Программно-аппаратный мониторинг состояния внутренней среды специализированного помещения (Владимир Симонов, OSEDUCONF-2021)

Материал из 0x1.tv

Докладчик
Владимир Симонов.jpg
Владимир Симонов

Разработано программно-аппаратное средство для анализа изменений основных параметров в помещении: освещённости, атмосферного давления, влажности и температуры, с целью оценки комфортности условий труда на рабочем месте.

Основа разработки — одноплатный компьютер Raspberry Pi 4B, Troyka Cap и сенсоры. Разработка осуществлена с использованием СПО.

Видео

Презентация

Thesis

Контроль состояния внутренней среды места обитания человека, являются одним из решающих факторов сохранения здоровья человека, независимо от того, относится ли это к жилым производственным или иным типам помещений[1]. Следовательно, контроль состояния среды обитания должен производиться везде, где находится человек — жилые, производственные помещения, кабины и салоны летательных аппаратов, здания и залы аэропортов, и т. д.

Для контроля климатических параметров состояния внутренней среды помещений разработано достаточно много устройств: люксметры, термометры, барометры, гигрометры и т.д.[2], [3]. Использование всех без исключения устройств является технически невыполнимой задачей, и на практике чаще всего используют набор сенсоров, преследующих цель автоматического определения каких-то частных задач, например, сертификации жилого помещения, офиса, спортивных комплексов, помещений аэропортов и т. д.

Целью настоящего проекта является разработка устройства мониторинга и анализа основных параметров помещения — освещённости, влажности, температуры и атмосферного давления.

Существует достаточно большое разнообразие программно-аппаратных средств, которые можно использовать для достижения поставленной цели — одноплатный компьютер Raspberry Pi 4B, Arduino-совместимые компоненты, сенсоры, исполнительные устройства и т. д.[4].

Достаточно удобным является использование платы Troyka Cap, установленной на контакты GPIO одноплатного компьютера Raspberry Pi. При этом с целью измерения выбранных параметров возможно использование необходимых Troyka-модулей, а именно — датчика освещённости (основа — фоторезистор тип GL5528), цифровой датчик температуры и влажности (сенсорная сборка KY-015), цифровой датчик барометр v1 (основа — чип LPS331AP от STMicroelectronics)[5].

Для Rasberry Pi В родным является язык Python, под который имеются необходимые библиотеки для подключения всех компонент устройства. Указанное определило использование языка Python. В качестве среды разработки использовалось среда IDE Thonny.

Для работы устройства необходим источник постоянного тока 5A, что заметно больше, чем для предшественника — Raspberry Pi 3.

Устройство определяет дату, время, считывает показания с датчиков, определяет сезон, проверяет соответствие нормам СанПин, выводит данные на экран и заносит в электронную таблицу.

Разработанное устройство выполнено в мобильном варианте и было успешно протестировано для различных типов помещений.

Примечания и ссылки

  1. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 10 июня 2010 г. N 64 г. Москва «Об утверждении СанПиН 2.1.2.2645-10». URL: https://rg.ru/2010/07/21/sanpravila-dok.html (дата обращения 14.05.2021). — Текст : электронный.
  2. Каторгин М. К. Портативная метеостанция на базе платы Raspberry PI. — В сборнике: Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции магистрантов. 2019. С. 59-63.
  3. Использование СПО в учебном процессе на примере разработки портативной метеостанции на Raspberry Pi / Ерпелев А., Симонов В. / В книге: Свободное программное обеспечение в высшей школе. Сборник тезисов XV конференции . Отв. редактор В. Л. Чёрный. 2020. С. 151–155.
  4. Применение технологий умного дома в интернатах и других организациях социальной сферы / Бакин М. А., Венина Е. Б., Дербышева А. М., Ерпелев  А. В., Овсянников Н. А., Петрова Е. А., Рубанкова А. П., Симонов В. Л. В сборнике: Богатство России. Сборник докладов. 2019. С. 156–157.
  5. Амперка: официальный сайт. — Москва. URL: https://amperka.ru/ (дата обращения: 14.05.2021). — Текст : электронный.

Plays:2   Comments:0