Thiết kế và thi công công tơ điện tử giám sát được điện năng tiêu thụ qua mạng lora và internet

MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ HÌNH viii LIỆT KÊ BẢNG x TÓM TẮT xi Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘi DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 LoRa LoRaWan 2.1.1 Giới thiệu LoRa 2.1.2 Cấu trúc mạng điển hình 2.1.3 Giải thuật mở rộng phạm vi truyền 2.2 Internet Wifi 2.2.1 Giới thiệu Internet: 2.2.2 Giới thiệu Wifi nguyên tắc hoạt động Wifi 2.3 Nguyên lý đo dòng điện xoay chiều sử dụng máy biến dòng(Current Transformer) 2.4 Chuyển đổi tín hiệu analog sang digital 11 2.5 Các chuẩn truyền 12 2.5.1 Chuẩn truyền UART 12 2.5.2 Chuẩn truyền SPI 14 2.6 Phương thức Hypertext Transfer Protocol 16 vi 2.7 Thiết lập kết nối thông qua bước bắt tay (Three-way handshake) 18 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 20 3.1 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 20 3.2 THIẾT KẾ TỪNG KHỐI 21 3.2.1 Khối xử lí điều khiển 21 3.2.2 Khối đo điện 28 3.2.3 Khối hiển thị 30 3.2.4 Khối thu phát Lora 32 3.2.5 Khối nguồn 36 3.2.6 Sơ đồ ngun lí tồn mạch 41 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 42 4.1 GIỚI THIỆU 42 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 42 4.2.1 Thi công bo mạch 42 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 44 4.3 ĐÓNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 45 4.3.1 Đóng gói điều khiển 45 4.3.2 Thi cơng mơ hình 46 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 47 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 47 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 53 4.4.3 Phần mềm lập trình website 57 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 64 Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 66 5.1 Thiết bị sau hoàn thành 66 5.2 Kết thực tế 72 5.3 Nhận xét- đánh giá 76 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 77 6.1 KẾT LUẬN 77 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 vii LIỆT KÊ HÌNH Hình 2.1 Mơ hình mạng LoRa thực tế Hình 2.2 Mơ hình mạng LoRa Hình 2.3 Giải thuật phạm vi truyền Hình 2.4 Mơ hình Router (bộ thu phát) chuyển tín hiệu khơng dây Hình 2.5 Cấu tạo máy biến dịng 10 Hình 2.6 Nguyên lý máy biến dòng 10 Hình 2.7 Chuẩn truyền thông UART 12 Hình 2.8 Khung truyền liệu UART 12 Hình 2.9 Khung truyền UART 13 Hình 2.10 Quá trình truyền liệu UART 14 Hình 2.11 Quá trình nhận liệu UART 14 Hình 2.12 Chuẩn truyện nhận liệu SPI 15 Hình 2.13 Mơ hình truyền nhận liệu Master Slave Device 16 Hình 2.14 Mơ hình truyền nhận liệu Master nhiều Slave Device 16 Hình 2.15 Mơ hình giao thức Client- Server giao thức HTTP 17 Hình 2.16 Mơ hình kết nối thơng qua bước bắt tay (Three-way handshake) 18 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 20 Hình 3.2 ESP-12E Chip 22 Hình 3.3 Các nguồn module NODE MCU ESP8266 22 Hình 3.4 Nút nhấn Led module NODE MCU ESP8266 23 Hình 3.5 Bộ điều khiển CP2102 23 Hình 3.6 Hình ảnh Node MCU ESP8266 24 Hình 3.7 Sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU 25 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lí module Node MCU ESP8266 27 Hình 3.9 Module đo điện PZEM-004T 