеорологічних параметрів на основі IoT. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей Х міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 24–25 листопада 2021 року), Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 112. «Аналізатор повітря AIR DETECTOR», Anides. URL: https://anides.com.ua/ua/p2577231440-analizator-vozduha-air.html (дата звернення: 12.04.2025). «Комбінований датчик чадного газу + природного газу (метан, пропан) з сиреною FD 808COM», E-gadget. URL: https://e-gadget.ua/ua/kombinirovannyy_datchik_ugarnogo_gaza_808com (дата звернення: 15.04.2025). «Бездротовий автономний датчик температури та вологості з WiFi Trinix TRX-TH01», Trinir-sb. URL: https://triniti-sb.com.ua/product/bezdrotovij-datchik-temperaturi-ta-vologosti-z-wifi-trinix-trx-th01-wifi/ (дата звернення: 17.04.2025). «Arduino Uno Rev3 – Datasheet PDF» Arduino Docs. URL: https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf (дата звернення: 18.04.2025). «Модуль датчика газу MQ-2 - бутан, пропан, метан, спирт, водень, сигаретний дим», Electronica. URL: https://electronica.in.ua/ua/p1530391895-modul-datchika-gaza.html (дата звернення: 18.04.2025). «MH-Z19C NDIR CO2 Module», Winsen. URL: https://www.winsen-sensor.com/product/mh-z19c.html (дата звернення: 18.04.2025). «Adafruit BMP280 I2C or SPI Barometric Pressure & Altitude Sensor - STEMMA QT», Adafruit. URL: https://www.adafruit.com/product/2651 (дата звернення: 19.04.2025). «Датчик вологості та температури DHT22», Arduino. URL: https://arduino.ua/prod301-datchik-vlajnosti-i-temperatyri-dht22 (дата звернення: 20.04.2025). «SSD1306 OLED Display», ESPHome. URL: https://esphome.io/components/display/ssd1306.html (дата звернення: 21.04.2025). «I2C інтерфейс», IT Master. URL: https://itmaster.biz.ua/directory/standarts/i2c.html (дата звернення: 22.04.2025). «SPI інтерфейс», IT Master. URL: https://itmaster.biz.ua/directory/standarts/spi.html (22.04.2025). «UART протокол», IT Master. URL: https://itmaster.biz.ua/directory/standarts/uart.html (23.04.2025). «Wokwi - World's most advanced simulator», Wokwi. URL: https://wokwi.com/ (дата звернення: 29.04.2025). «Роль центральної нервової системи в трудовій діяльності», Файловий архів студентів. URL: https://studfile.net/preview/8847851/page:19/ (дата звернення: 11.05.2025). «Системи вентиляції захисних споруд цивільного захисту», Selton. URL: https://selton.com.ua/uk/systema-ventylyacziyi-zahysnyh-sporud-czyvilnogo-zahystu (дата звернення: 12.05.2025). «Очищення повітря від шкідливих речовин і неприємних запахів», Ziko. URL: https://ziko.com.ua/ochyshchennia-povitria-vid-shkidlyvykh-rechovyn-i-nepryiemnykh-zapakhiv (дата звернення: 12.05.2025). НПАОП 0.00-1.29-97. Правила захисту від статичної електрики. Zakon. URL: https://zakon.isu.net.ua/sites/default/files/pdf/pravila_zakhistu_vid_statichnoi_-3-52820.pdf (дата звернення: 13.05.2025). «Заходи по захисту вiд статичної електрики», Leg. URL: https://leg.co.ua/knigi/pravila/pravila-zahistu-vid-statichnoyi-elektriki-2.html (дата звернення: 14.05.2025). |
Розташовується у зібраннях: | 123 — Комп’ютерна інженерія (бакалаври) |
Файли цього матеріалу:
Файл | Опис | Розмір | Формат | |
---|---|---|---|---|
Vitalii_Stepanenko.pdf | 1,62 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора