Введение 10
1. Аналитический обзор 12
1.1 Современная реализация уличного освещения 12
1.1.1 Существующее положение в области наружного освещения 12
1.1.2 Существующие решения в области интеллектуального наружного
освещения 16
1.2 Использование платформы для разработчиков, как средства для
реализации поставленного алгоритма 18
1.3 Язык программирования Python 20
1.4 IPv6 21
2. Объект и метод исследования 22
3. Расчеты и аналитика 25
3.1 Анализ цепи управления осветительным оборудованием 25
3.2 Инициализация используемых портов общего назначения 31
3.3 Создание программы управления осветительным оборудованием 33
3.3.1 Использование библиотеки Adafruit в Python 34
3.3.2 Написание программы 35
3.4 Создание тестовой сети для отладки основной программы проекта
«SmartLighting» 41
3.5 Разработка концепта системы автоматической адресации в сети 43
3.5.1 Создание приложения для автоматической адресации узлов в сети 46
4. Результаты проведенной разработки 54
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 56
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования 56
5.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 57
5.3 SWOT-анализ 60
5.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 62
5.5 Инициация проекта 65
5.5.1 Цели и результат проекта 66
5.5.2 Организационная структура проекта 67
5.6 Планирование управления научно-техническим проектом 68
5.6.1 Иерархическая структура работ проекта 68
5.6.2 Контрольные события проекта 69
5.6.3 План проекта 70
5.6.4 Бюджет научного исследования 72
5.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 77
5.8 Заключение по разделу 79
6. Социальная ответственность 82
6.1 Введение 82
6.2 Производственная безопасность 83
6.2.1 Анализ вредных факторов 84
6.2.2 Анализ опасных факторов 91
6.3 Экологическая безопасность 92
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
6.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 95
6.6 Организация рабочего места оператора ЭВМ 96
Заключение 99
Список публикаций студента 100
Список использованных источников 101
ПРИЛОЖЕНИЕ А 103
В современном мире остро становится проблема целесообразности потребления больших объемов электроэнергии в различных целях. Всеми доступными и законными способами для экономической выгоды и снижения вреда окружающей среде вводятся все более современные и совершенные системы для рационализации и оптимизации энергозатрат. Разработкой и внедрением таких систем на данный момент заинтересовано большое количество коммерческих организаций и муниципальных органов населенных пунктов.
В настоящее время становится все более популярным внедрение автоматизированных систем наружного освещения, как на производстве, так и в повседневной жизни (для освещения улиц, тротуаров и т.д.). Данное решение позволяет не только осуществлять контроль состояния осветительных приборов и сетей, но и управлять освещением по заранее заданному графику, а так же вести учет использования электроэнергии и снижать электропотребление в целом.
Целью данной магистерской работы является развитие и интеграция процесса установки авто-позиционирования для системы интеллектуального освещения. Что в своей сути означает создание алгоритмов для управления датчиками движения и светодиодными лампами, автоматической адресации каждого узла системы и выдачи ему топологических координат на стадии разработки прототипа.
Проект, на базе которого проводятся разработки, носит название «SmartLighting». Основной идеей данного проекта служит снижение потребления электроэнергии на освещение малопроходимых улиц и частей автотрасс. Принцип действия состоит в управлении сетью уличных осветительных приборов, включения и выключения определенного алгоритмом количества ламп в зависимости от характера детектируемого движения: его направления, габаритов и скорости. Алгоритм разрабатывается с учетом всех климатических особенностей, законодательных актов и государственных стандартов на применение уличных осветительных приборов. Данный проект преследует цель создания энергосберегающей системы, которая никоим образом не отразится на комфорте прохода пешеходов, или проезда транспортных средств в ночное время через участки улиц, на которых используется данное оборудование.
В рамках представленной магистерской диссертации были выполнены все пункты, обозначенные в задании, а именно:
- анализ структуры печатной платы для контроля работы оборудования;
- разработка алгоритма управления поведением лампы и сенсора при появлении движения в зоне контроля;
- создание программы, выполняющей данный алгоритм;
- разработка тестовой сети из четырех прототипов для отладки основной программы проекта;
- разработка концепта системы автоматической адресации в сети.
Как было сказано ранее, в дальнейшем планируется вести работы по оптимизации и отладке имеющегося на данный момент программного обеспечения, усовершенствованию имеющегося оборудования и реализации проекта в качестве коммерческой разработки.
Благодаря наличию прототипа, открываются широкие возможности для коммерциализации данного проекта. В частности, в марте 2016-ого года он посетил одну из крупнейших научно-технических выставок Г ермании - CeBIT, где заинтересовал собой множество представителей коммерческих организаций и муниципальных органов. На данный момент ведутся переговоры насчет финансирования и реализации данного проекта на имеющемся осветительном оборудовании.