28 Hình 3.10 Sơ đồ nối dây module đo điện PZEM-004T 29 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lí giao tiếp NODE MCU ESP 8266 VỚI PZEM-004T 30 Hình 3.12 Màn hình 2.2 Inch 240 * 320 SPI TFT LCD Series ILI9341 5V / 3.3V 31 Hình 3.13 Sơ đồ ngun lí giao tiếp NODE MCU ESP8266 với Màn hình TFT 32 Hình 3.14 Module Lora E32-TTL-100 33 Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lí giao tiếp NODE MCU ESP8266 với Module Lora E32-TTL-100 36 Hình 3.16 Module nguồn AC-DC Hi-Link HLK-5M05 5VDC5W 37 Hình 3.17 Sơ đồ ngun lí kết nối Module nguồn AC-DC Hi-Link HLK-5M05 5VDC5W với NODE MCU ESP8266 có mắc thêm led để báo hiệu 39 Hình 3.18 Sơ đồ ngun lí tồn mạch 41 Hình 4.1 Sơ đồ mạch in PCB mạch Điều khiển 42 Hình 4.2 Sơ đồ mạch in PCB mạch nguồn 43 Hình 4.3 Sơ đồ bố trí linh kiện 3D mạch điều khiển Sơ đồ bố trí linh kiện 3D mạch điều khiển 43 viii Hình 4.4 Sơ đồ bố trí linh kiên 3D mạch nguồn 43 Hình 4.5 Hình ảnh thực tế bên mạch điều khiển sau hồn chỉnh 45 Hình 4.6 Hình ảnh thực tế bên mạch điều khiển sau hồn chỉnh 45 Hình 4.7 Hình ảnh hộp bảo vệ toàn hệ thống 46 Hình 4.8 Hình ảnh thực tế mơ hình 47 Hình 4.9 Sơ đồ truyền hệ thống 48 Hình 4.10 Lưu đồ hoạt động thiết bị 50 Hình 4.11 Lưu đồ gửi liệu đến LoRa Server 51 Hình 4.12 Lưu đồ đọc liệu LoRa Server 52 Hình 4.13 Lưu đồ sử dụng website 53 Hình 4.14 Phần mềm Slober-The Eclipse Arduino IDE 54 Hình 4.15 Các thư viện cài đặt thành cơng 55 Hình 4.16 Giao diện hỗ trợ lập trình Phần mềm Slober-The Eclipse Arduino IDE 56 Hình 4.17 Phần mềm Xampp 58 Hình 4.18 Ảnh liệu lưu trữ database 58 Hình 4.19 Trình biên dịch Subline Text 59 Hình 4.20 Vùng soạn thảo chương trình 59 Hình 4.21 Giao diện đăng kí thành viên 60 Hình 4.22 Phần mục đăng nhập 61 Hình 4.23 Trang đăng kí 62 Hình 4.24 Quản lý tất hộ khu vực 62 Hình 4.25 Điện giám sát từ đầu tháng đến thời điểm cụ thể 63 Hình 4.26 Các thơng số sử dụng qua tháng chi tiết tháng chọn 64 Hình 5.1 Hình ảnh thiết bị sau hoàn thành 66 Hình 5.2 Hình hình cấu hình thiết bị 67 Hình 5.3 Hình kết nối Wi-Fi từ LoRa 67 Hình 5.4 Hình trang cấu hình 68 Hình 5.5 Màn hình cấu hình Port Address Server 68 Hình 5.6 Cấu hình mã người dùng 69 Hình 5.7 Màn hình kết nối Wi-Fi 69 Hình 5.8 Giao diện trang đăng ký thành viên 70 Hình 5.9 Giao diện đăng nhập hệ thống website 70 Hình 5.10 Giao diện hình giám sát điện tiêu thụ ngày 71 Hình 5.11 Giao diện hình giám sát điện tiêu thụ theo tháng 71 Hình 5.12 Giao diện trang quản lý khu vực 72 ix LIỆT KÊ BẢNG Bảng 3.1 Thông số kĩ thuật Node MCU ESP8266 24 Bảng 3.2 Chức chân module NODE MCU ESP8266 26 Bảng 3.3 Thông Số Module Đo Điện Ac Đa Năng 29 Bảng 3.4 Thơng số kĩ thuật hình 2.2 Inch 240 * 320 SPI TFT LCD Series ILI9341 5V / 3.3V 31 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật Module Lora E32-TTL-100 34 Bảng 3.6 Các chế độ module Lora E32-TTL-100 34 Bảng 3.7 Tổng dòng tiêu thụ linh kiện mạch 37 Bảng 4.1 Danh sách linh kiện sử dụng cho toàn hệ thống 44 Bảng 5.1 Bảng kiểm nghiệm giá trị đo sử dụng thiết bị 72 Bảng 5.2 Bảng kiểm nghiệm giá trị đo sử dụng đồng hồ đo điện chuyên dụng 75 Bảng 5.3 Thời gian truyền thiết bị sử dụng Lora thời gian truyền lên sở liệu 75 x