Phát triển hệ thống điều khiển thiết bị điện trong phạm vi một trường đại học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** PHAN THỊ HUYỀN PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG PHẠM VI MỘT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Đồng Nai, năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** PHAN THỊ HUYỀN PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG PHẠM VI MỘT TRƯỜNG ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Mã số: 60480201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN VĂN LĂNG Đồng Nai - năm 2017 i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Lạc Hồng giảng dạy, giúp đỡ chúng em trình học tập Trường; đồng thời tạo điều kiện hỗ trợ thiết bị, phòng nghiên cứu hướng dẫn em việc hoàn thành luận văn Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Văn Lăng quan tâm, động viên trao đổi, góp ý để em hồn thiện luận văn Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo Trường Đại học Đồng Nai hỗ trợ để em thí nghiệm sản phẩm Xin chân thành cảm ơn gia đình bạn đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tinh thần, đóng góp nhiều ý kiến để giúp cho em hoàn thành luận văn Học viên Phan Thị Huyền ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, tài liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực Học viên Phan Thị Huyền i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG v MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.1.1 Trong nước 1.1.2 Ngoài nước 1.1.3 Ưu nhược điểm hệ thống có 1.2 Thực trạng CHƯƠNG THÀNH PHẦN HỆ THỐNG 2.1 Module ESP8266 2.1.1 Tổng quan 2.1.2 Mạch tích High Level 2.1.3 32-bit Tensilica MCU 2.1.4 Low Power Management 2.1.5 Là thiết kế bền vững 2.2 Các loại cảm biến 2.2.1 Cảm biến nhiệt độ DTH11 2.2.2 Cảm biến chuyển động PIR CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 11 3.1 Nhiệt độ từ nguồn 11 3.1.1 Thiết bị chiếu sáng 11 3.1.2 Nhiệt yếu tố người 12 3.2 Phân tích thuật tốn để xây dựng mơ hình 12 3.2.1 Xây dựng biến ngôn ngữ thuật ngữ 12 3.2.2 Mờ hóa liệu 13 3.2.3 Giải mờ liệu đầu 15 3.3 Xây dựng hệ thống điều khiển mờ cho tốc độ quạt việc bật tắt máy lạnh 17 3.3.1 Xây dựng biến ngôn ngữ 17 3.3.2 Thu nhận chuẩn hoá giá trị từ sensor 17 3.3.3 Xây dựng hàm thành viên 19 3.3.1 Xây dựng tập luật 22 3.3.2 Làm mờ liệu đầu vào 23 ii 3.3.3 Giải mờ phương pháp trọng tâm 25 3.4 Xây dựng chương trình 26 3.4.1 Phía client – input 27 3.4.2 Phía client – output 28 3.4.3 Phía server 28 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 31 4.1 So sánh với không áp dụng hệ thống 32 4.2 Kết luận 34 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT VietGAP: Vietnamese Good Agricultural Practices MCU: Microprogrammed Control Units CPU: Central Processing Unit GPU: Graphics Processing Unit DIY: Do it yourself GPIO: General Purpose Input/Output CSI: Camera Serial Interface RFID: Radio Frequency Identification ADC: Analog to Digital Converter SPI: Serial Peripheral Interface UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter RF: Radio Frequency HDMI: High-Definition Multimedia