Smart Energy мониторинг системасы: 5 кадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Кералада (Индия) энергия керектөөнү көзөмөлдөө жана эсептөө электр/энергетика бөлүмүнүн техниктери тарабынан тез-тез келип туруу менен жүргүзүлөт, бул убакытты талап кылган иш, анткени бул аймакта миңдеген үйлөр болот. Белгилүү бир убакыттын ичинде үйлөрдүн жеке энергия керектөөсүн текшерүү же анализдөө же белгилүү бир аймакта энергия агымы жөнүндө отчет түзүү боюнча эч кандай жобо жок. Бул Кералада эле эмес, дүйнөнүн көптөгөн жерлеринде. Мен энергияны текшерүүнү, мониторингди, анализди жана эсептөөнү жеңилдетүү үчүн Arduino жардамы менен акылдуу энергия мониторинг системасын сунуштайм. Түзмөктүн булут байланышынын жардамы менен булуттун маалымат базасына энергия керектөөнүн маалыматтарын (уникалдуу колдонуучу идентификаторун колдонуу менен) дайыма жүктөп берүү системасы. Ал кошумча түрдө жеке үйдүн же региондун энергия керектөөсүн жана энергия агымын талдоо үчүн колдонуучунун конкреттүү же белгилүү графиктерин жана отчетторун түзүүгө мүмкүндүк берет.

Жабдуулар

1. Arduino Uno
2. LCD дисплей
3. Учурдагы сенсор (ACS712)

1 -кадам: Киришүү

Кералада (Индия), энергия керектөөнү көзөмөлдөө жана электр/энергетика бөлүмүнүн техниктери тарабынан тез-тез талаага баруу менен эсептелет, бул убакытты талап кылган иш, анткени бул аймакта миңдеген үйлөр болот. Белгилүү бир мезгилде үйлөрдүн жеке энергия керектөөсүн текшерүү же анализдөө же белгилүү бир аймакта энергия агымы жөнүндө отчет түзүү боюнча эч кандай жобо жок. Бул Кералада эле эмес, дүйнөнүн көп жерлеринде.

Бул долбоор энергияны текшерүүнү, мониторингди, анализди жана тарифти эсептөөнү жеңилдетүүчү акылдуу энергия мониторинг системасын иштеп чыгууну камтыйт. Система энергия керектөөнү жана энергия агымын талдоо үчүн колдонуучунун конкреттүү же белгилүү бир графиктерин жана отчетторун түзүүгө мүмкүндүк берет. Энергиянын сарпталышын өлчөө керек болгон турак жай бирдигин аныктоо үчүн уникалдуу колдонуучу коду бериле турган системалык модуль. Электр энергиясын керектөө Analog туташуусун колдонуу менен Arduino тактасына туташкан учурдагы сенсордун жардамы менен көзөмөлдөнөт. Энергиянын керектөө маалыматы жана колдонуучунун уникалдуу колдонуучу коду реалдуу убакытта атайын булут кызматына жүктөлөт. Булуттан алынган маалыматтар жеке энергия керектөөнү эсептөө, жеке жана жамааттык энергетикалык схемаларды түзүү, энергетикалык отчетторду түзүү жана деталдуу энергетикалык текшерүү үчүн энергетика бөлүмү тарабынан жеткиликтүү жана анализделет. ЖК дисплей модулу реалдуу убакытта энергия өлчөө баалуулуктарын көрсөтүү үчүн системага киргизилиши мүмкүн. Эгерде кургак уюлдук батарея же Li-Po батареясы сыяктуу көчмө энергия булагы тиркелсе, система өз алдынча иштейт.

2 -кадам: Жумуш процесси

Бул долбоордун негизги багыты - колдонуучу тарабынан энергия керектөөнү оптималдаштыруу жана азайтуу. Бул жалпы энергия чыгымдарын азайтат, бирок энергияны үнөмдөйт.

Айнымал токтун кубаты үйдүн чынжырына интеграцияланган учурдагы сенсор аркылуу алынат. Жүктөн өткөн AC ток учурдагы сенсор модулу (ACS712) аркылуу сезилет жана сенсордон чыккан маалыматтар Arduino UNOнун аналогдук пинине (A0) берилет. Аналогдук киргизүү Arduino тарабынан кабыл алынгандан кийин, кубаттуулукту/энергияны өлчөө Arduino эскизинин ичинде болот. Эсептелген күч жана энергия андан кийин ЖК дисплей модулунда көрсөтүлөт. AC чынжыр анализинде чыңалуу да, ток да убакыттын өтүшү менен синусоидалык түрдө өзгөрөт.

Реалдуу күч (P): Бул пайдалуу иштерди жасоо үчүн түзмөк тарабынан колдонулган күч. Бул кВт менен көрсөтүлөт.

Реалдуу күч = Чыңалуу (V) x Учур (I) x cosΦ

Реактивдүү кубат (Q): Бул көбүнчө элестетилген кубат деп аталат, бул кубаттын булагы менен жүктүн ортосунда термелет, бул эч кандай пайдалуу иш эмес. Бул kVAr менен көрсөтүлөт

Реактивдүү күч = Чыңалуу (V) x Учур (I) x sinΦ

Көрүнүш күчү (S): Бул Root-Mean-Square (RMS) чыңалуусу менен RMS токунун продуктусу катары аныкталат. Бул реалдуу жана реактивдүү күчтүн натыйжасы катары да аныкталышы мүмкүн. Бул кВА менен көрсөтүлөт

Көрүнгөн күч = Чыңалуу (V) x Учур (I)

Реалдуу, Реактивдүү жана Көрүнүктүү бийликтин ортосундагы байланыш:

Реалдуу күч = Көрүнгөн күч x cosΦ

Реактивдүү күч = Көрүнгөн күч x sinΦ

Биз талдоо үчүн Реалдуу күч жөнүндө гана ойлонобуз.

Power Factor:

Power Factor = Чыныгы күч/көрүнгөн күч

Ошентип, биз чынжырдагы чыңалууну жана токту өлчөө менен кубаттуулуктун бардык түрүн, ошондой эле күч факторун өлчөй алабыз. Кийинки бөлүмдө энергия керектөөнү эсептөө үчүн керектүү болгон өлчөөлөрдү алуу үчүн жасалган кадамдар талкууланат.

AC ток шарттуу түрдө азыркы трансформатордун жардамы менен өлчөнөт. ACS712 учурдагы сенсор катары арзан баада жана кичине өлчөмдө тандалган. ACS712 Current Sensor - бул индукцияланган учурда токту так өлчөөчү Hall Effect учурдагы сенсор. AC зымынын айланасындагы магнит талаасы аналогдук чыгуучу эквивалентин берет. Аналогдук чыңалуусу андан кийин микроконтроллер тарабынан иштетилет жана жүктүн агымын өлчөйт.

Холл эффекти - бул өткөргүчтөгү электр тогуна кайчылаш жана токко перпендикуляр магнит талаасынын электр өткөргүчүндө чыңалуу айырмасын (Холл чыңалуусунда) өндүрүү.

3 -кадам: Тестирлөө

Булак коду бул жерде жаңыртылган.

Сүрөттө энергияны эсептөөнүн сериялык өндүрүшү сүрөттөлгөн.

4 -кадам: Прототип

5 -кадам: Шилтемелер

instructables.com, electronicshub.org