Система обеспечения безопасности людей и транспорта на парковках в холодное время года

Актуальность

Зима является затратным временем года для большинства стран, так как выпадает довольно большое количество снега, на уборку которого выделяют большие деньги, в том числе на соль для полной очистки дорог от мягкого покрова (что обеспечивает водителю максимальную безопасность на дороге). Но проблемы возникают и на обычных парковках, ведь часто машины настолько засыпает снегом, что водителям приходится пользоваться общественным транспортом, чего не каждый желает. Для того чтобы машину не засыпало снегом, водители пользуются навесными парковками. Данный способ ограждает транспорт от неблагоприятных погодных условий. Но не всегда такие парковки являются безопасными для водителя и его транспорта. Часто зимой случаются обвалы навесов на парковках, так как навесные установки не справляются с массой снега, из-за чего происходят крушения и несчастные случаи.

Цель

Создать эффективную автоматизированную и простую в эксплуатации систему обеспечения безопасности от обледенений.

Задачи

1. Показать актуальность проблемы наледи в холодное время года и необходимость системного подхода к её решению.
2. Изучить литературу в области нагрева триплекса.
3. Проанализировать применяемые в современном мире системы для решения проблемы наледи.
4. Создать датчик снега.
5. Спроектировать и разработать модель системы подогрева навесов, обеспечивающую безопасность окружающим.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Персональный компьютер и смартфон с установленным на них программным обеспечением (Autodesk Fusion 360, Arduino IDE)
• Нагревательный кабель
• Датчик температуры, давления и влажности BMP280
• Плата Arduino Uno R3
• Модуль реле одноканальный 5В
• Станок 3D Frezer
• 3D-принтер

Описание

На начальном этапе авторы проанализировали рынок подходящих устройств и выбрали вариант, совпадающий с идеей проекта, – стеклянные козырьки с подогревом (производства компании Disaglass). Их достоинство заключается в том, что стекло обеспечивает надёжную защиту от сильных дождей, больших скоплений снега, падающих сосулек, мощных порывов ветра, выдерживая огромные нагрузки, и может нагреваться до температуры +55°C.

На следующем этапе авторы разработали принципы функционирования системы обеспечения защиты от обледенения.

1. Система включается только при температуре меньше 0 °C.
2. Если температура равна -1°C и влажность больше 65%, или температура равна -2°C и влажность больше 95%, или давление меньше 760 рт. ст., датчик снега перестаёт работать, потому что при описанных условиях вероятность выпадения снега очень мала.
3. При условиях, отличающихся от описанных в п. 2, датчик снега включается на 15 секунд, и, если он определяет, что идёт снег, система подогревает навес до тех пор, пока снег на нём не растает.
4. При положительной температуре датчик прекращает свою работу.

На следующем этапе авторы начали подготовку к физической реализации проекта. Сначала были приобретены необходимые технические компоненты для прототипа, написан код, обеспечивающий считывание информации с датчиков, а затем реализована программа, отвечающая за вероятность выпадения снега и работу датчика снега.

Далее авторы приступили к моделированию корпуса и печати его на 3D-принтере. После печати корпуса в него поместили компоненты устройства, далее были проведены полная сборка прототипа устройства и проверка работоспособности системы.

Результаты работы/выводы

Спроектирована и собрана система подогрева навесов.

Новизна проекта заключается в следующем:

• применение современного углеродистого волокна, позволяющего уменьшить количество потребляемой энергии при правильно выработанном алгоритме работы;
• создание датчика снега.