Interface COM: Communication port IDE: Integrated Development Environment IOT: Internet Of Things iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Module ESP8266 V12 Hình 2.2 Sơ đồ input output ESP8266 V12 Hình 2.3 Cảm biến nhiệt độ áp suất BMP108 [6] Hình 2.4 Cảm biến chuyển động PIR Hình 3.1 Qui trình hoạt động hệ logic mờ 13 Hình 3.2 Mơ hình tam giác việc xác định tốc độ 14 Hình 3.3 Mơ hình hình thang 15 Hình 3.4 Phương pháp giải mờ cực đại 16 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn áp dụng nguyên lý trung bình 16 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn cách áp dụng nguyên lý cận trái 16 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn cách áp dụng nguyên lý cận phải 16 Hình 3.8 Phương pháp tính điểm trọng tâm 17 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn hàm thuộc nhiệt độ 19 Hình 3.10 Sơ đồ luồng liệu hệ thống 27 Hình 3.11 Mơ hình kết nối thiết bị input 27 Hình 4.1 Sơ đồ vị trí bàn làm việc 31 Hình 4.2 Biểu đồ so sánh lượng điện tiêu thụ hai phương pháp 12 ngày 33 Hình 4.3 Chương trình giám sát thiết bị 34 v DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thông số nhiệt độ từ cảm biến chuẩn hoá từ thang đo [0,100] 18 Bảng 3.2 Thông số Lượng người cảm biến chuẩn hoá từ thang đo [0,25] 18 Bảng 3.3 Thang đo tốc độ quạt 18 Bảng 3.4 Thang đo Bật máy lạnh 18 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp tập luật 23 Bảng 4.1 Danh sách thiết bị phòng thử nghiệm 31 Bảng 4.2 Bảng so sánh công suất tiêu thụ 12 ngày 32 MỞ ĐẦU Bài tốn tiết kiệm điện có nhiều người giải quyết, đưa nhiều biện pháp thực Tuy nhiên biện pháp đạt hiệu tiện lợi hay khơng cịn phụ thuộc nhiều yếu tố khác Chẳng hạn, ý thức tự giác người, đãng trí người sử dụng Hơn nữa, xã hội đại với thiết bị công nghệ đời đáp ứng tiện nghi cho người sử dụng Nhưng nhiều thiết bị nhu cầu sử dụng điện tăng cao, sử dụng khơng hợp lý gây lãng phí lớn Để làm thay đổi thói quen, ý thức hữu người vơ khó khăn việc hình thành thói quen tiết kiệm điện cho người quan, trường học khó khăn Việc tiết kiệm điện công việc dài hơi, cần nỗ lực lớn không cá nhân, quan, doanh nghiệp Hiện nay, với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật cảm biến kỹ thuật kết hợp công nghệ thơng tin thiết bị; có nhiều doanh nghiệp, tổ chức quan tâm đến việc tự động hóa thiết bị, hệ thống Qua giúp tiết kiệm điện Vấn đề tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường đề cao Việt Nam nói riêng tồn giới nói chung Tiết kiệm lượng sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả, lúc, chỗ Cụ thể sử dụng điện năng, bật đèn, quạt vị trí sinh hoạt, cần chiếu sáng; bật vừa đủ, dùng xong tắt ngay; với máy điều hịa khơng khí, nên cài nhiệt độ phù hợp sử dụng, … Sự tiêu hao điện phòng học, quan hay tòa nhà mối trăn trở nhiều ban lãnh đạo, công ty tự động hóa trường học suốt thời gian dài Nhiệm vụ cần thiết cho việc sử dụng thiết bị phù hợp đáp ứng nhu cầu đơn vị Bên cạnh đó, thiết bị bật tắt theo ý muốn người dùng mà không cần điều khiển thủ công mục tiêu hướng đến thời đại Luận văn với mục tiêu xây dựng