Пристрій моніторингу забруднення середовища
Автор: Москалюк Віктор Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології в приладобудуванні
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Зростання забруднення навколишнього середовища потребує розробки доступних та ефективних пристроїв для моніторингу якості повітря в реальному часі. У цій роботі представлено проєктування та реалізацію автономної мехатронічної системи для екологічного моніторингу, яка поєднує сучасні технології, такі як сонячне живлення, мікроконтролери та сенсорні модулі. Розроблена система інтегрує мікроконтролер ESP32 із різними сенсорами для вимірювання концентрації шкідливих газів (CO?, NO?, SO?) та твердих частинок (PM2.5, PM10). Завдяки використанню монокристалічної сонячної панелі та перезаряджуваного акумулятора забезпечується автономна робота пристрою навіть у віддалених або позамережевих умовах. Зібрані дані обробляються та передаються по бездротовій мережі для подальшого аналізу й візуалізації. Перший розділ роботи містить огляд сучасних систем моніторингу довкілля та підкреслює важливість точного й автоматизованого збору даних. У другому розділі розглянуто вибір компонентів, таких як сенсори, система живлення на основі сонячної панелі та акумулятора, а також побудова архітектури системи. Третій розділ присвячено теоретичному та експериментальному аналізу роботи системи, її енергоефективності та точності вимірювань. У четвертому розділі оцінено економічну доцільність пристрою, включно з розрахунком собівартості та енергоефективності. Розроблена система забезпечує доступне рішення для моніторингу екологічних параметрів у реальному часі з акцентом на енергоефективність і точність даних. Її можна використовувати в міських умовах, промислових зонах 7 та віддалених регіонах для контролю якості повітря, що допоможе мінімізувати вплив забруднення на здоров’я людей і довкілля. Об’єкт дослідження: Автономний мехатронічний пристрій для екологічного моніторингу. Предмет дослідження: Розробка та оптимізація системи моніторингу. Мета дослідження: Проєктування енергоефективного та автономного пристрою для моніторингу забруднення навколишнього середовища. Ключові слова: Якість повітря, моніторинг довкілля, мехатронічний пристрій, сонячне живлення, мікроконтролер, ESP32, сенсори. Література 1. Іванов С. М., Кузьмін О. Г. Автоматизовані системи контролю якості повітря: теорія і практика. – Київ: Техніка, 2019. – 240 с. 2. Winsen Electronics. MH-Z19B CO2 Sensor Datasheet [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.winsen-sensor.com/datasheets/mhz19b. 3. Bosch Sensortec. BMP280 Digital Pressure Sensor Datasheet [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.boschsensortec.com/products/environmental-sensors/pressure-sensors/bmp280/. 4. SPEC Sensors. Electrochemical Sensors for Gas Detection [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.spec-sensors.com/products. 5. Espressif Systems. ESP32 Series Datasheet [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.espressif.com/en/products/socs/esp32. 6. Олійник М. В. Сенсори і перетворювачі: навчальний посібник / М. В. Олійник. – Львів: Львівська політехніка, 2018. – 328 с. 7. Arduino Documentation. Wi-Fi Library Reference [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/wif