TÓM TẮT Những năm gần đây, việc sử dụng quản lý điện vấn đề gây tranh cãi xã hội Bằng chứng số hộ gia đình phải trả tiền điện cao so với mức bình thường Điều chứng minh việc quản lý điện hộ gia đình mang tính cấp bách Một phương pháp giúp người sử dụng điện quan sát số lượng điện tiêu thụ thông qua cơng tơ điện Ngồi ra, xu hướng sử dụng thiết bị điện thoại smart phone, máy tính … có kết nối Internet để truy cập, giám sát quản lý từ xa Tuy nhiên, Internet không phát huy hiệu số khu vực Vì vậy, LoRa kết hợp để truyền liệu, giúp liệu không bị gián đoạn Với mong muốn kết hợp tính cơng tơ điện truyền thống xây dựng hệ thống quản lý giám sát từ xa Chúng em bắt tay vào thực đề tài “Thiết kế thi công công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet” Điểm bật đề tài đo điện tiêu thụ gửi lên sở liệu trực tiếp Internet Ngồi ra, đề tài cịn xây dựng đường truyền liệu Lora thiết bị mạng Phần giám sát website để người dùng quan sát điện tiêu thụ nơi có Internet Ngồi cịn giúp nhà quản lí giám sát điện tiêu thụ hộ, khu vực mà không cần đến nhân viên nhà để giám sát xi CHƯƠNG TỔNG QUAN Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Từ xưa đến nay, để đo lượng điện tiêu thụ hộ gia đình, cơng ty, xí nghiệp… quan cung cấp hệ thống điện sử dụng công tơ điện truyền thống, cơng tơ có chức hiển thị số lượng điện tiêu thụ tính kilowatt (kWh) Mục đích đưa số để tính chi phí sử dụng chu kỳ sử dụng lượng điện tiêu thụ Cơng tơ điện khơng giúp người sử dụng điện kiểm soát lượng điện tiêu thụ chu kỳ, giúp nhà quản lý dễ dàng kiểm soát số lượng khách hàng sử dụng Từ ta thấy cần thiết công tơ điện sống hàng ngày cao Cùng với bùng nổ công nghệ nay, đời nhiều Module Wifi, Module đo điện PZEM-004T, Module hiển thị, board mạch điều khiển Arduino, Raspberry giúp cho việc tạo cơng tơ điện tử có nhiều tính hỗ trợ người việc quản lý trở nên dễ dàng Ngoài đọc số điện bản, cơng tơ điện tử cịn hỗ trợ thêm tính lưu trữ liệu vào sở liệu, truyền liệu cho quan quản lý Vấn đề thu thập liệu mạng lưới Internet đáp ứng tốt, với đời Module Lora hỗ trợ nhiều việc thu thập liệu địa điểm khơng sử dụng Internet Đã có nhiều đề tài nghiên cứu giải pháp truyền quản lí liệu qua Internet, cụ thể Đồ Án Tốt Nghiệp (ĐATN) thực tạo mơ hình thực tế năm 2019, Võ Hồng Sơn- Nguyễn Lâm Hoàng Minh Tuấn với đề tài: “Thiết kế thi công hệ thống giám sát điện tiêu thụ kết hợp với điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua Internet Lora” Từ khảo sát trên, với kiến thức trang bị, nhóm làm đề tài kiến nghị thực việc thi công hệ thống áp dụng số tính vào cơng tơ truyền thống Hệ thống có tên là: “Thiết kế thi công công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet” Với chức đo điện tiêu thụ hộ gia đình, lưu trữ liệu truyền dữ liệu lên website hỗ trợ việc quản lý khu vực BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.2 MỤC TIÊU Thiết kế thi công hệ thống có khả đo điện áp, dịng điện tiêu thụ điện tiêu thụ hiển thị thông tin lên hình TFT Các thơng tin lưu trữ gửi lên sở liệu qua mạng Internet truyền qua lora máy chủ trực tiếp khơng có Internet 1.3 NỘi DUNG NGHIÊN CỨU Để thực Đồ án tốt nghiệp với đề tài Thiết kế thi