I. Mô hình Điều khiển Thiết bị Điện tại HCMUTE Tổng quan
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị điện" tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE) tập trung vào việc thiết kế và triển khai một hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa. Đồ án sử dụng mạng Wifi và môi trường Internet để kết nối và giám sát thiết bị. Thiết kế hệ thống bao gồm cả phần cứng và phần mềm, tích hợp module ESP32 làm bộ điều khiển trung tâm. Hệ thống cho phép điều khiển từ xa các thiết bị điện thông qua ứng dụng Android và giao diện Web. Đồ án cũng tập trung vào việc giám sát trạng thái hoạt động và thu thập dữ liệu từ các thiết bị.
1.1 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế và thi công một mô hình điều khiển thiết bị điện hiệu quả, đáng tin cậy, sử dụng công nghệ hiện đại. Hệ thống nhắm đến khả năng điều khiển thiết bị điện thông thường như đèn, quạt, loa, tivi trong một phòng học. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc thiết kế hệ thống, lập trình phần cứng (ESP32), phát triển ứng dụng Android và giao diện Web, kiểm thử và đánh giá hiệu quả hệ thống. Ứng dụng Android và giao diện Web sẽ cho phép người dùng điều khiển từ xa và giám sát các thiết bị điện một cách tiện lợi. Hệ thống sẽ giám sát được nhiệt độ và độ ẩm của phòng. Mô hình điều khiển thiết bị điện được thiết kế với mục đích ứng dụng thực tiễn tại các phòng học, phòng thí nghiệm, hay hộ gia đình.
1.2 Công nghệ và phương pháp
Đồ án áp dụng công nghệ Internet of Things (IoT), sử dụng mạng Wifi để kết nối các thiết bị. Module ESP32 được chọn làm bộ điều khiển trung tâm nhờ khả năng xử lý, kết nối và khả năng lập trình linh hoạt. Giao thức MQTT được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị và máy chủ. Ứng dụng Android và giao diện Web được xây dựng sử dụng các công cụ phát triển ứng dụng phổ biến. Thiết kế phần cứng bao gồm việc chọn lựa linh kiện, thiết kế mạch điện, và lắp ráp hệ thống. Việc kiểm thử hệ thống được thực hiện qua nhiều giai đoạn, từ thử nghiệm từng module cho đến thử nghiệm toàn bộ hệ thống. Phương pháp nghiên cứu bao gồm nghiên cứu tài liệu, thiết kế, triển khai và đánh giá. Phân tích dữ liệu được thực hiện để đánh giá hiệu quả của hệ thống.
II. Phân tích và đánh giá mô hình
Đồ án tốt nghiệp này thể hiện sự hiểu biết tốt về các công nghệ điều khiển thiết bị điện hiện đại. Việc sử dụng ESP32 như một bộ điều khiển trung tâm là hợp lý, đáp ứng được yêu cầu về khả năng xử lý, kết nối và lập trình. Việc kết hợp ứng dụng Android và giao diện Web tăng cường tính tiện lợi cho người dùng. Tuy nhiên, đồ án vẫn còn một số hạn chế. Hệ thống chỉ được thử nghiệm trong phạm vi phòng học, khả năng mở rộng và ứng dụng trong môi trường phức tạp hơn cần được xem xét thêm. An toàn điện cần được chú trọng hơn trong thiết kế và thi công.
2.1 Ưu điểm của mô hình
Mô hình có nhiều ưu điểm. Sử dụng công nghệ IoT hiện đại và phổ biến. Khả năng điều khiển từ xa các thiết bị điện thông qua internet. Ứng dụng Android và giao diện Web thân thiện với người dùng. Việc giám sát trạng thái hoạt động các thiết bị và lưu trữ dữ liệu rất hữu ích. Mô hình có tiềm năng ứng dụng thực tiễn cao. Thiết kế hệ thống gọn nhẹ, dễ lắp đặt. Module ESP32 cho phép mở rộng chức năng trong tương lai. PLC trong điều khiển thiết bị điện là một hướng phát triển khả thi. SCADA trong điều khiển thiết bị điện cũng là hướng phát triển thú vị cần xem xét thêm.
2.2 Hạn chế và hướng phát triển
Một số hạn chế cần được khắc phục. Khả năng mở rộng của hệ thống còn hạn chế. Chưa có tính năng quản lý năng lượng tích hợp. Việc an toàn điện cần được cải thiện. Khả năng tương thích với các thiết bị khác nhau cần được nghiên cứu thêm. Mô hình điều khiển tự động có thể được cải thiện bằng thuật toán thông minh hơn. Ứng dụng vi xử lý trong điều khiển thiết bị điện cần được nghiên cứu sâu hơn. Kiến trúc hệ thống điều khiển có thể được tối ưu hoá để tăng hiệu suất. Đào tạo điều khiển thiết bị điện tại HCMUTE cần được cập nhật để đáp ứng xu hướng công nghệ.