khuôn mẫu hệ thống điều khiển thiết bị điện cách tự động cho tiết kiệm 23 R11: If x is Warm and y is VeryLow then z is Slow and w is On R12: If x is Warm and y is Low then z is Slow and w is On R13: If x is Warm and y is Medium then z is Medium and w is On R14: If x is Warm and y is High then z is Medium and w is On R15: If x is Hot and y is VeryHigh then z is High and w is On R16: If x is Hot and y is VeryLow then z is Medium and w is On R17: If x is Hot and y is Low then z is Medium and w is On R18: If x is Hot and y is Medium then z is Fast and w is On R19: If x is Hot and y is High then z is Fast and w is On R20: If x is Hot and y is VeryHigh then z is Fast and w is On T.Cold T.Cool T.Warm T.Hot H.VeryLow F.Off, A.Off F.Off, A.Off F.Slow, A.On F.Medium, A.On H.Low F.Off, A.Off F.Off, A.Off F.Slow, A.On F.Medium, A.On H.Medium F.Off, A.Off F.Slow, A.Off F.Medium, A.On F Fast, A.On F.Slow, A.Off F.Medium, A.On F.Medium, A.On F Fast, A.On H.High H.VeryHigh F.Medium, A.Off F.Medium, A.On F Fast, A.On Bảng 3.5 Bảng tổng hợp tập luật F Fast, A.On 3.3.2 Làm mờ liệu đầu vào Giả sử nhiệt độ khơng khí 320, số lượng người 13 người, ta có: 𝝁T.Cold (𝟑𝟐) =0 μT.Cool (32) = μT.Warm (32) = 𝝁T.Hot (𝟑𝟐) = 35 − 32 = 4 32 − 31 = 4 𝝁H.VeryLow (𝟏𝟑) = 𝟎 𝝁H.Low (𝟏𝟑) = 𝟎 𝝁H.Medium (𝟏𝟑) = 𝟐𝟎 − 𝟏𝟑 𝟕 = 𝟖 𝟖 𝝁H.High (𝟏𝟑) =1 24 𝝁H.VeryHigh (𝟏𝟑) = 𝟏 𝟖 Trọng số luật đưa liệt kê sau: 𝑊1 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇T.Cold (32), 𝜇H.VeryLow (13)) = 𝑊2 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇T.Cold (32), 𝜇H.Low (13)) = 𝑚𝑖𝑛(0,0) = 𝑊3 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇T.Cold (32), 𝜇H.Medium (13)) = 𝑚𝑖𝑛 (0, ) = 𝑊4 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇T.Cold (32), 𝜇H.High (13)) = 𝑚𝑖𝑛(0,1) = 𝑊5 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇T.Cold (32), 𝜇H.VeryHigh (13)) = 𝑚𝑖𝑛 (0, ) = 𝑊6 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇 𝑇.𝐶𝑜𝑜𝑙 (32), 𝜇𝐻.𝑉𝑒𝑟𝑦𝐿𝑜𝑤 (13)) = 𝑚𝑖𝑛(0,0) = W7 = min(μT.Cool (32), μH.Low (13)) = min(0,0) = W8 = min(μT.Cool (32), μH.Medium (13)) = (0, ) = W9 = min(μT.Cool (32), μH.High (13)) = min(0,1) = W10 = min(μT.Cool (32), μH.VeryHigh (13)) = (0, ) = 𝑊11 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇 𝑇.𝑊𝑎𝑟𝑚 (32), 𝜇𝐻.𝑉𝑒𝑟𝑦𝐿𝑜𝑤 (13)) = 𝑚𝑖𝑛 ( , 0) = W12 = min(μT.𝑊𝑎𝑟𝑚 (32), μH.Low (13)) = ( , 0) = W13 = min(μT.𝑊𝑎𝑟𝑚 (32), μH.Medium (13)) = ( , ) = 3 W14 = min(μT.𝑊𝑎𝑟𝑚 (32), μH.High (13)) = ( , 1) = 4 1 W15 = min(μT.𝑊𝑎𝑟𝑚 (32), μH.VeryHigh (13)) = ( , ) = 8 𝑊16 = 𝑚𝑖𝑛(𝜇 𝑇.𝐻𝑜𝑡 (32), 𝜇𝐻.𝑉𝑒𝑟𝑦𝐿𝑜𝑤 (13)) = 𝑚𝑖𝑛 ( , 0) = W17 = min(μT.𝐻𝑜𝑡 (32), μH.Low (13)) = ( , 0) = W18 = min(μT.𝐻𝑜𝑡 (32), μH.Medium (13)) = ( , ) = 25 1 W19 = min(μT.𝐻𝑜𝑡 (32), μH.High (13)) = ( , 1) = 4 1 W20 = min(μT.