Комплект для изучения основ механики, пневматики и возобновляемых источников энергии
(модель дома с роботизированным управлением)
Комплект представляет собой настольную модель дома с жилым модулем и двумя технологическими помещениями. В одном из технологических помещений собирается гидравлическая схема, в другом монтируется микрокомпьютер, контролирующий параметры модели и управляющий исполнительными механизмами, а также датчики и оборудование, согласующее узлы системы.
1. Образовательные возможности
Комплект позволяет обучать работе в операционных системах семейства Linux, а также их администрированию. Предусмотрено обучение организации сетевого взаимодействия устройств в сетях, построенных на базе TCP/IP-протокола. Учащиеся знакомятся с основами клиент-серверных технологий и HTTP-протокола. Комплект развивает навыки событийного программирования на JavaScript с использованием фреймворка Node.JS, позволяет познакомиться с основами построения систем с обратной связью с использованием облачных технологий, а также обучает программированию веб-интерфейсов.
2. Состав комплекта
• Комплект деталей корпуса (15 деталей из прозрачного пластика)
• Элементы крепления
• Комплект датчиков
• Комплект исполнительных устройств и механизмов
• Микрокомпьютер
• Понижающий преобразователь напряжения
• Плата силовой электроники
• Плата подключения источников энергии
• Блок реле
• Аккумулятор с платой защиты
• Панель солнечной батареи (площадь 440)
• Внешний блок питания
• Внешний осветитель
• Модель ветрогенератора
• Методическое пособие по сборке стенда и его настройке на русском языке
• Система хранения (упаковка)
3. Функциональные возможности модели
• Солнечная батарея — встроена в модель.
• Модель ветрогенератора — позволяет демонстрировать выработку энергии от ветра.
• Поддержание температуры в жилом модуле в заданных пределах: включение/отключение обогрева в зависимости от параметров среды.
• Накопление тепла с использованием солнечной энергии и встроенного нагревателя.
• Анализ теплопотерь и энергопотребления.
• Создание алгоритмов работы модели (снижение энергопотребления, прогнозирование, накопление тепла).
• Накопление электроэнергии для автономного режима.
• Анализ эффективности каждого источника энергии, влияния параметров среды и разных потребителей.
• Моделирование работы системы охраны и контроля доступа.
4. Интерфейс и управление
Интерфейс модели умного дома отображает данные от датчиков в веб-браузере, обеспечивает ручное управление с блокировкой ошибочных действий. Периодическая передача параметров в облачный сервис по Wi-Fi. Автоматическое управление исполнительными устройствами. Получение данных от облачного сервиса по Wi-Fi.
5. Конструкция корпуса
Количество деталей корпуса — 15, материал — прозрачный пластик. 2 технологических отсека. Открываемая дверь с системой контроля доступа. Средство звукового оповещения при несанкционированном доступе. Управляемый внутренний осветитель.
6. Исполнительные устройства и механизмы
Гидравлическая схема: теплообменник (2 штуки), тепловой резервуар, насос, клапан (4 штуки), тройники и трубки. Встроенный нагреватель резервуара. Контроль температуры в 3 точках.
Система вентиляции: вентилятор и окно с электроприводом. 2 режима: естественное (открытие окна) и активное (окно + вентилятор).
7. Микрокомпьютер
1 шт. Подключение к Wi-Fi, работа с Bluetooth-периферией. Контроллер USB, GPIO. Интерфейсы UART, I2C, SPI.
8. Плата силовой электроники
1 шт. Независимые каналы управления. Допустимый ток нагрузки на канал — 10 А.
9. Плата подключения источников энергии и блок реле
10. Комплект датчиков
• Датчики температуры с гибким сенсором: 4 шт., –40…+110 °C
• Датчик освещённости: 1 шт., 0–20 000 лк
• Дискретные датчики температуры: 3 шт., –10…+85 °C
• Датчик напряжения: 1 шт., –25…+25 В
• Датчики тока: 2 шт. (–2,5…+2,5 А), 1 шт. (–10…+10 А), 1 шт. (–250…+250 мА)
Электронные блоки датчиков (кроме дискретного) устанавливаются в технологическом отсеке.
