Засоби підтримки прийняття рішень для визначення пріоритетності виконання енергозберігаючих проектів

The authors in the article present the idea of creating the architecture and it's implementation of the component of the energy efficiency management system as the efficient development of the regional economy requires balanced and economical consumption of energy resources. One of the main ways to increase energy efficiency of enterprises and organizations is the implementation of investment energy saving projects. Efficient use of fuel and energy resources increases the indicators of socio-economic development of the region, enterprises and organizations. The task of making decisions in determining the priority of implementing energy-saving projects can be formulated as a task of finding the best solution from the set of permissible ones. The main goal is to create an algorithm that will helps to identify the project with the best performance and the smallest investment of money requirement. The system operates on the basis of the hierarchy analysis method supported by the submodule of data visualization. Algorithm results depends on a list of economic, technical, production, environmental and organizational criteria. Visualization module operates with Sankey type of diagram. In order to maintain the reliability of the results, system use the prognostication of neural networks. The main components of the developed system are: component of collection and storage of energy efficiency information of the enterprise which is used to formulate selection criteria and their numerical evaluation; component of the numerical evaluation of the criteria to determine the priority; model and software tools of prioritization which takes into account the interdependence of the selection criteria and their impact on energy efficiency; component of enterprise energy efficiency forecasting taking into account the implementation of the energy saving project; component of simulation results visualization. As a result, a model for determining the priority of investment energy saving projects implementation at the enterprise was developed, which, by using the interaction of economic, technical, industrial, environmental and organizational groups of selection criteria, provides more accurate results of the vector of global priorities.Розроблено структуру засобів підтримки прийняття рішень під час визначення пріоритетності виконання енергозберігаючих проектів. Визначено, що для ефективної роботи системи підтримки прийняття рішень під час визначення пріоритетності виконання енергозберігаючих проектів у склад системи повинні входи такі засоби: збирання та зберігання інформації про енергоефективність підприємства; числового оцінювання критеріїв вибору; модель і програмні засоби визначення пріоритетності виконання енергозберігаючих проектів; прогнозування енергоефективності підприємства з врахуванням реалізації енергозберігаючого проекту; візуалізації результатів моделювання. Розроблено модель визначення пріоритетності виконання енергозберігаючих проектів, яка ґрунтується на методі аналізу ієрархій і враховує взаємодію та взаємозалежність критеріїв вибору проекту. Сформовано перелік економічних, технічних, виробничих, екологічних і організаційних критеріїв для вибору інвестиційних енергозберігаючих проектів. Показано, що розроблення моделі визначення пріоритетності виконання інвестиційних енергозберігаючих проектів виконується за п'ять етапів: на першому етапі здійснюється відображення задачі визначення пріоритетності виконання інвестиційних енергозберігаючих проектів у вигляді трирівневого дерева ієрархій; на другому етапі проводиться експертне числове оцінювання економічних, технічних, виробничих, екологічних і організаційних критеріїв вибору; на третьому етапі формується матриця попарних порівнянь та обчислюються власний вектор і вектор пріоритетів для другого рівня ієрархії; на четвертому етапі формується матриця попарних порівнянь і обчислюються вектор пріоритетів для кожного енергозберігаючого проекту; на п'ятому етапі обчислюється вектор глобальних пріоритетів. Розроблено програмні засоби для автоматизації процесу обчислення вектора глобальних пріоритетів. Розроблено з використанням Sankey діаграм, засоби візуалізації вектора глобальних пріоритетів і вектора пріоритетів проектів. Запропоновано для визначення впливу результатів виконання інвестиційного енергозберігаючого проекту на енергоефективність підприємства використовувати нейромережеве прогнозування

