Xây dựng hệ thống phun nước trên mái tự động giảm nhiệt độ trong các nhà xưởng

Xây dựng hệ thống phun nước trên mái tự động giảm nhiệt độ trong các nhà xưởng Xây dựng hệ thống phun nước trên mái tự động giảm nhiệt độ trong các nhà xưởng Xây dựng hệ thống phun nước trên mái tự động giảm nhiệt độ trong các nhà xưởng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG  PHẠM TUẤN ANH XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHUN NƯỚC TRÊN MÁI TỰ ĐỘNG GIẢM NHIỆT ĐỘ TRONG CÁC NHÀ XƯỞNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Đồng Nai – Năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG  PHẠM TUẤN ANH XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHUN NƯỚC TRÊN MÁI TỰ ĐỘNG GIẢM NHIỆT ĐỘ TRONG CÁC NHÀ XƯỞNG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÃ SỐ: 8480201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN VĂN LĂNG Đồng Nai - Năm 2023 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành niềm tri ân sâu sắc đến quý Thầy Cô trường đại học Lạc Hồng, đặc biệt thầy hiệu trưởng TS Lâm Thành Hiển quý thầy cô khoa sau đại học tạo điều kiện cho em có nhiều hội cho luận văn Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy PGS.TS Trần Văn Lăng nhiệt tình hướng dẫn cung cấp số hình ảnh tư liệu, để em hoàn thành chuyên đề Trong q trình thực hiện, thời gian khơng nhiều em rút nhiều kinh nghiệm thực tế mà học trường em chưa biết Vì thời gian có giới hạn, đồng thời trình độ hiểu biết kinh nghiệm thực tiễn em cịn hạn chế, nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp q Thầy Cơ thầy hướng dẫn, giúp em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất nội dung luận văn hoàn tồn hình hành phát triển từ quan điểm cá nhân tôi, hướng dẫn khoa học PGS.TS Trần Văn Lăng Các số liệu kết có luận văn hồn tồn trung thực Tác giả luận văn Phạm Tuấn Anh TÓM TẮT Luận văn trình bày phương pháp thiết kế thi công hệ thống thu thập liệu điều khiển hệ thống phun nước cách tự động Hệ thống thiết kế dựa kết hợp linh hoạt giữ thiết bị thu thập liệu, xử lý thông tin công nghệ truyền thông không dây IoT Cụ thể, cảm biến đặt không gian xưởng cung cấp liệu nhiệt độ độ ẩm Các giá trị gửi đến trung tâm xử lý liệu thông qua tảng phần cứng NodeMCU ESP8266 Tiếp đó, thuật tốn fuzzy logic mờ hóa liệu đầu vào để tạo tín hiệu điều khiển hệ thống phun nước mái xưởng Mục tiêu hệ thống giảm nhiệt độ khơng khí xưởng, tăng cường chất lượng khơng khí nhằm cải thiện sức khỏe cho người lao động Dữ liệu nhiệt độ độ ẩm hiển thị lưu trữ thông quan máy chủ Blynk.io, sử dụng kết nối wifi hệ thống Việc không giúp quản lý liệu cách hiệu mà cho phép dễ dàng theo dõi kiểm soát từ xa MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 Lý thực đề tài .1 Mục tiêu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4 Nội dung thực Phương pháp thực Dự kiến kết đạt Kế hoạch thực Chương mục dự kiến luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phần cứng cảm biến 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Phạm vi ứng dụng 2.2 Phần mềm 10 2.2.1 Phần mềm JupyterLab 10 2.2.2 Phần mềm lập trình ARDUINO IDE 11 2.3 Fuzzy logic .11 2.4 Web server .12 2.5 IoT (Internet of Things) 13 2.5.1 Tổng quan IoT 13 2.5.2 Các thành phần IoT 14 2.5.3 Các ứng dụng IoT 15 2.6 Blynk app .16 2.7 Các chuẩn giao tiếp 17 2.7.1 Chuẩn I2C 17 2.7.2 Chuẩn ONE-WIRE 18 2.8 Pulse width modulation (pwm) 20 2.8.1 Giới thiệu chung PWM 20 2.8.2 Ứng dụng PWM vào Fuzzy logic 21 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHUN 22 3.1 Tổng quan hệ thống 22 3.1.1 Đặt vấn đề 22 3.1.2 Phân tích hệ thống 23 3.2 Bộ thiết bị tích hợp 25 3.2.1 Khối thiết bị xử lý trung tâm 25 3.2.2 Khối cảm biến 27 3.2.3 Khối module Mosfet 31 3.2.4 Khối nguồn 33 3.2.5 Sơ đồ kết nối toàn hệ thống 33 3.3 Hệ thống phun 34 3.3.1 Giới thiệu 34 3.3.2 Bơm đôi Sinleader 35 3.3.3 Bộ phun nước hướng 35 3.4 Bộ điều khiển mờ 37 3.4.1 Cách tính độ nóng khơng khí 37 3.4.2 Xây dựng thuật toán logic mờ 38 3.4.3 Mô Fuzzy Jupyter Notebook 41 3.4.4 Luật mờ 43 3.4.5 Lưu đồ giải thuật 46 3.5 Tích hợp điều khiển mờ vào bo mạch Raspberry pi 47 3.5.1 Arduino IDE 47 3.5.2 Cấu hình thiết bị 47 CHƯƠNG : ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 52 4.1 Thiết kế hệ thống 52 4.1.1 Vị trí lắp đặt 52 4.1.2 Sơ đồ triển khai hệ thống 53 4.1.3 Thiết kế hệ thống giao diện Blynk 53 4.2 Thiết lập hệ thống thực nghiệm .55 4.2.1 Đánh giá số liệu từ Sensor 55 4.2.2 Đánh giá số liệu xử lý qua thiết bị điều khiển trung tâm 56 4.3 Kết thực nghiệm 58 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 68 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt IoT Internet of things Vạn vật kết nối AQI Air Quality Index Chỉ số chất lượng không khí M2M Machine-to-Machine Tương tác máy với máy I2C Inter – Integrated Circuit Giao tiếp nối tiếp đồng PID Proportianl Integral Điều khiển chế phản hồi Derivative vòng điều khiển Pulse Width Modulation Điều chỉnh điện áp tải PWM Ủy ban nhân dân UBND WIFI PCCC Wireless Fidelity Mạng khơng dây Phịng cháy chữa cháy