Комп’ютерна система дистанційного контролю технічного стану каналізаційних люків

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена розробці комп’ютерної системи дистанційного контролю технічного стану каналізаційних люків на основі технологій Інтернет речей. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення рівня безпеки міської інфраструктури, своєчасного виявлення аварійних ситуацій та зменшення витрат на експлуатаційне обслуговування інженерних мереж. У першому розділі проаналізовано технічне завдання на розроблення системи, визначено основні проблеми існуючих підходів до контролю стану каналізаційних люків, сформульовано функціональні та експлуатаційні вимоги до комп’ютерної системи. Також проведено огляд і порівняльний аналіз сучасних аналогів та існуючих IoT-рішень у сфері моніторингу об’єктів міської інфраструктури. Другий розділ присвячено проєктуванню апаратного забезпечення системи. Розроблено структурну схему та електричну принципову схему пристрою, а також обґрунтовано вибір елементної бази, зокрема мікроконтролера, сенсорів і модулів бездротового зв’язку. У третьому розділі розроблено алгоритм функціонування системи, створено програмне забезпечення для вбудованого пристрою, виконано інтеграцію з IoT-платформою для передавання та візуалізації даних. Проведено тестування розробленої системи та проаналізовано отримані результати, що підтверджують працездатність і доцільність запропонованого рішення.

The qualification work is devoted to the development of a computer system for remote monitoring of the technical condition of sewer manholes. The relevance of the research is determined by the need to improve the safety of urban infrastructure, ensure timely detection of hazardous situations, and reduce maintenance costs of engineering networks. The first chapter analyzes the technical requirements for the system development, identifies key challenges of existing approaches to monitoring manhole covers, and formulates functional and operational requirements for the computerized system. A review and comparative analysis of existing analogs and modern IoT-based solutions for urban infrastructure monitoring are also presented. The second chapter focuses on the design of the hardware component of the system. A structural diagram and an electrical schematic diagram of the device are developed, and the selection of the element base, including the microcontroller, sensors, and wireless communication modules, is substantiated. The third chapter presents the development of the system operation algorithm and embedded software. Integration with an IoT platform for data transmission and visualization is performed. The developed system is tested, and the obtained results are analyzed, confirming the functionality and effectiveness of the proposed solution.