Smart Energy Monitoring System: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

In Kerala (Indië) word die energieverbruik gemonitor en bereken deur gereelde veldbesoeke deur tegnici van die elektrisiteits-/energie-afdeling vir die berekening van energiekoste, wat 'n tydrowende taak is, aangesien daar duisende huise in die omgewing sal wees. Daar is geen bepaling om die individuele energieverbruik van huise binne 'n tydperk te kontroleer of te ontleed nie, en ook nie om 'n verslag oor energievloei in 'n sekere gebied op te stel nie. Dit is nie net die geval van Kerala nie, maar op baie plekke ter wêreld. Ek stel 'n slim energie -moniteringstelsel met die hulp van Arduino voor om die inspeksie, monitering, ontleding en berekening van energiekoste te vergemaklik. Die stelsel deur voortdurend energieverbruikdata (met behulp van 'n unieke gebruikers -ID) op te laai na 'n wolkdatabasis met behulp van wolkverbinding van die toestel. Dit sal ook toelaat dat gebruikersspesifieke of gebiedspesifieke kaarte en verslae gegenereer word om die energieverbruik en energievloei van 'n individuele huis of 'n streek te ontleed.

Voorrade

1. Arduino Uno
2. LCD -skerm
3. Stroom sensor (ACS712)

Stap 1: Inleiding

In Kerala (Indië) word die energieverbruik gemonitor en bereken deur gereelde veldbesoeke deur tegnici van die elektrisiteits-/energie-afdeling vir die berekening van energiekoste, wat 'n tydrowende taak is, aangesien daar duisende huise in die omgewing sal wees. Daar is geen bepaling om die individuele energieverbruik van huise binne 'n tydperk te kontroleer of te ontleed nie, en ook nie om 'n verslag oor energievloei in 'n sekere gebied op te stel nie. Dit is nie net die geval van Kerala nie, maar op baie plekke ter wêreld.

Hierdie projek behels die ontwikkeling van 'n slim energie -moniteringstelsel wat die inspeksie, monitering, ontleding en tariefberekening van energie vergemaklik. Die stelsel sal ook toelaat dat gebruikersspesifieke of gebiedspesifieke kaarte en verslae gegenereer word om die energieverbruik en energievloei te ontleed. Die stelselmodule wat 'n unieke gebruikerskode kry om die spesifieke wooneenheid te identifiseer waar die energieverbruik gemeet moet word. Die kragverbruik word gemonitor met behulp van 'n stroomsensor wat op 'n Arduino -kaart gekoppel is met behulp van 'n analoog verbinding. Die energieverbruikdata en die unieke gebruikerskode van die gebruiker word intyds na 'n toegewyde wolkdiens opgelaai. Die data van die wolk sal deur die departement van energie verkry word en geanaliseer word om individuele energieverbruik te bereken, individuele en kollektiewe energiekaarte op te stel, energieverslae op te stel en vir gedetailleerde energie -inspeksie. 'N LCD-skermmodule kan in die stelsel geïntegreer word om intydse energiemetingswaardes te wys. Die stelsel werk onafhanklik as 'n draagbare kragbron, soos 'n droë selbattery of 'n Li-Po-battery, gekoppel is.

Stap 2: Werkstroom

Die hooffokus van hierdie projek is om die verbruiker se energieverbruik te optimaliseer en te verminder. Dit verminder nie net die algehele energiekoste nie, maar bespaar ook energie.

Krag van die wisselstroomnet word deur die stroomsensor getrek wat in die huishoudelike stroombaan geïntegreer is. Die wisselstroom wat deur die las gaan, word deur die huidige sensormodule (ACS712) waargeneem en die uitsetdata van die sensor word na die analoog pen (A0) van die Arduino UNO gevoer. Sodra die analoog insette deur Arduino ontvang is, is die meting van krag/energie in die Arduino -skets. Die berekende krag en energie word dan op die LCD -skermmodule vertoon. In wisselstroombaananalise wissel spanning en stroom sinusvormig met tyd.

Werklike krag (P): Dit is die krag wat die toestel gebruik om nuttige werk te lewer. Dit word uitgedruk in kW.

Reële krag = spanning (V) x stroom (I) x cosΦ

Reaktiewe Krag (Q): Dit word dikwels denkbeeldige krag genoem, wat 'n maatstaf is van krag wat tussen bron en las ossilleer, wat geen nuttige werk verrig nie. Dit word uitgedruk in kVAr

Reaktiewe drywing = Spanning (V) x Stroom (I) x sinΦ

Skynbare krag (S): Dit word gedefinieer as die produk van die Root-Mean-Square (RMS) spanning en die RMS-stroom. Dit kan ook gedefinieer word as die gevolg van werklike en reaktiewe krag. Dit word uitgedruk in kVA

Skynbare krag = spanning (V) x stroom (I)

Die verband tussen werklike, reaktiewe en skynbare krag:

Werklike krag = skynbare krag x cosΦ

Reaktiewe Krag = Skynbare Krag x sinΦ

Ons is slegs bekommerd oor die werklike krag vir die analise.

Kragfaktor (pf): Die verhouding tussen die werklike krag en die skynbare krag in 'n stroombaan word die drywingsfaktor genoem.

Kragfaktor = werklike krag/skynbare krag

Ons kan dus alle vorme van krag sowel as die effektiefaktor meet deur die spanning en stroom in die stroombaan te meet. Die volgende afdeling bespreek die stappe wat geneem is om die metings te verkry wat nodig is om die energieverbruik te bereken.

Die wisselstroom word konvensioneel gemeet deur 'n stroomtransformator te gebruik. ACS712 is gekies as die huidige sensor vanweë die lae koste en die kleiner grootte. Die ACS712 -stroomsensor is 'n Hall -effek -stroomsensor wat die stroom akkuraat meet wanneer dit veroorsaak word. Die magnetiese veld rondom die wisselstroomdraad word opgespoor wat die ekwivalente analoog uitgangsspanning gee. Die analoog spanningsuitset word dan deur die mikrobeheerder verwerk om die stroomvloei deur die las te meet.

Hall -effek is die produksie van 'n spanningsverskil (die Hall -spanning) oor 'n elektriese geleier, dwarsoor 'n elektriese stroom in die geleier en 'n magnetiese veld loodreg op die stroom.

Stap 3: Toets

Die bronkode word hier opgedateer.

Die figuur beeld die reeksuitset uit die energieberekening uit.

Stap 4: prototipe

Stap 5: Verwysings

instructables.com, electronicshub.org