𝐻𝑜𝑡 (32), μH.VeryHigh (13)) = ( , ) = 8 Các Wi gọi trọng số luật thứ i Hàm thành viên đươ ̣c tổ ng hơ ̣p bằ ng cách lấ y tổ ng theo số luật tấ t cả hàm thành viên với tro ̣ng số sự hơ ̣p thành của điề u kiện luật Theo lý thuyết hàm thành viên kết luận cho công thức 𝝁O (𝒛) = ∑ 𝑾𝒊 𝝁Oi (𝒛), 𝒊 = 𝟏 𝒏 𝝁O (𝒛) = 𝑾𝟏 𝝁F.Off (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟐 𝝁F.Off (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟑 𝝁F.Off (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟒 𝝁F.Slow (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟓 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟔 𝝁F.Off (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟕 𝝁F.Off (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟖 𝝁F.Slow (𝒛)𝝁A.Off (𝒘) + 𝑾𝟗 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On + 𝑾𝟏𝟎 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On + 𝑾𝟏𝟏 𝝁F.Slow (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝑾𝟏𝟐 𝝁F.Slow (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝑾𝟏𝟑 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘)+𝑾𝟏𝟒 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘)+𝑾𝟏𝟓 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝑊16 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘)+𝑾𝟏𝟕 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘)+𝑾𝟏𝟖 𝝁F.High (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝑾𝟏𝟗 𝝁F.Fast (𝒛)𝝁A.On (𝒘)+𝑾𝟐𝟎 𝝁F.Fast (𝒛)𝝁A.On (𝒘) 3 = 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝝁F.Medium (𝒛)𝝁A.On (𝒘) 4 1 + 𝝁F.Fast (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝝁F.Fast (𝒛)𝝁A.On (𝒘) + 𝝁F.Fast (𝒛)𝝁A.On (𝒘) 4 𝟑 𝟑 = 𝝁𝐅.𝐌𝐞𝐝𝐢𝐮𝐦 (𝒛)𝝁𝐀.𝐎𝐧 (𝒘) + 𝝁𝐅.Fast (𝒛)𝝁𝐀.𝐎𝐧 (𝒘) 𝟐 𝟒 3.3.3 Giải mờ phương pháp trọng tâm Sau có hàm thành viên kết luận ta tiến hành giải mờ phương pháp trọng tâm Giá trị rõ kết luận tính cách tính trung bình trọng số Với hàm liên tục, giá trị giải mờ là: 60 ∫0 z𝜇o dz 60 ∫0 𝜇o dz 𝑃=∫ = = P Q 𝟑 𝟑 𝒛𝝁𝐅.𝐌𝐞𝐝𝐢𝐮𝐦 (𝒛) dz + ∫ 𝒛𝝁𝐅.Fast (𝒛)𝐝𝐳 𝟐 𝟒 𝟑 𝟑 ∫ 𝒛𝝁𝐅.𝐌𝐞𝐝𝐢𝐮𝐦 (𝒛) dz + ∫ 𝒛𝝁𝐅.Fast (𝒛)𝐝𝐳 = 𝑃1 + 𝑃2 𝟐 𝟒 3 3 𝑃1 = ∫ 𝒛𝝁F.Medium (𝒛)dz = (∫ 𝑧(𝑧 − 1)dz + ∫ z(2 − z)dz) = ( + ) =2 26 3 3 𝑃2 = ∫ 𝒛𝝁𝐅.Fast (𝒛)dz = (∫ 𝑧(𝑧 − 2)dz) = 4 P = 𝑃1 + 𝑃2 = + = 3 𝟑 𝟑 (𝒛) 𝑄 = ∫ 𝝁𝐅.𝐌𝐞𝐝𝐢𝐮𝐦 dz + ∫ 𝝁𝐅.Fast (𝒛)𝐝𝐳 = 𝑄1 + 𝑄2 𝟐 𝟒 3 3 −3 𝑄1 = ∫ 𝝁F.Medium (𝒛)dz = (∫ (𝑧 − 1)dz + ∫ (2 − z)dz) = 2 3 60 3 𝑄2 = ∫ 𝝁F.Fast (𝒛)dz = (∫ (z − 2)dz) = 4 Q = 𝑄1 + 𝑄2 = + =𝟏 𝑃 = =3 𝑄 Vậy với nhiệt độ 32O lượng người 13 quạt bật số 3, máy lạnh bật 3.4 Xây dựng chương trình Để hồn thiện hệ thống luận văn xây dựng chương trình dựa tín hiệu đầu vào, tín hiệu đầu xử lý trung tâm gọi server, server có Broker chương trình tiếp nhận thực lệnh từ địa IP cổng cụ thể Chức phía client – input làm nhiệm vụ lấy thơng tin nhiệt độ phòng, đếm số lượng người vào phịng đưa lên phía server để xử lý Chức phía client – output làm nhiệm vụ thực thi từ phía server mở thiết bị quạt, máy lạnh định nghĩa phần 3.4.2 27 Trạng thái máy lạnh Hình 3.10 Sơ đồ luồng liệu hệ thống 3.4.1 Phía client – input Hình 3.11 Mơ hình kết nối thiết bị input MCU – input làm nhiệm vụ truyền liệu cho sever xử lý thông qua địa IP dựa module Node MCU Trong phía MCU luận văn sử dụng Node MCU với số chân kích thước nhỏ (25 x 50 mm) phù hợp cho hệ thống Làm tăng tính dễ dàng triển khai hệ thống Đỡ công lắp đặt dây giảm thiểu chi phí lắp đặt bảo trì Dưới mơ hình kết nối thiết bị thể việc truyền dẫn tín hiệu cảm biến nhiệt độ 28 Arduino Nano thực công việc đọc tín