11. Программное обеспечение и методические материалы
Программный модуль с инструментарием для работы с микрокомпьютером, датчиками и исполнительными устройствами. Методическое пособие на русском языке. Система хранения.
Комплект позволяет обучать работе в операционных системах семейства Linux, а также их администрированию. Предусмотрено обучение организации сетевого взаимодействия устройств в сетях, построенных на базе TCP/IP-протокола. Учащиеся знакомятся с основами клиент-серверных технологий и HTTP-протокола. Комплект развивает навыки событийного программирования на JavaScript с использованием фреймворка Node.JS, позволяет познакомиться с основами построения систем с обратной связью с использованием облачных технологий, а также обучает программированию веб-интерфейсов.
2. Состав комплекта
• Комплект деталей корпуса (15 деталей из прозрачного пластика)
• Элементы крепления
• Комплект датчиков
• Комплект исполнительных устройств и механизмов
• Микрокомпьютер
• Понижающий преобразователь напряжения
• Плата силовой электроники
• Плата подключения источников энергии
• Блок реле
• Аккумулятор с платой защиты
• Панель солнечной батареи (площадь 440)
• Внешний блок питания
• Внешний осветитель
• Модель ветрогенератора
• Методическое пособие по сборке стенда и его настройке на русском языке
• Система хранения (упаковка)
3. Функциональные возможности модели
• Солнечная батарея — встроена в модель.
• Модель ветрогенератора — позволяет демонстрировать выработку энергии от ветра.
• Поддержание температуры в жилом модуле в заданных пределах: включение/отключение обогрева в зависимости от параметров среды.
• Накопление тепла с использованием солнечной энергии и встроенного нагревателя.
• Анализ теплопотерь и энергопотребления.
• Создание алгоритмов работы модели (снижение энергопотребления, прогнозирование, накопление тепла).
• Накопление электроэнергии для автономного режима.
• Анализ эффективности каждого источника энергии, влияния параметров среды и разных потребителей.
• Моделирование работы системы охраны и контроля доступа.
4. Интерфейс и управление
Интерфейс модели умного дома отображает данные от датчиков в веб-браузере, обеспечивает ручное управление с блокировкой ошибочных действий. Периодическая передача параметров в облачный сервис по Wi-Fi. Автоматическое управление исполнительными устройствами. Получение данных от облачного сервиса по Wi-Fi.
5. Конструкция корпуса
Количество деталей корпуса — 15, материал — прозрачный пластик. 2 технологических отсека. Открываемая дверь с системой контроля доступа. Средство звукового оповещения при несанкционированном доступе. Управляемый внутренний осветитель.
6. Исполнительные устройства и механизмы
Гидравлическая схема: теплообменник (2 штуки), тепловой резервуар, насос, клапан (4 штуки), тройники и трубки. Встроенный нагреватель резервуара. Контроль температуры в 3 точках.
Система вентиляции: вентилятор и окно с электроприводом. 2 режима: естественное (открытие окна) и активное (окно + вентилятор).
7. Микрокомпьютер
1 шт. Подключение к Wi-Fi, работа с Bluetooth-периферией. Контроллер USB, GPIO. Интерфейсы UART, I2C, SPI.
8. Плата силовой электроники
1 шт. Независимые каналы управления. Допустимый ток нагрузки на канал — 10 А.
9. Плата подключения источников энергии и блок реле
Плата совместно с блоком реле обеспечивает коммутацию источников для зарядки аккумулятора и измерения тока зарядки. Блок реле отключает источники зарядки и потребители при достижении предельных уровней заряда.
10. Комплект датчиков
• Датчики температуры с гибким сенсором: 4 шт., –40…+110 °C
• Датчик освещённости: 1 шт., 0–20 000 лк
• Дискретные датчики температуры: 3 шт., –10…+85 °C
• Датчик напряжения: 1 шт., –25…+25 В
• Датчики тока: 2 шт. (–2,5…+2,5 А), 1 шт. (–10…+10 А), 1 шт. (–250…+250 мА)
Электронные блоки датчиков (кроме дискретного) устанавливаются в технологическом отсеке.
11. Программное обеспечение и методические материалы
Программный модуль с инструментарием для работы с микрокомпьютером, датчиками и исполнительными устройствами. Методическое пособие на русском языке. Система хранения.