công công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet, nội dung sau đề để thực hoàn thành: - Nội dung 1: Kết nối Node McuEsp8266 với Module đo điện PZEM-004T, hình LCD TFT 2.4 inch hiển thị thông số thiết bị - Nội dung 2: Kết nối module Wifi (Wireless Fidelity) (ESP8266) với Internet để cập nhập liệu cho nhà quản lý - Nội dung 3: Nghiên cứu xây dựng phương thức truyền liệu module Lora - Nội dung 4: Nghiên cứu xây dựng Website phục vụ cho khách hàng sử dụng việc quản lý trạm thu thập liệu - Nội dung 5: Thiết kế mơ hình hệ thống - Nội dung 6: Thi công phần cứng, chạy thử nghiệm điều chỉnh hệ thống - Nội dung 7: Viết báo cáo thực - Nội dung 8: Bảo vệ luận văn 1.4 GIỚI HẠN Trong đề tài “Thiết kế thi công công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet” có giới hạn sau: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG TỔNG QUAN - Hệ thống gồm thiết bị chủ thiết bị phụ, thiết bị phụ có khả đo dịng điện, điện áp, công suất Một thiết bị phụ dùng wifi thiết bị để đưa liệu lên sở liệu, thiết bị phụ lại truyền liệu thơng qua mạng lora đến thiết bị thiết bị dùng wifi để đưa liệu thiết bị phụ lên sở liệu - Chỉ đo điện áp pha đo điện áp từ: 80 – 260VAC/50-60 Hz Dòng điện đo giới hạn 0-100A Công suất đo giới hạn: - 26000W Năng lượng đo hoạt động giới hạn: 0-9999 KWh - Các thiết bị muốn hoạt động phải cấp nguồn 220VAC - Khoảng cách truyền thiết bị phụ đến thiết bị lora nằm 500m - Thiết bị thiết bị phụ muốn đưa liệu lên sở liệu wifi bắt buộc phải cầu hình wifi mềm wifi phải có Internet - Hệ thống chưa ổn định lúc nhận nguồn - Hiển thị thông số đo lên hình TFT 2.4inch - Sử dụng vi điều khiển Node Mcu Esp8266 để lập trình việc điều khiển - Sử dụng Module Lora E32-TTL-100 để truyền lora thiết bị - Sử dụng module PZEM-004T để đo thơng số điện năng, dịng điện, điện áp - Trang web sử dụng theo dõi thông số điện localhost - Độ phân giải trang web chưa tốt - Hệ thống cấu hình thơng số điện thoại máy tính BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG TỔNG QUAN - Quá trình đưa liệu lên sở liệu nhanh chưa ổn định - Thời gian đưa liệu lên website hiển thị wifi 10s - Để hiểu hết chức module,vi điều khiển, hệ thống mạng wifi, mạng lora sử dụng đề tài cần nhiều thời gian Nhóm dừng lại mức độ nghiên cứu, sử dụng chức dùng đề tài 1.5 BỐ CỤC • Chương 1: Tổng quan Chương trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý chọn đề tài, mục tiêu, nôi dung nghiên cứu, giới hạn thông số bố cục đồ án • Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Chương trình bày lí thuyết liên quan đến đề tài nghiên cứu thông số kĩ thuật phần cứng dùng đề tài • Chương 3: Thiết Kế Tính Tốn Chương trình bày thiết kế sơ đồ khối, chức khối tính tốn thơng số cần thiết mạch • Chương 4: Thi cơng hệ thống Chương trình bày kết thi cơng phần cứng cách thức hoạt động hệ thống phần mềm • Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét Đánh Giá Chương trình bày kết nhận xét đánh giá độ hoàn thành hệ thống • Chương 6: Kết Luận Hướng Phát Triển Chương trình bày kết luận nhóm kết sau hoàn thành hệ thống đạt phần trăm ban đầu đề nêu lên hướng khả quan có khả thực để phát triển hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 5.1 Thiết bị sau hồn thành Hình 5.1 Hình ảnh thiết bị sau hồn thành Thiết bị sau hồn chỉnh có dao diện hiển thị Ngồi việc, theo dõi thơng số: điện tiêu thụ, dòng điện, điện áp Thiết bị trang bị thêm nút nhấn cấu hình lúc lắp đặt thiết bị Thao tác cấu hình thơng số: kết nối Wi-fi,nhập mã người dùng đăng kí, cấu hình port, địa IP server Các thao tác thực sau: Thao tác cấu hình Wi-Fi sử dụng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 66 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.2 Hình hình cấu hình thiết bị Sau nhấn giữ nút config hộp xuất hình dùng để cầu hình thơng số cần thiết như: thay đổi wifi, địa ip,… Hình 5.3 Hình kết nối Wi-Fi từ LoRa Kết nối với wifi lora để vào trang cấu hình BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 67 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.4 Hình trang cấu hình Hình 5.5 Màn hình cấu hình Port Address Server Tại thay đổi thơng số như: port, địa ip BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.6 Cấu hình mã người dùng Ngồi thay đổi thơng số cịn thay đổi mã người dùng Hình 5.7 Màn hình kết nối Wi-Fi Trang cấu hình giúp kết nối với wifi thích hợp BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 69 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Quá trình giám sát website Trước cấp khách hàng mã cần vào trang đăng kí Hình 5.8 Giao diện trang đăng ký thành viên Sau truy cập vào trang đăng nhập Hình 5.9 Giao diện đăng nhập hệ thống website BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 70 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Sau đó, truy cập vào trang khách hàng để xem thơng tin giám sát Hình 5.10 Giao diện hình giám sát điện tiêu thụ ngày Ngồi việc xem giá trị điện tiêu thị người dùng xem điện theo tháng Hình 5.11 Giao diện hình giám sát điện tiêu thụ theo tháng Nếu quản lí, truy cập vào mục quản lí để xem tổng lượng điện khu vực BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 71 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.12 Giao diện trang quản lý khu vực 5.2 Kết thực tế Sau mô hình hồn thành, tiến hành chạy thực tế Bảng thơng số chạy kiểm nghiệm thực tế sau: Bảng 5.1 Bảng kiểm nghiệm giá trị đo sử dụng thiết bị Số lần Thời gian đo đo (phút) Tên thiết bị Dịng điện Điện áp (V) Cơng suất đồ dùng (A) điện (KWh) 30 Quạt 0.181 224.3 0.021 60 Quạt 0.180 222.4 0.040 90 Quạt 0.177 219.3 0.062 30 Mỏ hàn linh 0.122 222.5 0.014 0.122 222.5 0.027 0.122 222.5 0.041 0.045 221.0 0.004 kiện 60 Mỏ hàn linh kiện 90 Mỏ hàn linh kiện 30 Bóng đèn sợi đốt BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 72 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 60 Bóng đèn sợi 0.046 222.2 0.01 0.045 222.4 0.015 đốt 90 Bóng đèn sợi đốt Sai số điện tiêu thụ: Đối với thiết bị quạt : A̅ = 𝐴1 +𝐴2 +𝐴3 = 0.021+0.019+0.022 = 0.02 |A̅ - 𝐴𝐾 | = ΔA𝐾 ΔA1 = |0.02 – 0.021| = 0.001 ΔA2 = |0.02 – 0.019| = 0.001 ΔA3 = |0.02 – 0.019| = 0.001 Sai số phép đo 0.001+0.001+0.001 ΔA̅ = = 0.001 Do sai số thiết bị 0.01 Nên sai số hệ thống = 0.001 + 0.01 = 0.011 Đối với mỏ hàn linh kiện: A̅ = 𝐴1 +𝐴2 +𝐴3 = 0.014+0.013+0.014 = 0.01367 |A̅ - 𝐴𝐾 | = ΔA𝐾 ΔA1 = |0.01367 – 0.014| = 0.00033 ΔA2 = |0 01367 – 0.013| = 0.00067 ΔA3 = |0 01367 – 0.014| = 0.00033 Sai số phép đo BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 73 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 0.00033+0.00067+0.00033 ΔA̅ = = 0.00044 Do sai số thiết bị 0.01 Nên sai số hệ thống = 0.00044 + 0.01 = 0.01044 Đối với bóng đèn sợi đốt: A̅ = 𝐴1 +𝐴2 +𝐴3 = 0.004+0.006+0.005 = 0.005 |A̅ - 𝐴𝐾 | = ΔA𝐾 ΔA1 = |0.005– 0.004| = 0.001 ΔA2 = |0.005– 0.006| = 0.001 ΔA3 = |0.005– 0.005| = Sai số phép đo 0.001+0.001+0 ΔA̅ = = 0.00067 Do sai số thiết bị 0.01 Nên sai số hệ thống = 0.00067 + 0.01 = 0.01067 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 74 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Bảng 5.2 Bảng kiểm nghiệm giá trị đo sử dụng đồng hồ đo điện chuyên dụng Số lần đo Tên thiết bị Dòng điện Điện áp (A) (V) Quạt 0.181 223 Quạt 0.181 223 Quạt 0.181 223 Mỏ hàn linh kiện 0.122 222.5 Mỏ hàn linh kiện 0.122 222 Mỏ hàn linh kiện 0.122 222.5 Bóng đèn sợi đốt 0.045 223 Bóng đèn sợi đốt 0.045 223 Bóng đèn sợi đốt 0.045 223 Bảng 5.3 Thời gian truyền thiết bị sử dụng Lora thời gian truyền lên sở liệu Số lần 10 11 12 13 14 Thời gian truyền thiết bị (s) 10 13 18 9 15 28 13 10 15 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Thời gian truyền lên sở liệu (s) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 75 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 15 16 17 18 19 20 74 33 149 10 10 10 10 10 10 10 5.3 Nhận xét- đánh giá Đây thời gian thí nghiệm nên truyền liên tục Lora thiết bị lên sở liệu Thực tế ngày nên cập nhật liệu lên sở liệu lần ngày ❖ Thông qua hai bảng giá trị ta tính tốn sai số kết sau: - Sai số phép đo điện thiết bị: (0.00044 – 0.0001) ❖ Qua lần kiểm nghiệm thực tế, thiết bị đạt kết đề ra: - Quan sát thông số hiển thị hình thiết bị - Đo điện áp, dịng điện, cơng suất thiết bị gia đình - Dữ liệu tải lên sở liệu 10s đáp ứng nhu cầu thực tế - Dữ liệu giử nhận hai thiết bị dùng LoRa đáp ứng nhu cầu thực tế - Hệ thống chạy ổn định 95% BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 76 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN ❖ Ưu điểm: - Đo điện áp pha hai dây dễ dàng lắp đặt khơng cần tác động đến hệ thống điện có - Hỗ trợ Wifi giúp cập nhập liệu cách nhanh chóng - Hỗ trợ LoRa truyền liệu qua lại thiết bị mạng tăng cường trình gửi nhận liệu - Có khả đo áp: 80-250 V - Có khả đo dòng: 0-100A - Với sai số thiết bị đo dòng đo áp 0.01 - Hỗ trợ tính website: + Đối với khách hàng: Hiển thị trực tiếp web, vào xem tổng chi phí tháng nhanh chóng thuận tiện + Có thể quan sát số liên tục ngày, chốt số tháng + Tính tiền điện hàng tháng so sánh với tháng trước + Đối với quản lý: Lắp đặt hệ thống quản lý theo mã khách hàng, cho phép theo dõi tổng lượng điện tiêu thụ khu vực cụ thể theo tháng ❖ Nhược điểm: - Khả truyền LoRa đáp ứng chậm - Khoảng cách truyền nhận liệu lora : + Thực nghiệm 3m (khoảng cách nhà) + Theo lí thuyết : – 3km khơng có vật chắn 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Phát triển hệ thống để scan WiFi cách tự động - Phát triển truyền liệu thiết bị mạng LoRa nhanh - Ở chế độ cấu hình cần có mật để tăng tính bảo mật - Phát triển số tính ứng dụng hỗ trợ người dùng tốn trực tiếp website BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Phát triển số ứng dụng cảnh báo người dùng điện gặp cố chi phí tiền điện tăng đột biến ngẫu nhiên tháng BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Trần Thu Hà –“Giáo trình Điện tử bản”, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2013 [2] Võ Hồng Sơn, Nguyễn Lâm Hoàng Minh Tuấn ,“Thiết kế thi công hệ thống giám sát điện tiêu thụ kết hợp với điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua Internet Lora”, Đồ án tốt nghiệp, trường ĐHSPKT, TP.HCM, 2019 Trang web tham khảo [1] www.teachmemicro.com, How to Use the E32-TTL-100 SX1278 LoRa Module,https://www.teachmemicro.com/e32ttl100sx1278loramodule/?fbclid=IwAR3_ vIn2sVz8D35x8L_ZEjp5I2Q9nxWiRZ9Mo8TWRrcBfZDtDUZ8dR1Uc, 1/4/2020 [2] randomnerdtutorials.com, ESP32/ESP8266 Insert Data into MySQL Database using PHP and Arduino IDE, https://randomnerdtutorials.com/esp32-esp8266-mysqldatabase-php/, 1/4/2020 [3] www.w3schools.com, HTML and CSSThe language for building web pages, Learn Php, Learn SQL, https://www.w3schools.com/, 1/5/2020 [4] nshopvn.com, Module Đo Điện AC Đa Năng Giao Tiếp UART PZEM004T, https://nshopvn.com/product/module-do-dien-ac-da-nang-giao-tiep-uart-pzem004t/, 2/4/2020 [5] stackoverflow.com, How can I get a list of all values in select box?, https://stackoverflow.com/questions/18113495/how-can-i-get-a-list-of-all-values-inselect-box, 10/4/2020 [6] www.totolink.vn, Hệ thống Mesh thiết bị mở rộng sóng khác nào?, https://www.totolink.vn/article/120hethongmeshvathietbimorongsongkhacnhaunhuthenao.html?fbclid=IwAR1eU8mpugJKUc1CoSDntCF8a1LlpJgSexVTA6MmDyX4aVsp 1CAw3JCadm8, 5/4/2020 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [7]web.mit.edu,TFT_User_Manual.pdf,http://web.mit.edu/6.115/www/document/TFT_ User_Manual.pdf?fbclid=IwAR0nIgLYI3iXCDNCOn7PT5MJepPQbQEzZLOFr6QfWWS3ecQDjfWopDnmdc, 6/4/2020 [8] thegioiic.com, mạch chuyển đổi ac dc, https://www.thegioiic.com/products?search=m%E1%BA%A1ch+chuy%E1%BB%83n +%C4%91%E1%BB%95i+ac+dc, 6/6/2020 [9] lastminuteengineers.com, Getting Date & Time From NTP Server With ESP8266 NodeMCU, https://lastminuteengineers.com/esp8266-ntp-server-date-time-tutorial/, 10/4/2020 [10] github.com, TFTLCD-Library, https://github.com/adafruit/TFTLCD-Library, 10/4/2020 [11] github.com, PZEM-004T-v30, https://github.com/mandulaj/PZEM-004T-v30, 11/4/2020 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 80 ... ? ?Thi? ??t kế thi công công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet? ?? có giới hạn sau: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG TỔNG QUAN - Hệ thống gồm thi? ??t bị chủ thi? ??t bị phụ, thi? ??t. .. muốn kết hợp tính công tơ điện truyền thống xây dựng hệ thống quản lý giám sát từ xa Chúng em bắt tay vào thực đề tài ? ?Thi? ??t kế thi công công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet? ??... việc thi công hệ thống áp dụng số tính vào cơng tơ truyền thống Hệ thống có tên là: ? ?Thi? ??t kế thi cơng công tơ điện tử giám sát điện tiêu thụ qua mạng Lora Internet? ?? Với chức đo điện tiêu thụ