СТРУКТУРИ ТА АЛГОРИТМИ РОБОТИ ПІДСИСТЕМ УПРАВЛІННЯ МІКРОКЛІМАТОМ І ОСВІТЛЕННЯМ РОЗУМНОГО БУДИНКУ

The authors have specified the requirements for the climate control subsystems and lighting of the smart house to be as follows: providing a comfortable microclimate of living; lighting and reducing energy consumption. We have determined that such requirements can be met by using modern telecommunication technologies and microcontroller systems for heating, air conditioning, ventilation, floor temperature, and internal and external lighting. The existing hardware and software offered on the market for the synthesis of smart house management systems are analyzed. We have shown that the disadvantage of such means is the need for their adaptation to the requirements of particular application and a relatively high price that can limit their use. We suggest using ready-made components available in the form of ready modules for the synthesis of climate control subsystems and lighting. The results of the study have shown that the subsystems of climate control and lighting of the smart house connect heterogeneous equipment and engineering systems of the house in a single complex. Using the Arduino platform, we developed the structure of the subsystems of climate control and lighting of the smart house, which suit the requirements of the individual user and provide improved living comfort, reduce energy consumption and have low cost. The main components of the developed climate control and lighting subsystems are the Arduino platform (board), consisting of the Atmel AVR microcontroller, strap elements for programming and integration with other devices, light sensors, movement, temperature, humidity and wind power, microclimate facilities such as heaters, floor heating, gas boiler, air humidifiers, hoods and blinds. The block diagrams of operation algorithms of the subsystems of climate control and lighting of intellectual house are developed. It is proposed to use both wired (existing communications) and wireless (the Internet, mobile communication) communication means for management of the smart house. It has been shown that monitoring and setting of necessary parameters in the developed subsystems of climate control and lighting of the smart house can be carried out using both touch-sensitive remote controls and mobile applications.Сформированы требования к подсистемам управления микроклиматом и освещением умного дома, основными из которых являются: обеспечение комфортного микроклимата проживания, освещения и уменьшения потребления энергоресурсов. Определено, что обеспечить такие требования можно путем использования современных телекоммуникационных технологий и микроконтроллерных систем управления отоплением, кондиционированием, вентиляцией, температурой пола, внутренним и внешним освещением. Проанализированы аппаратно-программные средства, которые предлагает рынок для синтеза систем управления умным домом и показано, что недостатком таких средств является необходимость их адаптации к требованиям конкретного применения и относительно высокая цена, которая ограничивает их использование. Предложено для синтеза подсистем управления микроклиматом и освещением использовать готовые компоненты, реализуемые в виде готовых модулей. Показано, что подсистемы управления микроклиматом и освещением умного дома связывают в единый комплекс разнородное оборудование и инженерные системы дома. Разработаны, с использованием платформы Arduino, структуры подсистем управления микроклиматом и освещением умного дома, которые адаптируются к требованиям конкретного пользователя и обеспечивают повышение комфортности проживания, уменьшают потребление энергоресурсов и имеют невысокую стоимость. Основными компонентами разработанных подсистем управления микроклиматом и освещением является платформа (плата) Arduino, которая состоит из микроконтроллера Atmel AVR, элементов обвязки для программирования и интеграции с другими устройствами, датчиков освещенности, движения, температуры, влажности и силы ветра, средств обеспечения микроклимата – обогреватели, подогрев пола, газовый котел, увлажнители воздуха, вытяжки и жалюзи. Разработаны блок-схемы алгоритмов работы подсистем управления микроклиматом и освещением умного дома. Предложено для управления умным домом использовать как проволочные (существующие коммуникации), так и беспроводные (сеть Internet, мобильная связь) средства связи. Показано, что контроль и установление необходимых параметров в разработанных подсистемах управления микроклиматом и освещением умного дома может осуществляться с помощью как сенсорных пультов, так и мобильных приложений._____________________________________Інформація про авторів:Цмоць Іван Григорович, д-р техн. наук, професор кафедри автоматизованих систем управління. Еmail: [email protected]Карпінець Роман Михайлович, магістр кафедри автоматизованих систем управління. Еmail: [email protected]Сидоренко Роман Вікторович, асистент кафедри автоматизованих систем управління. Еmail: [email protected]Цитування за ДСТУ: Цмоць І. Г., Карпінець Р. М., Сидоренко Р. В. Структури та алгоритми роботи підсистем управління мікрокліматом і освітленням розумного будинку. Науковий вісник НЛТУ України. 2018. Вип. 28(1). С. 00–00.Citation APA: Tsmots, I. G., Karpinets, R. M., & Sydorenko, R. V. (2018). The Structure and Algorithms of the Operation of Climate Control and Lighting of the Smart House. Scientific Bulletin of UNFU, 28(1), 00–00. https://doi.org/10.15421/40280100Сформовано вимоги до підсистем управління мікрокліматом і освітленням розумного будинку, основними з яких є: забезпечення комфортного мікроклімату проживання, освітлення та зменшення споживання енергоресурсів. Визначено, що забезпечити такі вимоги можна шляхом використання сучасних телекомунікаційних технологій та мікроконтролерних систем управління опаленням, кондиціонуванням, вентиляцією, температурою підлоги, внутрішнім і зовнішнім освітленням. Проаналізовано апаратно-програмні засоби, які пропонує ринок для синтезу систем управління розумним будинком, і показано, що недоліком таких засобів є необхідність їх адаптації до вимог конкретного застосування та відносно висока ціна, яка обмежує їх використання. Запропоновано для синтезу підсистем управління мікрокліматом і освітленням використовувати готові компоненти, які реалізуються у вигляді готових модулів. Показано, що підсистеми управління мікрокліматом і освітленням розумного будинку зв'язують в єдиний комплекс різне обладнання та інженерні системи будинку. Розроблено, з використанням платформи Arduino, структури підсистем управління мікрокліматом і освітленням розумного будинку, які адаптуються до вимог конкретного користувача та забезпечують підвищення комфортності проживання, зменшують споживання енергоресурсів і мають невисоку вартість. Основними компонентами розроблених підсистем управління мікрокліматом і освітленням є платформа (плата) Arduino, яка складається з мікроконтролера Atmel AVR, елементів обв'язки для програмування та інтеграції з іншими пристроями, давачів освітленості, руху, температури, вологості та сили вітру, засобів забезпечення мікроклімату – обігрівачі, підігрів підлоги, газовий котел, зволожувачі повітря, витяжки та жалюзі. Розроблено блок-схеми алгоритмів роботи підсистем управління мікрокліматом і освітленням розумного будинку. Запропоновано для управління розумним будинком використовувати як дротові (існуючі комунікації), так і бездротові (мережа Internet, мобільний зв'язок) засоби зв'язку. Показано, що контроль і встановлення необхідних параметрів у розроблених підсистемах управління мікрокліматом і освітленням розумного будинку можна здійснювати за допомогою як сенсорних пультів, так і мобільних додатків

