Đồ Án tốt nghiệp Đề tài ngiên cứu hệ thống iot giám sát pin năng lượng mặt trời

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA VIỄN THÔNG I ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: Lớp: Khóa: PGS.TS.Hoàng Trọng Minh Trần Văn Tuấn B

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN

THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG I

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Mã sinh viên:

Lớp:

Khóa:

PGS.TS.Hoàng Trọng Minh

Trần Văn Tuấn B19DCVT348 D19VTMD02

2019-2024

ĐỀ TÀI: NGIÊN CỨU HỆ THỐNG IoT GIÁM SÁT PIN NĂNG LƯỢNG MẶT

TRỜI

MỞ ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp

NỘI DUNG BÁO CÁO

TỔNG QUAN HỆ THỐNG

NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP

KẾT QUẢ

TỔNG KẾT

TỔNG QUAN HỆ THỐNG

Đồ án tốt nghiệp

Hệ thống IoT giám sát pin năng lương mặt trời chia làm 4 lớp:

o Các cảm biến

o Lớp xử lý dữ liệu

o Lớp mạng

o Lớp giao diện người dùng

TỔNG QUAN HỆ THỐNG

Thiết bị:

(bao gồm dự phòng)

1 Pin mặt trời 12v 2w 1

2 Mô-đun xử lý dữ liệu NodeMCU

ESP8266 2

3 Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT 11 2

4 Cảm biến điên áp/dòng điện INA219 2

5 Relay Relay 1

6 Điện trở Điện trở 100 ôm 5

7 Bảng mạch 1

8 Bộ nguồn nuôi Nguồn 5v DC 1

9 Thiết bị khác

Đồ án tốt nghiệp

TỔNG QUAN HỆ THỐNG

BỘ XỬ LÝ DỮ LIỆU:

o Phần cứng:

o Truyền thông:

 Sử dụng mô-đun NodeMcuEsp8266 lập trình bằng ngôn ngữ C

 Mô-đun tích hợp vi xử lý esp8266 hỗ trợ công nghệ truyền thông wifi

 Sử dụng công nghệ Wi-Fi cho phạm vi từ 100-150 mét

 Sử dụng giao thức MQTT để giao tiếp giữ bộ xử lý

dữ liệu và thiết bị đầu cuối

NỘI DUNG

Mục tiêu nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu

Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu

Ứng dụng IoT trong giám sát pin năng lượng mặt trời

o Theo dõi được 4 tham số chính của hệ thống gồm: điện áp, dòng điện, nhiệt độ và độ ẩm môi trường.

o Giám sát từ xa thông qua internet để có thể theo dõi hệ thống mà không cần phải đến trực tiếp.

o Xây dựng được bộ dữ liệu về giám sát để phục vụ phân tích và nghiên cứu.

NỘI DUNG

Đồ án tốt nghiệp

Phạm vi nghiên cứu

Nhiệm vụ nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết, xây dựng mô hình thử nghiệm, phần mềm kiểm thử

NỘI DUNG

Nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

o Nghiên cứu các bài báo để lựa chọn

mô hình giám sát bao gồm: cảm biến,

bộ xử lý dữ liệu, công nghệ truyền thông, giao thức truyền thông

o Giao thức MQTT truyền nhận dữ liệu.

o Lập trình vi điều khiển ESP8266

o Xây dựng cơ sở dữ liệu MySQL

NỘI DUNG

Đồ án tốt nghiệp

Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Nhiệm vụ nghiên cứu

 Pin mặt trời

 Công nghệ wifi

 Giao thức truyền thông MQTT

 Vi điều khiển ESP8266

PHƯƠNG PHÁP

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống IoT giám sát pin năng lượng mặt trời

Đồ án tốt nghiệp

PHƯƠNG PHÁP

KẾT QUẢ

Đồ án tốt nghiệp

KẾT QUẢ

Số lần Hệ thống (mV) Thực tế (thiết bị đo)

(mV)

Sai số tuyệt đối (mV)

Sai số tỉ đối (%)

1 2664.17 2710 45.83 1.69 %

2 2664.15 2690 45.85 1,69%

3 2664.19 2730 45.81 1.69%

Tr ung bình

2664.17 2710 45.83 1.69%

S

ố lần Hệ thống (mA) Thực tế (thiết bị đo)

(mA)

Sai số tuyệt đối (mA)

Sai số tỉ đối (%)

Tr ung bình

1.5 1.503 0.03 2.0

Số

(%)

Tr ung bình

18.5 19.33 0.83 4.29

Số lần thống Hệ

(%)

Thực tế (thiết

bị đo) (%)

Sai số tuyệt đối (%)

Sai số tỉ đối (%)

Tru

ng bình

53 53.66 0.66 1.23

Đo kiểm điện áp trên tải Đo kiểm dòng điện trên tải

Đo kiểm nhiệt độ môi trường Đo kiểm độ ẩm môi trường

TỔNG KẾT

Về công nghệ

01

KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

o Xây dựng được 1 hệ thống tương đối hoàn chỉnh

o Nắm vững kiến thức xây dựng Modun giao tiếp

và lập trình vi điều khiển ESP8266

o Kiến thức về giao thức: MQTT (Message Queuing

Telemetry Transport)

o Công cụ sử dụng: Arduino IDE

TỔNG KẾT

Đồ án tốt nghiệp

Về kỹ năng mềm

02

KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

o Kỹ năng tìm hiểu, phân tích, lên kế hoạch giải quyết vấn đề

o Tính tự chủ trong công việc

o Tính kiên trì trong công việc

o Học hỏi kinh nghiệm, kiến thức từ thầy cô, anh chị, bạn bè

TỔNG KẾT

HẠN CHẾ:

Phần cứng:

- Các thiết bị không được thiết kế để kháng nước Do đó hệ thống chưa thể hoạt động trong điều kiện thực tế

- Chưa có mạch sạc tự động Phụ thuộc vào nguồn điện từ bên ngoài

Phần mềm:

- Giao diện web đơn giản, chưa có cơ chế xác thực

- Chưa thiết kế được giao diện app mobile

TỔNG KẾT

Đồ án tốt nghiệp

HƯỚNG PHÁT TRIỂN:

Hoàn thiện hệ thống

Kết hợp học máy cho bài toán dự báo

Thêm các cảm biến, chức năng

Thương mại hóa sản phẩm