hiệu cảm biến nhiệt độ xử lý khử nhiễu Sau xử lý truyền server thông qua module Việc truyền nhận gởi liên tục trình hệ thống hoạt động Đoạn code sau thể công việc khai báo đọc liệu cảm biến nhiệt độ: int getHumility(){ int anlHum=0; anlHum = analogRead(iPinHumidity); delay(30); iReadHumidity = map(anlHum, 0, 1023, 100, 0); return iReadHumidity; } Module thể việc kết nối tới Access Point kết trả giá trị kiểu bool sai bool connectWifi() { //bool connected = false; byte count = 0; while( count < 5){ long timeout = 10000; clearRx(); printDebug("AT+CWJAP=\""); printDebug(SSID); printDebug("\",\""); printDebug(PASS); printlnDebug("\""); String ret = readString(timeout, "OK", "FAIL"); if (ret.indexOf("OK") != -1 ) { return true; } Serial.println(F("Try to connect AP.")); count++; } return false; } 3.4.2 Phía client – output Phía client-output làm nhiệm vụ nhận liệu từ server thực thi Kết server tín hiệu bật máy lạnh tốc độ quạt Đồng thời phải xác minh cho server biết thực hay chưa? Để thực việc hay gọi tín hiệu hồi đáp Luận văn sử dụng thêm cảm biến dòng điện Nhằm xác định dòng điện chạy qua cuộn dây quạt máy lạnh Với việc đọc tín cảm biến dịng điện dạng Analog 3.4.3 Phía server Sử dụng ngơn ngữ Java để lập trình server Đoạn code thể việc thiết lập biến ngơn ngữ có người InputVariable person = new InputVariable(); 29 person.setName("HasPerson"); person.setRange(0.000, 1.000); person.addTerm(new Triangle("NO", 0.000, 0.250, 0.500));//0.22 person.addTerm(new Triangle("YES", 0.250, 0.500, 0.750));//0.76 engine.addInputVariable(person); Đoạn code thể thiết lập biến ngôn ngữ nhiệt độ InputVariable inTemp = new InputVariable(); inTemp.setEnabled(true); inTemp.setName("Temperature"); inTemp.setRange(0.000, 100.000); inTemp.addTerm(new Triangle("TCOLD", 20.000, 25.000));//Mở quạt chậm inTemp.addTerm(new Triangle("TCOOL", 24.000, 25.000, 31.000));//Mở quạt nhanh inTemp.addTerm(new Triangle("TWARM", 30.000, 31.000, 35.000));//Tắt quạt máy điều hòa inTemp.addTerm(new Triangle("THOT", 35.000, 60.000));//Mở máy điều hòa lâu engine.addInputVariable(inTemp); Đoạn code thể biến ngôn ngữ đầu OutputVariable fan = new OutputVariable(); fan.setName("FanSpeed"); fan.setRange(0.000, 3.000); fan.setDefaultValue(0.000); fan.addTerm(new Triangle("ONLOW", 0.000, 1.000)); fan.addTerm(new Triangle("ONMEDIUM", 1.000, 2.000)); fan.addTerm(new Triangle("ONFAST", 2.000, 3.000)); engine.addOutputVariable(fan); Đoạn code thể việc thiết đặt tập luật RuleBlock ruleBlock = new RuleBlock(); ruleBlock.addRule(Rule.parse("if Temperature is TCOLD and HasPerson is YES then FanSpeed is ONLOW and ConditionerState is ISOFF", engine)); ruleBlock.addRule(Rule.parse("if Temperature is TCOOL and HasPerson is YES then FanSpeed is ONMEDIUM and ConditionerState is ISOFF", engine)); ruleBlock.addRule(Rule.parse("if Temperature is TWARM and HasPerson is YES then FanSpeed is ONFAST and ConditionerState is ISOFF", engine)); ruleBlock.addRule(Rule.parse("if Temperature is THOT and HasPerson is YES then FanSpeed is ONLOW and ConditionerState is ISON", engine)); engine.addRuleBlock(ruleBlock); 30 Quá trình giải mờ với giá trị đầu vào nhiệt độ số lượng người cho tốc độ quạt, trạng thái điều hịa Việc kiểm tra có người theo giai đoạn thiết lập từ trước khâu giải mờ engine.configure("Minimum", "Maximum", "Minimum", "Maximum", "Centroid"); StringBuilder status = new StringBuilder(); if (!engine.isReady(status)) { throw new RuntimeException("Engine not ready " + "The following errors were encountered:\n" + status.toString()); } engine.setInputValue("HasPerson", inperson); engine.setInputValue("Temperature", t); engine.process(); String result = String.format( "{\"trangthaimaylanh\" : \"%s\", \"trangthaiquat\" : \"%s\"}", Op.str(conditioner.getOutputValue()), Op.str(fan.getOutputValue())); 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Trong luận văn này, tác giả sử dụng môi trường làm việc đơn vị để thử nghiệm kết phòng Đào tạo Trường Đại học Đồng Nai, thiết bị phịng có tác động đến luận văn bao gồm: đèn neon, máy tính, máy in, máy photo, máy lạnh, quạt treo tường, … nhân tố người ảnh hưởng Kết luận văn đóng góp phần cho tiết kiệm điện năng, áp dụng kiến thức học q trình đào tạo Trong khn viên 35m2 hệ thống trang bị thiết bị làm mát, thiết chiếu sáng, thiết bị dựa theo công suất nhà sản xuất miêu tả Bảng 5.1: Bảng 4.1 Danh sách thiết bị phòng thử nghiệm STT Tên thiết bị Bóng đèn neon Máy tính Máy lạnh Máy photo Quạt treo tường Quạt trần Máy in Số lượng 2 Công suất (Wat) 40 500 750 1000 35 45 760 Mơ hình ứng dụng ứng dụng đơn vị với số lượng nhân viên làm việc liên tục 5, số lượng sinh viên học sinh tham gia làm hồ sơ- cung cấp biểu mẫu khoảng 20 sinh viên Hình 18 thể mơ hình áp dụng đơn vị Hình 4.1 Sơ đồ vị trí bàn làm việc Với phương pháp truyền thống ngày nhân viên bật thiết bị đồng hồ, với bảng mô tả công suất thiết bị ngày phịng tiêu thụ hết 50KW 32 Tác giả sử dụng phương pháp khảo sát nguồn tiêu thụ phòng quản trị thiết bị nhận thấy cơng suất tiêu thụ ước tính xác Dựa vào đó, tác giả thiết lập mạng cảm biến bao gồm cảm biến chuyển động đặt gần phía di chuyển người Cụ thể tác giả thiết lập mơ sau: thiết bị output máy lạnh quạt, thiết bị đầu vào nhiệt độ phòng ước lượng người Từ thông số giải mờ Chương 4.1 So sánh với không áp dụng hệ thống Tác giả tiến hành thử nghiệm 24 ngày liên tục phịng làm việc đó, có 12 ngày khảo sát theo phương pháp truyền thống tổng số điện tiêu thụ 599 KW 12 ngày, với phương pháp đề tài 562KW Bảng 5.2 thể biểu đồ Hình 4.2 Bảng 4.2 Bảng so sánh cơng suất tiêu thụ 12 ngày Phương pháp Ngày Dùng Fuzzy 10 11 12 Dùng tay 10 11 12 Tổng lượng điện tiêu thụ (KW) Tổng 46,92 44,88 47,4 44,88 49,92 47,904 562,44585 45,888 45,888 47,904 44,88 44,88 47,904 49,92 49,92 49,92 49,92 49,92 49,92 599,04 49,92 49,92 49,92 49,92 49,92 49,92 33 51.000 50.000 49.000 48.000 47.000 46.000 45.000 44.000 43.000 42.000 Dùng Fuzzy 10 11 12 Bằng tay Hình 4.2 Biểu đồ so sánh lượng điện tiêu thụ hai phương pháp 12 ngày Theo biểu đồ Hình 4.2 , so với phương pháp truyền thống hệ thống tiết kiệm cao 5KW ngày Trong trình thử nghiệm tác giả sử dụng chương trình giám sát điều khiển