Alternatív energiaforrású töltőrendszer fejlesztése automata beágyazott mérőrendszerhez

OData támogatás
Konzulens:
Krébesz Tamás István
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Európai Uniós direktíva alapján, új kommunális hulladéklerakó építése esetén, a lerakó medencéjét el kell látni egy speciális védőréteggel, amely megakadályozza a csurgalékvíz talajba jutását. Erre a célra egy HDPE fóliaréteget telepítenek a medencébe. A Geoelectro Kft. fő tevékenysége, hogy olyan szenzorhálózatot telepít a fóliaréteg alá, mely képes detektálni és pontosan megmutatni az esetleges sérüléseket és azok helyét. Jelenleg is fejlesztés alatt áll egy olyan automata beágyazott mérőrendszer mely előre programozott módon tud mérést végezni. A rendszer beágyazott egységei felé fontos elvárás, hogy hálózati áram nélkül is tudjon üzemelni. Emellett fontos, hogy ne kelljen havi rendszerességgel karbantartani a lemerülő akkumulátor miatt. A műszert úgy tervezzük kialakítani, hogy rendelkezzen egy saját töltőáramkörrel, mely figyeli, az akkumulátort és visszapótolja a műszer által elhasznált energiát.

Az energia visszapótlásának több lehetősége van. Mivel a műszer rendelkezik földbe telepített elektródákkal, szeretnénk kutatásokat és kísérleteket végezni, hogy az úgynevezett tellurikus áramok felhasználásával lehessen kialakítani a töltőrendszert. A töltéshez szükséges energia előállításának másik módja a napelemes rendszer használata. Ez esetben fontos, hogy a rendszer képes legyen megfelelő töltő teljesítménnyel kiszolgálni az akkumulátort a fényviszonyok, és az akkumulátor kapocsfeszültségének változását is figyelembe véve. Erre alkalmas eljárás az MPPT (Maximum Power Point Tracking), mely adott teljesítményű napelem modul esetén 10-45%-os teljesítménytöbbletet eredményez a fény- és hőmérsékletviszonyok változásától függően.

Munkám során ismertetem az alkalmazandó automata mérőrendszer rendszertevét, kitérve az egyes egységek szerepére, sajátosságaira. A mérőegység vizsgálata és tesztmérések elvégzése után a szükséges energiaigényére becslést adok. Az energiaigény becslését követően meghatározom, hogy milyen igényeknek kell megfelelnie a töltőrendszernek és ez alapján elkészítem a töltőrendszer specifikációját.

Kísérleti mérésekkel vizsgálom, hogy a tellurikus áramok alkalmazhatóak-e az adott rendszer keretei között egy töltőberendezés megvalósítására. A kísérleti mérések a rozsdamentes acél szenzorok alkalmazhatóságára és a talajba telepített szenzorrendszer által kinyerhető energia mennyiségére vonatkoznak.

Az eredmények birtokában kiválasztom a megfelelő energiaforrást, melyet a töltőberendezés felhasznál, és a V-modell alapján elkészítem a beágyazott töltőberendezés rendszer- és modultervét. A specifikációk alapján kiválasztom a szükséges alkatrészeket, melyekből a berendezés felépül. Elkészítem a berendezés hardver-és szoftvertervét. A tervek szerint megépítem a berendezést és elkészítem a vezérlőszoftverét. A megépítést követően tesztelem a berendezést, külön hardver és szoftver szinten, majd a tesztelést követően vizsgálom a teljes automata mérőrendszert.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.