Метод проектування систем "розумного" будинку з використанням архітектурного шаблону Redux

Article presents the method for designing of smart home systems using the Redux architectural template. The method is based on the adaptation of the Redux architectural template usually used in designing of visual interfaces for use in the Internet of Things sphere. The system of smart home for control of lighting devices with the help of motion and lighting sensors in the rooms of office building was constructed, based on the developed method. The developed design method allows increasing the system reliability and performance. Improved reliability is achieved by reducing the number of direct relationships between system components. The developed design method also helps reduce the amount of information that is duplicated in different components of the system by using one common data store to save the state, which increases the speed of updating the state of the system and the speed of lighting appliances settings changing. The benefits of using the developed design method are experimentally demonstrated by emulating the work of the smart home system, with saving and analysis of lighting settings change time, before and after the usage of Redux pattern. The design method for smart home systems using the Redux architectural pattern allows scaling system by adding new sensors and appliances to the developed system without losing the speed of data processing and transmission of control commands to the devices. The example presented in this paper show the advantage of developed method usage for designing of smart home systems, that will provide the functionality of appliances automated control in large residential, administrative and office buildings with a large number of simultaneously occurring events that are detected by system for further processing and require appropriate changes to the state of the smart home system settings.Розроблено метод проектування систем "розумного" будинку з використанням архітектурного шаблону Redux. Метод ґрунтується на адаптації архітектурного шаблону Redux, що застосовується для проектування візуальних інтерфейсів до використання у сфері Інтернету речей. На підставі розробленого методу побудовано систему "розумного" будинку для управління освітлювальними приладами за допомогою давачів руху та освітлення у приміщеннях офісної будівлі. Розроблений метод проектування дає змогу підвищити показники надійності та швидкодії роботи системи. Покращення надійності досягається завдяки зниженню кількості прямих взаємозв'язків між компонентами системи. Також розроблений метод проектування сприяє зниженню обсягу інформації, яка дублюється у різних компонентах проектованої системи, завдяки використанню одного загального сховища даних для збереження стану, за рахунок чого підвищується швидкість оновлення станів системи та швидкість зміни налаштувань освітлювальних приладів. Переваги використання методу проектування експериментально відображено за допомогою емуляції роботи системи, "розумного" будинку з подальшим збереженням та аналізом показників швидкості зміни налаштувань освітлювальних приладів – до застосування та після застосування архітектурного шаблону Redux. Запропонований метод дає змогу масштабувати систему додаючи нові давачі та побутові прилади до розробленої системи без втрати швидкості опрацювання даних та передачі команд керування приладами. Розглянутий у роботі приклад надає перевагу запровадженню методу для проектування систем "розумного" будинку, що застосовуватимуться у сфері масового обслуговування, надаючи функціональність автоматизованого керування приладами у великих житлових, адміністративних і офісних будівлях з загальною характерною рисою великої кількості одночасно виникаючих подій, які надходять до системи для подальшого опрацювання та потребують відповідних змін станів налаштувань системи "розумного" будинку

Методи і засоби інформаційних технологій еколого-економічної оптимізації виробництва

Проблеми в ефективному управлінні витратами, які виникають при формуванні ринкових відносин в умовах глобальної екологічної кризи є актуальними та потребують постійних досліджень, що передбачають використання нових інформаційних технологій. З огляду на це виникає потреба в спеціалістах, здатних забезпечити автоматизацію процесу аналізу еколого-економічного стану та вибір оптимальної стратегії розвитку виробництва. В статті розглянуто основні проблеми еколого-економічної оптимізації виробництва, вибір методів оптимізації виробничих процесів та проаналізовано обрані авторами ІТ-засоби реалізації відповідних методів еколого-економічної оптимізації виробництва

Stability to irradiation of SiGe whisker crystals used for sensors of physical values

An influence of g-irradiation (Co60) with doze up to 1—1018 сm–2 and magnetic field with induction up to 14 T on conduction of 1–xGex (х = 0,03) whisker crystals with resistivity of 0,08—0,025 Оhm·сm in temperature range 4,2—300 K have been studied. It is shown that whisker crystals resistance faintly varies under irradiation with doze 2·1017 сm–2, while their magnetoresistance substantially changes. The strain sensors stable to irradiation action operating in high magnetic fields on the base of the whiskers have been designed