Розробка автоматизованої системи запобігання аварійного витоку води

Abstract

Метою кваліфікаційної роботи є розробка та практична реалізація системи контролю аварійного витоку води з можливістю перекриття джерела несанкціонованого витоку у системах водопостачання, що дозволить зекономити водні ресурси і запобігти псуванню майна людей. В першому розділі виконано загальний аналіз проблеми, огляд та порівняння відомих рішень, зроблено аналіз існуючих аналогів присутніх на ринку та здійснено постановку задачі. В другому розділі здійснено вибір технічних засобів реалізації системи: датчика витокуводи та виконавчого механізму; зроблено огляд і вибір програмних засобів реалізації системи. В третьому розділі наведено процедуру реалізації системи. У четвертому розділі проаналізовані потенційно небезпечні виробничі фактори і розроблені рекомендації щодо заходів охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях. У висновках по роботі зазначено, що у процесі виконання кваліфікаційної роботи було проведено комплексне дослідження, яке охоплювало основні етапи проєктування системи автоматизованого контролю витоків води. Виконано аналіз предметної області, що дозволило визначити проблематику, специфіку функціонування водопровідних систем та потреби потенційних користувачів. Досліджено наявні рішення, представлені на ринку, включно з побутовими та промисловими системами, що дозволило оцінити їхні функціональні можливості, вартість, складність обслуговування та встановлення. Запропоноване інженерне рішення відзначається низькою собівартістю, високою гнучкістю конфігурації та простотою програмування, що робить його значно вигіднішим у порівнянні з промисловими аналогами. Завдяки цьому систему можна адаптувати як до потреб приватного сектора (індивідуальні житлові будинки, квартири), так і до вимог малого бізнесу, зокрема офісних або торговельних приміщень. Гнучкість архітектури дозволяє надалі розширювати функціональність системи без істотних витрат, що відкриває перспективи її масштабування та модернізації.The purpose of the qualification work is to develop and implement a system for monitoring emergency water leakage with the ability to block the source of unauthorized leakage in water supply systems, which will save water resources and prevent damage to people's property. The first section provides a general analysis of the problem, a review and comparison of known solutions, an analysis of existing analogs on the market, and a statement of the problem. In the second section, we select the technical means of implementing the system: a water leakage sensor and an actuator; review and select software tools for implementing the system. The third section describes the procedure for implementing the system. The fourth section analyzes potentially hazardous production factors and develops recommendations for occupational health and safety measures in emergency situations. The conclusions of the work indicate that in the process of performing thequalification work, a comprehensive study was conducted, covering the main stages of designing an automated water leakage control system. An analysis of the subject area was performed, which made it possible to identify the problems, the specifics of the functioning of water supply systems and the needs of potential users. Existing solutions on the market, including domestic and industrial systems, were studied, which allowed us to assess their functionality, cost, complexity of maintenance and installation. The proposed engineering solution is characterized by low cost, high configuration flexibility, and ease of programming, which makes it significantly more profitable than industrial analogues. Thanks to this, the system can be adapted to the needs of both the private sector (individual houses and apartments) and small businesses, including offices and retail premises. The flexibility of the architecture allows for further expansion of the system's functionality without significant costs, which opens up prospects for its scaling and modernization.