Умный парк как часть концепции развития направления «Умный город» (НТИ)
|
Даты проведения с 2021-01-01 по 2021-10-21 |
Город будущего – это умный город с максимальной автоматизацией всех процессов. Он может быть разным, но невозможен без зелёных зон. И эти зоны тоже должны быть умными. Меня к этой теме подтолкнула генеральная реконструкция сквера на Монументе Славы, которая проходила в прошлом году к 75-летию Победы. Этот сквер – любимое место горожан - и детей, и взрослых. В рамках реконструкции заменили все дорожки, освещение, лавочки, сделали зоны отдыха. Но принципиально ничего не изменилось. Полив производится частично вручную, частично с помощью поливочных машин, освещается парк по одному и тому же режиму. Вот и пришла в голову мысль о том, как можно было бы всё изменить. Цель работы: создание собственной эффективной системы автономного автоматизированного контроля и управления влажностью почвы, дополненного умным освещением. В задачи работы вошло: изучение литературы, разработка, сборка, настройка и отладка системы, монтаж демонстрационного стенда и проведение опытных испытаний. В работе использованы следующие методы: 1. Анализ и сравнение существующих систем 2. Моделирование 3. Формализация – отображение выбранного алгоритма работы системы в программном коде 4. Тестирование Актуальность проекта заключается в возможности контроля и управления максимально комфортным для растения режимом полива, минимизации затрат на создание системы, доступности сборки по предложенной схеме для широкого потребителя. А новизна состоит в автономном режиме работы, что делает её более надёжной и безопасной, и позволяет использовать в случае отсутствия электросети. Система дополнена умным освещением, ориентированным на степень естественной освещённости и наличие динамического объекта. Такое освещение может быть использовано как для подсветки декоративных растений в неяркое время суток, создавая дополнительный антураж парка, так и для фонарей, установленных по пути передвижения. В ходе работы выполнен анализ предлагаемых на рынке систем и сравнение их с разработанной системой. Сконструирована и собрана действующая модель системы, основанная на использовании платы Arduino, применены методики программирования микроконтроллера. Умное освещение реализовано на основе фоторезистора и датчика расстояния. Проведён двухнедельный тест системы. Смонтирован демонстрационный стенд с имитацией парковой зоны. Принцип, заложенный в созданную систему позволяет: создать комфортные условия роста растения, увеличить урожайность за счёт более качественного и своевременного полива, рационально расходовать воду и электроэнергию при поливе, обеспечивать полив в автономном режиме/
Такой подход может быть использован в городской парковой зоне и при промышленном выращивании сельскохозяйственных культур. В этом случае участок делится на поливочные блоки, в контрольных точках устанавливаются датчики влажности, вода подаётся по магистральному трубопроводу, а затем - по распределительной системе. Качество собранного стенда позволяет использовать его на уроках робототехники для наглядной демонстрации работы датчиков. Существует еще много перспективных направлений, которые могут быть реализованы в умном парке. Вот некоторые из них: 1. Автоматизированная фигурная стрижка растений по заданному шаблону 2. Утилизация отходов декоративной стрижки и “профилактической” обрезки растений. Измельчение и брикетирование веток, использование опилок в качестве удобрений. 3. Автоматизированный сбор мусора. 4. Автоматизированная высадка цветов по заданному рисунку клумбы 5. Крытые площадки (зоны комфорта) с солнечными панелями на крышах, которые в солнечную погоду будут создавать тень, а в тёмное время освещаться (зоны отдыха, спортивные и детские площадки). Также на этих площадках можно заряжать электронные устройства, электросамокаты, детские электромобили и прочие средства передвижения. 6. Крытые оранжереи с экзотическими растениями. Всё чаще в парках высаживают растения, которые требуют особых условий. Для этого можно было бы использовать крытые оранжереи, особенно в тех случаях, когда это использование не доставляет особых хлопот, т.е. при условии автоматизации всех процессов обслуживания. Такие оранжереи актуальны и при застройке городов. Архитектурные решения современных многоэтажных зданий предусматривают зелёные зоны отдыха на промежуточных этажах и крышах. Созданию такой крытой оранжереи будет посвящён мой следующий этап, над которым я уже работаю.
Литература 1. Алба В.Д. “Методика расчёта и эксплуатации систем капельного орошения” // газета “Химия. Агрономия. Сервис.” №47-50 2. “Монтаж системы автополива” [Электронный ресурс] URL: http://avtopoliv-pro.ru (дата обращения 10.01.2021) 3. “Орошение полей. Системы автоматического полива для полей. Особенности орошения и фертигации овощных культур” [Электронный ресурс] URL: http:.. www.yug-poliv.ru (дата обращения 13.01.2021) 4. “Программирование Ардуино” [Электронный ресурс] URL:http://arduino.ru/Reference (дата обращения 22.12.2020)
Проект опубликовал
