Wykorzystanie technologii inteligentnych instalacji - sterownik akwarystyczny

Abstract

W niniejszej pracy opisano w jaki sposób autor wykorzystując zasady i technologie inteligentnych instalacji budynkowych samodzielnie zaprojektował i wykonał inteligentny system (sterownik), dzięki któremu będzie zarządzał sztucznym zbiornikiem wodnym – akwarium. Przy realizacji sterownika wykorzystano platformę Raspberry Pi, oraz Arduino UNO, w celu kontrolowania i zarządzania całym zbiornikiem. System zakłada między innymi automatyczną obsługę oświetlenia, temperatury i poziomu PH wody. Dodatkowo, odpowiednie oprogramowanie sterownika pozwala utrzymywać optymalne warunki fauny i flory, a co więcej, zapewnia estetyczne wrażenia właścicielowi. Wreszcie, dzięki zastosowaniu sterownika zrealizowane zostanie automatyczne karmienie ryb, nawożenie, poprzez sterowanie pompami dozującymi oraz będzie on pełnił funkcję ochronną (ze względu na zastosowany system ostrzegania przed zalaniem). Działanie sterownika zaimplementowano w języku Python, a także w pseudo C (w przypadku Arduino). Sterownik obsługiwany jest z poziomu przeglądarki www, natomiast sam interface zaimplementowany jest w PHP. Wszelkie dane potrzebne do działania przechowywane są w bazie danych (MariaDB). Ponadto, do efektywnego działania sterownika, autor wykorzystał różnego rodzaju elementy układów elektronicznych takie jak oporniki i potencjometry, a także przekaźniki. Inteligentne instalacje można z powodzeniem zaadaptować zarówno w budynkach, jak i mniejszych obiektach. W przypadku akwarium - zastosowanie w sterowniku różnego rodzaju czujników oraz określonego sposobu programowania, pozwoliło na automatyzację zarządzania, co przyczyniło się do oszczędności czasu oraz kosztów.

This dissertation describes the process of designing and building a smart control system for an artificial water tank – aquarium, with the use of the rules and technologies of smart building installations. Raspberry Pi and Arduino UNO platforms were used to create the control device, which enabled the control and management of the entire tank. Among other functionalities, the system automatically adjusts the lighting, temperature, and ​pH level of water. Furthermore, appropriate driver software makes it possible to maintain optimal conditions for the fauna and flora, providing appealing visual experiences for the owner. Finally, with the use of the control device fish are automatically fed, water is fertilized, and by controlling the operation of dosing pumps it also has a protective function (thanks to the overflow warning system applied). The control device was implemented based on Python programming language, as well as pseudo-C (for Arduino). The driver is controlled via a web browser, and the interface was implemented based on PHP. All data required for the operation is stored in the database (MariaDB). What is more, to ensure efficient work of the driver, the author used various components of electronic circuits, such as resistors, potentiometers, and relays. Smart installations can be successively applied both in buildings, and in smaller objects. In the case of an aquarium, using different sensors along with a particular programming method allowed for management automation, which resulted in noticeable savings in time and costs.