Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/53411| Назва: | Проєктування інтелектуальної системи моніторингу та оптимізації витрат води в середовищі тепличного комплексу |
| Інші назви: | Design of an intelligent system for monitoring and optimizing water consumption in a greenhouse complex environment |
| Автори: | Поселюжний, Юрій Петрович Poseliuzhnyi, Yurii Вінніцкий, Олександр Ігорович Vinnitskyi, Oleksandr |
| Приналежність: | Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії. Кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологій |
| Бібліографічне посилання: | Поселюжний Ю.П., Вінніцкий О.І. – Проєктування інтелектуальної системи моніторингу та оптимізації витрат води в середовищі тепличного комплексу: кваліфікаційна робота бакалавра за спеціальністю „174 — Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технологі та робототехніка“ / Ю.П. Поселюжний, О.І. Вінніцкий— Тернопіль : ТНТУ, 2026. — 77 с. |
| Дата публікації: | 25-чер-2026 |
| Дата внесення: | 12-лип-2026 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопіль |
| Науковий керівник: | Стухляк, Петро Данилович Stukhliak, Petro |
| УДК: | 004.89:681.5:631.67 |
| Теми: | 174 автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка інтелектуальна система тепличний комплекс АСУ моніторинг оптимізація система поливу насос ПЛК алгоритм intelligent system greenhouse complex automated control system monitoring optimization irrigation system pump PLC algorithm |
| Кількість сторінок: | 77 |
| Короткий огляд (реферат): | Кваліфікаційна робота присвячена проєктуванню інтелектуальної системи моніторингу та оптимізації витрат води в тепличному комплексі. У першому розділі проаналізовано технологічний процес водозабезпечення теплиці, сучасні підходи до автоматизованого поливу, контрольовані параметри та вимоги до майбутньої системи; У другому розділі розроблено структурну й функціональну схеми системи, обґрунтовано вибір технічних засобів автоматизації, інформаційну модель, програмні модулі та інтерфейс користувача; У третьому розділі запропоновано математичну модель водоспоживання, алгоритм інтелектуальної оптимізації поливу, виконано імітаційне моделювання та оцінено ефективність і надійність розробленого рішення; В четвертому розділі кваліфікаційної роботи: висвітлено питання з Безпеки життєдіяльності та Основ охорони праці. Об’єктом дослідження є процеси водоспоживання та мікрокліматичного регулювання в середовищі тепличного комплексу. Предметом дослідження є методи, технічні засоби, інформаційні моделі та програмні алгоритми моніторингу, аналізу й оптимізації витрат води в автоматизованій системі керування поливом. This qualification work devoted to the design of an intelligent system for monitoring and optimizing water consumption in a greenhouse complex. The first chapter analyzes the technological process of greenhouse water supply, modern approaches to automated irrigation, controlled parameters, and requirements for the future system; The second chapter presents the system’s structural and functional diagrams, justifies the selection of automation hardware, the information model, software modules, and the user interface; The third chapter proposes a mathematical model of water consumption and an algorithm for intelligent irrigation optimization; it also performs simulation modeling and evaluates the effectiveness and reliability of the developed solution; The fourth chapter of this thesis addresses issues related to life safety and the fundamentals of occupational safety. The object of the study is the processes of water consumption and microclimatic regulation within a greenhouse complex. The subject of the study is the methods, technical means, information models, and software algorithms for monitoring, analyzing, and optimizing water consumption in an automated irrigation control system. |
| Опис: | Роботу виконано на кафедрі комп’ютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться 25 червня 2026 р. о 09 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 20 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 505 |
| Зміст: | ВСТУП 8 1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 11 1.1 Аналіз технологічного процесу водозабезпечення тепличного комплексу 11 1.2 Огляд сучасних систем моніторингу та автоматизованого поливу 13 1.3 Аналіз параметрів моніторингу 15 1.4 Визначення вимог до системи 17 1.5 Постановка задачі проєктування 19 1.6 Висновок до першого розділу 21 2 ПРОЕКТНА ЧАСТИНА 22 2.1 Розроблення структурної схеми інтелектуальної системи 22 2.2 Вибір технічних засобів автоматизації 24 2.3 Розроблення функціональної схеми та алгоритму роботи системи 27 2.4 Проєктування інформаційної моделі та бази даних системи 29 2.5 Розроблення ПЗ та інтерфейсу користувача 32 2.6 Висновок до другого розділу 35 3 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 36 3.1 Математична модель водоспоживання тепличної зони 36 3.2 Розроблення алгоритму інтелектуальної оптимізації витрат води 38 3.3 Моделювання роботи системи та сценарії функціонування 41 3.4 Оцінювання ефективності запропонованого рішення 43 3.5 Надійність, безпека та перспективи розвитку системи 44 3.6 Висновок до третього розділу 46 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 47 4.1 Питання щодо охорони праці 47 4.2 Питання щодо безпеки в надзвичайних ситуаціях 49 ВИСНОВКИ 53 ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ 55 ДОДАТКИ |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/53411 |
| Власник авторського права: | © Поселюжний Ю.П., Вінніцкий О.І., 2026 |
