Автоматизированная система водоснабжения
Технологии интернета вещей (IoT) находят все более обширное применение в бытовой автоматизации, повышая производительность труда, упрощая мониторинг и сбор данных технических систем различной сложности.
В данной статье представлено описание автоматизированной системы водоснабжения для небольшого загородного дома, разработанной в АСК «Экспресс», иллюстрирующей удобство и целесообразность применения беспроводных технологий в подобного рода задачах.
Задача состоит в поддержании уровня воды в буферном баке Б1, из которого вода в дальнейшем будет поступать потребителю. Вода должна поступать в бак из скважины, однако на начальных этапах работы насоса Н1, она содержит большое количество загрязнений и примесей. Решением данной проблемы является подача воды на слив некоторое начальное время Тс.
Поток воды определяется открытием/закрытием кранов с электроприводами В1, В2. Закрытие кранов также требует некоторого времени, поэтому система предусматривает гидроаккумулятор ГА1, который заполняется в период времени, когда клапан В1 еще не успел открыться.
Принятие решения о запуске или выключении насоса Н1 осуществляется контроллером К2 исходя из данных датчика уровня воды, основанного на генерации и отражении ультразвуковых колебаний от поверхности.
Функция управление кранами В1и В2, а также считывание и обработка данных с датчика Д1 возложена на центральный контроллер К2. Насос Н1 находится на расстояние около 100 м от бака, поэтому управление им будет возлагаться на контроллер насоса К1. Контроллер К2 взаимодействует с К1 по радиочастотному каналу связи, модулированного по технологии LoRa.
Следует принять во внимание начальную неопределенность некоторых параметров системы таких, как время сброса воды Тс, высоту бака и т.д., а также тот факт, что контроллер может располагаться в неудобном для пользователя месте. По этим причинам, встроенное ПО контроллера требует возможности гибкой дистанционной настройки параметров системы, а также мониторинга уровня воды в реальном времени. Удовлетворить данные требование позволяет настройка центрального контроллера, как удаленной точки доступа. Контроллер создает собственную Wi-Fi сеть и выполняет при этом функцию веб-сервера, обрабатывающего http-запросы веб-браузера.
Таким образом, подключившись к Wi-Fi контроллера со смартфона и введя в браузере IP-адрес, загрузится следующая веб-страница.
Данная страница отображает уровень воды в реальном времени, позволяет задавать параметры системы и таким образом осуществлять ее настройку на месте. При этом кнопки позволяют управлять насосами и кранами вручную.
Подводя итог. Данный пример демонстрирует возможность удаленной настройки и управления встраиваемой системой в реальном времени, что позволяет эффективно подстроить программный комплекс под существующие физические условия.