thiết điện thoại di động cụ thể thể Hình 4.3 số liệu cảm biến input 34 Hình 4.3 Chương trình giám sát thiết bị Nhìn chung, để kiểm sốt nhiệt độ tự động điều khiển thiết bị tỏa nhiệt mà lại tích hợp yếu tố thơng minh những khn viên khép kín vừa nhỏ chưa có sản phẩm cụ thể 4.2 Kết luận Luận văn thực thành công hệ thống điều khiển tốc độ quạt trạng thái bật/tắt máy lạnh Trong gồm điều khiển lúc thời gian thiết lập hệ thống, Ngoài luận văn dừng lại việc thu nhận thông tin nhiệt độ phịng trạng thái có người phịng hay khơng để để điều khiển bật tắt máy lạnh tốc độ quạt Trong tương lai gần, hệ thống tiến hành nâng cấp thêm: ➢ Can thiệp vào việc điều khiển nhiệt độ tỏa từ máy lạnh ➢ Mở rộng thí điểm số phịng ban khác 35 Hệ thống sử dụng KIT phát triển Arduino hay module ngoại vi dẫn đến việc dư thừa chức không sử dụng hết Chưa có hộp mẫu để bảo quản board mạch, cần cải tiến thêm như: ➢ Thiết kế mạch tích hợp đủ chức hệ thống, luận văn cần chức ADC, chức UART, Analog, IO ➢ Thiết kế mẫu hộp chứa/đựng board mạch hệ thống Tích hợp module nguồn cho hệ thống, pin dự phòng nguồn điện TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Trần Quang Vinh, cộng sự, “Mạng thông tin điều khiển hệ thống tự động hóa tịa nhà”, 2009 Giải pháp nhà thông minh Lumi, [http://lumi.vn/nha-thongminh?utm_medium=google&utm_campaign=smarthome&utm_source=adwords&gc lid=Cj0KCQjwlf_MBRDUARIsAD8Gj8BttsM96Poyn_cIceblKo37UvoQqXvjzHD4 QE0sjqfKVcHrSzJleGMaAjY1EALw_wcB], truy cập ngày 26/8/2017 Hồ Thị Việt Nga (2008), Thiết kế điều khiển mờ trượt điều khiển tốc độ động cơ, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên N C H Nguyễn Cát Hồ, Logic mờ ứng dụng, Giáo trình dành cho học viên cao học chuyên ngành KHMT, Ban Khoa học Công nghệ Đại học Huế, Huế: Đại học Khoa học, 2009 “Lập trình ESP8266 Arduino” [Trực tuyế n]: https://arduino.esp8266.vn/ [Đã truy câ ̣p 5-6-2017] “How to Interface Humidity and Temperature (DHT11) Sensor to Arduino and Including DHT11 Library” [trực tuyến] http://www.instructables.com/id/How-tointerface-Humidity-and-Temperature-DTH11-Se/ [Đã truy câ ̣p 15-5-2017] “How PIRs Work “https://learn.adafruit.com/pir-passive-infrared-proximity-motionsensor?view=all#how-pirs-work [Đã truy câ ̣p 15-5-2017] Bài giảng Kiểm sốt nhiễm mơi trường khơng khí, Viện Cơng nghệ thơng tin – Đại Học Quốc gia Hà Nội http://voer.edu.vn/c/bai-giang-kiem-soat-o-nhiem-moi-truongkhong-khi/e65f0446 [Đã truy câ ̣p 15-5-2017] ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG *** PHAN THỊ HUYỀN PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG PHẠM VI MỘT TRƯỜNG ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Công nghệ thông tin Mã số: 60480201... Trên thị trường ngồi nước có số hệ thống làm vi? ??c điều khiển thiết bị điện sau: 1.1.1 Trong nước Những năm gần đây, Vi? ??t Nam có hệ thống Ngơi nhà thơng minh (Smart Home) Công ty Đầu tư phát triển. .. thành vi? ?n 3.1 Nhiệt độ từ nguồn Trong phòng trang bị thiết bị điện Ti vi, máy tính, máy in, máy huỷ giấy, … đa số thiết bị phát sinh nhiệt Nhiệt lượng thiết bị toả công suất ghi thiết bị Vậy