Проекты

Разработка базового модуля сети контроля окружающей среды

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Машиностроение и транспорт. Робототехника. Информационные технологии. Программирование. Кибернетика. Электроника и приборостроение» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Конструкторское, Программирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1502
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 04−05 апреля 2019 года

Актуальность

В современном мире существует ряд случаев, которые могут сильно повлиять на изменение экологической обстановки. Они могут иметь в основе различные факторы: резкое проявление опасных газов, техногенные ситуации и другие.

Для того чтобы сразу получить информацию о возможном проявлении подобного фактора, необходима сеть устройств, основными функциями которых являются сбор и передача данных пользователю для дальнейших анализов.

Цель работы: разработка измерительного модуля метеорологических и газовых параметров с возможностью передачи информации потребителю.

Задачи

1. Выбор минимально необходимых параметров измерений.

2. Разработка функциональной схемы устройства.

3. Выбор комплектующих для создания станции.

4. Конструирование всей станции.

5. Разработка ПО устройства.

Содержание работы

На данный момент существует множество устройств, которые измеряют параметры, необходимые для отслеживания погоды

и экологической ситуации, но у каждого существует недостаток, например, у некоторых цена высокая или отсутствует подключение к контроллеру. В результате исследований автор решил поставить задачу создать устройство, способное измерять две группы параметров (погодные и экологические), а также отсылать эти данные по его запросу в сети.

Этапы проекта

1. В самом начале была определена актуальность работы.

2. Затем была разработана общая схема работы сети устройств (станций).

3. Далее были проанализированы аналоги самого устройства и его составляющих.

4. Следующим шагом была разработана схема самого модуля.

5. Потом настала очередь конструирования двух датчиков (скорости ветра и флюгера), сборки модуля, написания кода для устройства.

6. Заключительным этапом явилась отладка станции.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Контроллер Arduino, Wi-Fi-модуль ESP8266, металлическая рама с прямоугольным сечением, распределительные коробки, датчик атмосферного давления, датчик влажности, датчик газов, анемометр (оптический импульсный датчик) и флюгер (оптический кодовый датчик положения).

Выводы

В ходе работы была достигнута главная цель – создано базовое устройство сети метеостанций. Для достижения этой цели были выполнены выше поставленные задачи.

  1. Выбраны минимально необходимые параметры измерений.
  2. Разработаны функциональная схема устройства, а также схема сети.
  3. Проанализирован выбор комплектующих для создания станции.
  4. Сконструирована вся станция.
  5. Разработано ПО-устройство.

Результатом работы является сбор и передача информации пользователю, а также частичный анализ данных (аварийная сигнализация). То есть, при повышении концентрации газа пользователю выводится определённое сообщение.

Награды/достижения

Конференция «Потенциал» – поощрительный диплом.

Особое мнение

«Мой проект для меня много значил, так как хотелось завершить свою лицейскую деятельность этим проектом. Идея проекта пришла ко мне летом, когда я начала задумываться об измерении погодных данных и их обработке. Тогда я думала сделать метеостанцию, но потом решила расширить её возможности. Мне кажется, это устройство необходимо в хозяйстве, так как с помощью него можно не только проводить мониторинг, но также отслеживать изменение параметров во времени, например, газа.

Что же касается конференции «Наука для жизни», то это хорошая задумка, чтобы раскрывать свои таланты, показывать людям не только себя, но и свои идеи, какие-то необычные пути решения. Подобные конференции являются не только мероприятием, где можно себя показать, но ещё познакомиться с другими проектами, что-то из них вынести для себя на будущее»