Проекты

Модель автоматической системы «Безопасное жильё»

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Информационные технологии, программирование, прикладная математика, социальный инжиниринг»

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2010
Предметы: Информатика, ОБЖ
Классы: 7 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Из-за возрастных изменений пожилой человек может не заметить возникновения пожара или утечки газа в момент, когда их ещё можно безопасно ликвидировать, к тому же пожилым людям очень трудно своевременно покинуть жилище.

В современном мире активно развиваются технологии создания умного дома, рассчитанные на коттеджи. К сожалению, лишь очень малая часть одиноких пожилых россиян могут позволить себе такие условия проживания. Предлагаемая система обеспечения безопасности жилья строится с учётом текущих экономических реалий. Применяемые решения являются максимально бюджетными.

Цель

Создание модели автоматической системы безопасности жилья.

Задачи

  1. Сбор и анализ технической и экономической информации о существующих решениях.
  2. Разработка концепции решения, оптимального по соотношению цена/производительность.
  3. Разработка логической схемы решения.
  4. Создание компьютерной (виртуальной) модели с помощью системы автоматического проектирования.
  5. Создание программного обеспечения, тестирование виртуальной модели с помощью системы автоматического проектирования.
  6. Сборка и отладка физической модели системы на базе отладочных и макетных плат с применением имитаторов промышленного оборудования.
  7. Подготовка и проведение предварительных испытаний, корректировка работы оборудования.
  8. Итоговые испытания, анализ результатов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Отладочные платы ArduinoUno, макетные платы и наборы радиодеталей
  • Бесплатная система автоматического проектирования AutodeskTinkercad
  • Среда разработки Arduino

Описание

Проанализировав статистические данные о количестве бытовых ЧС, количестве одиноких пожилых людей, их физиологические проблемы, факторы риска и сопоставив эти данные, автор разработал бюджетную систему безопасности жилья, которая включала в себя следующие этапы:

– разработка концепции и логической схемы решения;

– создание компьютерной модели;

– создание программного обеспечения, тестирование виртуальной модели;

– сборка и отладка физической модели системы;

– подготовка и проведение предварительных испытаний, корректировка работы оборудования;

– итоговые испытания, анализ результатов.

 

Результаты работы/выводы

При проведении моделирования утечки газа и повышения температуры выше допустимого предела модель отработала все предусмотренные этапы в соответствии с программой. На основании успешно проведённых испытаний подтверждена возможность создания промышленного образца для проведения натурных испытаний системы и её последующего применения с целью обеспечения безопасности проживания одиноких пожилых людей.

Перспективы использования результатов работы

В будущем систему можно использовать для обеспечения возможности передачи данных по протоколам CAN и ModBUS, а также по радиоканалу стандарта loraWAN.

Рассматривается возможность доработки интерфейса панели управления и подключение ЖК-экрана по шине I2C и создание функции архивирования событий на энергонезависимом носителе.