Luận văn tốt nghiệp về điều khiển và giám sát thiết bị điện qua mạng Internet

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Khánh
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Hữu Chức
• Trường học: Trường Đại Học Quản Lý Và Công Nghệ Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Điều Khiển Và Giám Sát Thiết Bị Điện Qua Mạng Internet
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hải Phòng

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: INTERNET OF THINGS
• 1.1. Tổng quan về internet of things
• 1.2. Giới thiệu về Internet of Things (IoT)
• 1.3. Lịch sử hình thành
• 1.4. Ứng dụng của IOT
• 1.5. Các chuẩn giao tiếp được sử dụng
• 1.5.1. Chuẩn giao tiếp UART
• 1.5.2. Công nghệ truyền nhận dữ liệu
• 2. CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ ARDUINO
• 2.1. Tổng quan về arduino
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CHO ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN
• 3.1. Giới thiệu phần mềm lập trình
• 3.2. Lựa chọn thiết bị điều khiển
• 3.3. Chọn app đưa lên internet
• 3.3.1. Giới thiệu về Blynk
• 3.3.2. Cách cài đặt Blynk
• 3.3.3. Cách hoạt động của Blynk
• 3.4. Thiết kế xây dựng hệ thống
• 3.4.1. Sơ đồ mô phỏng mạch
• 3.4.2. Thực hiện lắp ráp mạch và ghép nối modul
• 3.4.3. Kết luận chương
• 3.5. Viết chương trình chạy hệ thống
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Giám sát thiết bị điện qua Internet

Đề tài 'Giám sát thiết bị điện qua Internet' tập trung vào việc ứng dụng công nghệ Internet of Things (IoT) để quản lý và điều khiển các thiết bị điện từ xa. Giám sát thiết bị điện qua mạng Internet không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả trong việc quản lý năng lượng. Hệ thống này cho phép người dùng theo dõi trạng thái hoạt động của thiết bị điện thông qua ứng dụng trên điện thoại thông minh. Việc sử dụng cảm biến điện và truyền thông không dây là những yếu tố quan trọng trong việc xây dựng hệ thống này. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ giám sát từ xa có thể giảm thiểu rủi ro và tăng cường an ninh mạng cho các thiết bị điện.

1.1. Tầm quan trọng của IoT trong giám sát thiết bị điện

Công nghệ IoT đã mở ra nhiều cơ hội mới trong việc quản lý thiết bị điện. Với khả năng kết nối và truyền tải dữ liệu qua Internet, người dùng có thể dễ dàng theo dõi và điều khiển thiết bị từ xa. Hệ thống giám sát này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao tính linh hoạt trong việc sử dụng thiết bị. Theo một nghiên cứu gần đây, việc áp dụng công nghệ giám sát đã giúp giảm thiểu 30% mức tiêu thụ năng lượng trong các hộ gia đình. Điều này cho thấy rằng quản lý thiết bị điện thông minh không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

II. Công nghệ giám sát thiết bị điện

Công nghệ giám sát thiết bị điện qua Internet sử dụng nhiều thành phần khác nhau để hoạt động hiệu quả. Các thiết bị như Arduino và NodeMCU ESP8266 là những nền tảng phổ biến trong việc phát triển hệ thống này. Chúng cho phép kết nối và điều khiển các thiết bị điện thông qua ứng dụng IoT. Hệ thống này bao gồm các cảm biến để thu thập dữ liệu và gửi về nền tảng điện toán đám mây. Từ đó, người dùng có thể theo dõi và điều khiển thiết bị thông qua giao diện người dùng thân thiện. Việc sử dụng công nghệ truyền thông không dây như Wi-Fi giúp tăng cường khả năng kết nối và giảm thiểu chi phí lắp đặt.

2.1. Các thành phần chính trong hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát thiết bị điện bao gồm nhiều thành phần chính như cảm biến, bộ điều khiển và nền tảng IoT. Cảm biến điện có nhiệm vụ thu thập thông tin về trạng thái hoạt động của thiết bị. Bộ điều khiển như Arduino hoặc NodeMCU sẽ xử lý dữ liệu và gửi thông tin đến nền tảng điện toán đám mây. Nền tảng này không chỉ lưu trữ dữ liệu mà còn phân tích và đưa ra các cảnh báo khi có sự cố xảy ra. Việc tích hợp các thành phần này tạo ra một hệ thống giám sát hoàn chỉnh, giúp người dùng dễ dàng quản lý và điều khiển thiết bị điện từ xa.

III. Ứng dụng thực tiễn của giám sát thiết bị điện

Việc áp dụng giám sát thiết bị điện qua Internet đã mang lại nhiều lợi ích thiết thực trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng nổi bật là nhà thông minh, nơi người dùng có thể điều khiển các thiết bị như đèn, quạt, và điều hòa từ xa thông qua điện thoại. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao sự tiện nghi cho người sử dụng. Ngoài ra, trong lĩnh vực sản xuất, việc giám sát thiết bị điện giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu sự cố. Theo một báo cáo, các nhà máy áp dụng công nghệ này đã giảm thiểu 20% thời gian ngừng hoạt động do sự cố thiết bị.

3.1. Nhà thông minh và lợi ích của nó

Nhà thông minh là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của IoT trong giám sát thiết bị điện. Người dùng có thể dễ dàng điều khiển các thiết bị điện trong nhà thông qua ứng dụng trên điện thoại. Điều này không chỉ mang lại sự tiện lợi mà còn giúp tiết kiệm năng lượng. Hệ thống có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ, ánh sáng và các thiết bị khác dựa trên thói quen sử dụng của người dùng. Theo một nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ này đã giúp giảm 15% mức tiêu thụ năng lượng trong các hộ gia đình. Điều này cho thấy rằng quản lý thiết bị điện thông minh không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường.