Розробка вбудованої системи розумного захисту для літніх приміщень
Автор: Русаков Максим Вікторович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології та засоби телекомунікацій
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Вбудовані системи використовуються для вирішення різних практичних задач. Типовим прикладом використання можуть бути вбудовані системи “розумний будинок”, які набирають поширення і їх окремі елементи поступово стають звичними у побуті. Суть розумного будинку – це комплексне використання пристроїв, які здатні в автоматизованому режимі виконувати завдання без участи людини. Це підвищує функціональність будинків, покращує комфортність, оптимізує енергозатрати, забезпечує охорону тощо. У магістерській кваліфікаційній роботі досліджується технічна можливість використання вбудованої системи, для покращення функціональних можливостей літніх павільйонів, які набувають широкого використання у різних сферах: торгівлі, відпочинкових та виставкових заходах, побутовому використанні і т. інш. Аналогічно до системи розумного будинку запропонована вбудована система забезпечить “розумний” захист для літніх приміщень. Для цього вбудована система аналізує навколишню ситуацію та параметри усередині приміщення і на основі попередніх даних, заданих користувачем та власних висновках, щодо ситуаційної оцінки приймає власні рішення для виконання певних дій. Тобто відбувається відповідне реагування на зовнішні зміни і виконуються дії які нейтралізують або зменшують до можливого рівня зовнішні негативні впливи, наприклад погодні (сонце, дощ, вітер і т. ін). Крім цього виконується охоронна функція – контролюється внутрішня територія приміщення на предмет проникнення людей без санкціонованого допуску. Вбудована система для літніх приміщень має центральний процесорний блок управління до якого під’єднані вхідні сенсорні пристрої та вихідні виконавчі пристрої. Для того щоб вбудована система ефективно виконувала свої функції, мають бути дотримані певні вимоги – конструкція літнього приміщення (павільйону) по периметру повинна мати прямокутну форму і складатися з чотирьох сторін (лівої, правої, фронтальної, тилової). Стан кожної сторони повинен контролюватися власною групою сенсорів: світла, дощу, охорони. Співвідношення довжини сторін може бути довільним. Виконавчі пристрої що забезпечують захист від дощу та вітру і оптимізують освітлення внутрі павільйону повинні мати однакову уніфіковану конструкцію, з тим щоб можна було таку конструкцію легко адаптувати до різних довжин сторін приміщення. В системі використовуються для кожної сторони свої виконавчі пристрої. Виконавчі пристрої повинні забезпечувати незалежне автоматизоване відкривання/закривання для кожної сторони в межах від повністю закритого стану, до повністю відкритого стану. Конструктивні елементи повинні витримувати негативні погодні фактори, мати необхідну механічну міцність та стійкість. Для захисту внутрішньої частини літнього приміщення для захист від несанкціонованого проникнення посторонніх осіб у вбудована система повинна також виконувати функції системи радіочастотної ідентифікації (RFID). Для цього вбудована система в момент попадання особи в охоронну зону формує код запиту для виявлення електронного дозволу (RFID-ідентифікатора). Якщо такого немає генеруються повідомлення про проникнення всередину приміщення посторонньої особи. Всі складові частини вбудованої – сенсори та виконавчі пристрої повинні мати уніфіковану конструкцію і бути виготовлені у виді окремих блоків з власними корпусами, які забезпечують захист від негативної дії факторів зовнішнього середовища. Вказаний підхід дозволить легко адаптувати розроблювану вбудовану систему для використання у більшості типових літніх павільйонів та інши літніх приміщень, які найчастіше складаються з розбірної несучої металевої конструкції та тентової покрівлі. Крім цього внизу у них може бути настил. Який викону функцію підлоги. Такого типу приміщення легкодоповнити вбудованою системою із її зовнішними пристроями: сенсорами та виконачими пристроями. Вбудована система розумного захисту дозволить для літніх приміщень зберегти функції та переваги літнього майданчику (циркуляція повітря, комфортне денне природне освітлення, кругова видимість) і зможе забезпечити потрібний захист, подібний до закритого приміщення. Актуальність використання вказаної вбудованої ситеми підтверджується наявністю на ринку великої кількості різних літніх приміщень (майданчиків), які пропонуються потенційним покупцям. До цих приміщень легко адаптувати запропоновану вбудовану систему розумного захисту, оскільки вони здебільшого складаються з металевої розбірної несучої конструкції та тентової покрівлі. Внизу може бути передбачено можливість використання настилу (підлоги). Такі літні приміщення найчастіше використовується для організації виїзної торгівлі і не завжди виконують необхідні функції захисту: створення необхідної тіні при різних кутах падіння сонячних променів, захисту від дощу при наявності вітру тощо. Вбудована система розумного захисту дозволить зробити так, щоб літній майданчик був захищеним і не перетворився при цьому у закрите приміщення. Тобто щоб він максимально зберігав функції та переваги літнього майданчику і разом з тим забезпечував потрібний захист подібно до закритого приміщення. Ключові слова: літнє приміщення, вбудована система, колекторний двигун, RFID cистема. Перелік використаних літературних джерел. Числове управління. Електронний ресурс: https://youtu.be/lQ-MYnyxh7M Черв’ячний редуктор. Електронний ресурс: https://prk.com.ua/ua/g4144132-reduktory-chervyachnye-odnostupenchatye. Detecting Abnormalities in IoT Program Executions through Control-Flow-Based Features / Agarwal, A., Dawson, S., McKee, D., Eugster, P., Tancreti, M., & Sundaram, V. // Proceedings of the Second International Conference on Internet-ofThings Design and Implementation. — 2017, April. — Pp. 339—340. H-bridge motor driver ic. Електронний ресурс: www: alldatasheet.co Приводи для лінійних переміщень. Електронний ресурс: https://youtu.be/bUuwl_5Y4y8. Hybrid stepping motors. Електронний ресурс: http://www.sctservo.com Механічна обробка металу.Електронний ресурс: https://metall-holding.com.ua/ua/news/osnovnye-vidy-mehaniceskoj-obrabotki-metalla Державна система стандартизації, - К.: Держстандарт України, 311 с. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник, - М.: Издательство стандартов, 1989, 325 с. Ненашев А.П. "Конструювання радіоелектронних засобів" - М: Вища школа 1990. " Справочник конструктора РЭА" (под редакцией Варламова) - М: Сов. Радио1980. ВТ. Білінський, В.П. Гондюл, А.Б. Грозін, К.Б. Круковський - Синевич, Ю.Л. Мазор "Практичний посібник по навчальному конструюванню РЕ А" - Київ: Вища школа 1992. ДСТУ 3008-95. Документація у сфері науки та техніки . Структура і правила оформлення. - К.: Держстандарт України, 1995. - 38 с. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. - М.:Радио и связь, Tiensai, N. RF identification in the use of belt rip detection [mining product belt haulage]. In Proceedings of the Sensors, Vienna, Austria, 24–27 October 2004. [Google Scholar] [CrossRef]