Розроблення автоматичної системи керування температурними режимами зерносховища на основі платформи Arduino Uno
Автор: Лис Андрій Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Радіоелектронні апарати та засоби
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: На даний час велика увага приділяється якості харчових продуктів які відіграють важливу роль у нашому повсякденному житті. Забруднення навколишнього середовища, кліматичні зміни призводять до погіршення умов вирощування та зберігання сировини для виготовлення поширених продуктів харчування. Науковці да інженери приділяють значну увагу забезпеченню необхідних умов для зберігання різних видів сировини, зокрема, харчовому зерну [1-5]. Для тривалого зберігання зерна розробляються спеціальні сховища, які обладнані сучасними засобами контролю та управління температурними режимами зерносховищ [6-7]. Використання передових технологій інтернету речей (IOT) [8] та новітніх засобів сенсорної техніки дає можливість реалізувати різноманітні системи управління процесами підготовки зерна до зберігання та забезпечити моніторинг параметрів у зерносховищі. Проведені дослідження, на основі результатів яких розроблено такі системи, показали високу ефективність використання зерносховищ [9-11]. Проте, сучасні системи є надзвичайно складними і використовуються на великих підприємствах. Виникає потреба у створенні ефективних систем контролю для невеликих фермерських господарств, які зберігають свій урожай у власних зерносховищах. Об’єкт дослідження – сховище для зберігання зерна. Предмет дослідження – апаратні та програмні засоби для контролю температури зерна. Мета досліджень – розроблення системи для контролю температурних режимів зерна у сховищі. Досліджено особливості побудови пристроїв для контролю температурних режимів у зерносховищі. Показано необхідність створення функціональних систем для невеликих зерносховищ фермерських господарств. На основі результатів проведеного аналізу розроблено структурну, функціональну та електричну схему пристрою на основі інформаційно-обчислювальної платформи Arduino Uno. Ключові слова – зерносховище, сенсор, температура, вологість, система контролю. Перелік використаних літературних джерел: 1. Hema, L.K., Velmurugan, S., Sunil, D.N., Thariq Aziz, S., Thirunavkarasu, S. IOT based real-time control and monitoring system for food grain procurement and storage/ IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 993(1),012079 https://doi.org/10.1088/1757-899X/993/1/012079. 2. Coradi, P.C., Maldaner, V., Lutz, E., da Silva Dai, P.V., Teodoro, P.E. Influences of drying temperature and storage conditions for preserving the quality of maize postharvest on laboratory and field scales 2020 Scientific Reports 10(1),22006 https://doi.org/10.1038/s41598-020-78914-x 3. Hanli, S., Cacik, F.S., Erismis, M.A.Capacitive Grain Moisture Sensor/ 2020 Innovations in Intelligent Systems and Applications Conference, ASYU 2020 9259903 DOI10.1109/ASYU50717.2020.9259903 4. Sindwani A., Kumar, A., Gautam, C., Purohit, G., Tanwar, P. Prediction and Monitoring of stored food grains health using IoT Enable Nodes 2020 IEEE International Conference on Computing, Power and Communication Technologies, GUCON 2020 9231104, pp. 516-522 DOI10.1109/GUCON48875.2020.9231104 5. Uthpala, T.G.G.,Navaratne, S.B., Thibbotuwawa, A.Review on low-temperature heat pump drying applications in food industry: Cooling with dehumidification drying method 2020 Journal of Food Process Engineering 43(10),e13502. DOI 10.1111/jfpe.13502 6. Sotelo-Valer, F., Huaman-Sayan, L., Mamani-Arroyo, E. Design and Implementation of an Automatic Coffee Dryer EEET ’20: Proceedings of the 2020 3rd International Conference on Electronics and Electrical Engineering Technology September 2020 Pages 69–73 DOI10.1145/3429536.3429548. 7. Kizurov, A.S.Modernization of the heat pump installation for drying wheat/ 2020 Journal of Physics: Conference Series 1614(1),012068 DOI 10.1088/1742-6596/1614/1/012068 8. He, Y., Zhang, X., Zhang, H., Lin, Z. Design and Implementation of Intelligent Temperature and Humidity Control System for Small and Medium Grain Depots/ 2021 6th International Conference on Smart Grid and Electrical Automation, ICSGEA 2021 9470346, pp. 101-105 DOI: 10.1109/ICSGEA53208.2021.00028 9. Plumier, B., Maier, D. Effect of temperature sensor numbers and placement on aeration cooling of a stored grain mass using a 3d finite element model/ Agriculture 2021, 11(3), 231; DOI 10.3390/agriculture1103023111(3),231 10. Duan, S., Yang, W., Wang, X., Mao, S., Zhang, Y.Temperature Forecasting for Stored Grain: A Deep Spatio-Temporal Attention Approach/ IEEE Internet of Things Journal ( Volume: 8, Issue: 23, Dec.1, 1 2021) Page(s): 17147 – 17160 DOI: 10.1109/JIOT.2021.3078332 11. A Akila, P Shalini Food grain storage management system/ International Journal of Engineering and Technology(UAE) 2018 Volume 7, Issue 2, Pages 170 - 173DOI 10.14419/ijet.v7i2.31.13433