| Перелік літератури: | 1 Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements (FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56). Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2 Food and Agriculture Organization of the United Nations. (n.d.). AQUASTAT: FAO’s global information system on water and agriculture. FAO. 3 Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2017). Water for sustainable food and agriculture. FAO. 4 Hanan, J. J. (1998). Greenhouses: Advanced technology for protected horticulture. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9780203719824 5 Raviv, M., & Lieth, J. H. (Eds.). (2008). Soilless culture: Theory and practice. Elsevier. 6 Shamshiri, R. R., Kalantari, F., Ting, K. C., Thorp, K. R., Hameed, I. A., Weltzien, C., Ahmad, D., & Shad, Z. (2018). Advances in greenhouse automation and controlled environment agriculture: A transition to plant factories and urban agriculture. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 11(1), 1–22. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181101.3210 7 Jones, H. G. (2004). Irrigation scheduling: Advantages and pitfalls of plant-based methods. Journal of Experimental Botany, 55(407), 2427–2436. https://doi.org/10.1093/jxb/erh213 8 García, L., Parra, L., Jimenez, J. M., Lloret, J., & Lorenz, P. (2020). IoT-based smart irrigation systems: An overview on the recent trends on sensors and IoT systems for irrigation in precision agriculture. Sensors, 20(4), 1042. https://doi.org/10.3390/s20041042 9 Kamienski, C., Soininen, J. P., Taumberger, M., Dantas, R., Toscano, A., Cinotti, T. S., Maia, R. F., & Torre Neto, A. (2019). Smart water management platform: IoT-based precision irrigation for agriculture. Sensors, 19(2), 276. https://doi.org/10.3390/s19020276 10 Gutiérrez, J., Villa-Medina, J. F., Nieto-Garibay, A., & Porta-Gándara, M. Á. (2014). Automated irrigation system using a wireless sensor network and GPRS module. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 63(1), 166–176. https://doi.org/10.1109/TIM.2013.2276487 11 Navarro-Hellín, H., Martínez-del-Rincon, J., Domingo-Miguel, R., Soto-Valles, F., & Torres-Sánchez, R. (2016). A decision support system for managing irrigation in agriculture. Computers and Electronics in Agriculture, 124, 121–131. https://doi.org/10.1016/j.compag.2016.04.003 12 Obaideen, K., Yousef, B. A. A., AlMallahi, M. N., Tan, Y. C., Mahmoud, M., Jaber, H., & Ramadan, M. (2022). An overview of smart irrigation systems using IoT. Energy Nexus, 7, 100124. https://doi.org/10.1016/j.nexus.2022.100124 13 Khanna, A., & Kaur, S. (2019). Evolution of Internet of Things and its significant impact in the field of precision agriculture. Computers and Electronics in Agriculture, 157, 218–231. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.12.039 14 Tzounis, A., Katsoulas, N., Bartzanas, T., & Kittas, C. (2017). Internet of Things in agriculture, recent advances and future challenges. Biosystems Engineering, 164, 31–48. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2017.09.007 15 Ayaz, M., Ammad-Uddin, M., Sharif, Z., Mansour, A., & Aggoune, E.-H. M. (2019). Internet-of-Things-based smart agriculture: Toward making the fields talk. IEEE Access, 7, 129551–129583. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2932609 16 Wolfert, S., Ge, L., Verdouw, C., & Bogaardt, M. J. (2017). Big data in smart farming: A review. Agricultural Systems, 153, 69–80. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2017.01.023 17 Kamilaris, A., & Prenafeta-Boldú, F. X. (2018). Deep learning in agriculture: A survey. Computers and Electronics in Agriculture, 147, 70–90. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.02.016 18 Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy sets. Information and Control, 8(3), 338–353. https://doi.org/10.1016/S0019-9958(65)90241-X 19 Mamdani, E. H. (1974). Application of fuzzy algorithms for control of simple dynamic plant. Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, 121(12), 1585–1588. https://doi.org/10.1049/piee.1974.0328 20 Ross, T. J. (2017). Fuzzy logic with engineering applications (4th ed.). Wiley. 21 Espressif Systems. (2025). ESP32 Series Datasheet. Espressif Systems. 22 Sensirion. (2022). Datasheet SHT3x-DIS: Humidity and temperature sensor. Sensirion. 23 Bosch Sensortec. (2023). BME280 combined humidity and pressure sensor: Datasheet. Bosch Sensortec. 24 ROHM Semiconductor. (2011). BH1750FVI: Digital 16-bit serial output type ambient light sensor IC. ROHM Semiconductor. 25 Modbus Organization. (2012). MODBUS application protocol specification V1.1b3. Modbus Organization. 26 International Electrotechnical Commission. (2025). IEC 61131-3:2025 Programmable controllers — Part 3: Programming languages. IEC. 27 OASIS Open. (2019). MQTT version 5.0: OASIS standard. OASIS Open. 28 Микитишин А.Г., Митник М.М., Стухляк П.Д. Телекомунікаційні системи та мережі: навчальний посібник для студентів спеціальності 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» – Тернопіль: ТНТУ ім.Івана Пулюя, 2017 – 384 с 29 Stanko, A., Palka, O., Matiichuk, L., Martsenko, N., & Matsiuk, O. (2021, September). Smart City: A Review of Model Architecture and Technology. In 2021 IEEE 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT) (Vol. 2, pp. 273–277). IEEE. 30 Duda, O., Mykytyshyn, A., Mytnyk, M., & Stanko, A. Information technology sets formation and" TNTU Smart Campus" services network support. Proceedings of the 3rd International Workshop on ITTAP 2023,Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, November 22–24, 2023. 31 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / укл.: Стручок В. С. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. 156 с. |
| Тип вмісту: | Bachelor Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 151 — Автоматизація та компʼютерно-інтегровані технології, 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка (бакалаври) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| dyplom_Poseliuzhnyi_Y_Vinnitskyi_O_2026.pdf | Дипломна робота | 2,43 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора