Комп’ютерна система моніторингу енергоспоживання житлового приміщення в реальному часі

Abstract

У кваліфікаційній роботі розроблено комп’ютерну систему моніторингу енергоспоживання житлового приміщення в реальному часі. У роботі проаналізовано особливості енергоспоживання житлових приміщень, визначено параметри, які необхідно контролювати, та розглянуто принципи побудови цифрових систем вимірювання електроспоживання. Розроблено структурну схему системи, виконано вибір апаратних засобів, розроблено схему електричну принципову та програмне забезпечення. Основу системи становить мікроконтролер ESP32. Для вимірювання параметрів мережі використано модуль PZEM-004T V3.0 з трансформатором струму PZCT-02. Локальне відображення параметрів реалізовано на HMI-дисплеї, а віддалений моніторинг — через локальний вебінтерфейс і Blynk Cloud. Керування навантаженням здійснюється за допомогою релейного модуля. Розроблена система забезпечує вимірювання напруги, струму, активної потужності, спожитої електроенергії, частоти та коефіцієнта потужності, а також розрахунок вартості споживання. Передбачено формування повідомлення при перевищенні встановленого порога потужності.

In the qualification work, a computer system for monitoring the energy consumption of a residential building in real time was developed. The work analyzed the features of the energy consumption of residential buildings, determined the parameters that need to be controlled, and considered the principles of building digital electricity consumption measurement systems. A structural diagram of the system was developed, hardware was selected, and an electrical schematic and software diagram was developed. The system is based on an ESP32 microcontroller. The PZEM-004T V3.0 module with a PZCT-02 current transformer was used to measure network parameters. Local display of parameters was implemented on the HMI display, and remote monitoring was performed via a local web interface and Blynk Cloud. Load control is carried out using a relay module. The developed system provides measurement of voltage, current, active power, consumed electricity, frequency and power factor, as well as calculation of the cost of consumption. A message is generated when the set power threshold is exceeded.