Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací komplexního systému pro monitorování úrovně vodní hladiny vody v odlehlém rezervoáru. Práce popisuje různé metody měření úrovně vodní hladiny a různé vhodné metody přenosu dat. V další části diplomové práce je popis konkrétního řešení na platformě Arduino Mega 2560 s odesíláním dat pomocí GSM/GPRS postaveném na MCU SIM900 a měření úrovně vodní hladiny pomocí hydrostatického tlakoměru. Práce se zaměřuje na vysokou přesnost, nízkou spotřebu a na nízké pořizovací náklady konečného systému. Práce popisuje výrobu hardwaru a softwaru. V poslední části práce je popsáno testování celého systému.
Annotation in English
The thesis deals with both design and implementation of complex system for monitoring of water level in distant reservoir. The thesis describes different methods of water level measuring as well as methods of data transmission. Further sections presents real solution using Arduino Mega 2560, data transmitting by GSM/GPRS module based on MCU SIM900 and water level measuring via hydrostatic level meter. Thesis fucuses on high precision, low energy consumption and low cost of final system. Thesis describes making of both hardware and software. In the final part of thesis there is description of testing the whole system.
Keywords
komplexní systém, monitorování úrovně vodní hladiny, odlehlý rezervoár, přenos dat, Arduino Mega 2560, GSM, GPRS, MCU, SIM900, hydrostatický hladinoměr, přesnost, nízká spotřeba, kritické události
Keywords in English
complex system, monitoring of water level, distant reservoir, data transmission, Arduino Mega 2560, GSM, GPRS, MCU, SIM900, hydrostatic level meter, precision, low energy consumption, low cost
Length of the covering note
71
Language
CZ
Annotation
Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací komplexního systému pro monitorování úrovně vodní hladiny vody v odlehlém rezervoáru. Práce popisuje různé metody měření úrovně vodní hladiny a různé vhodné metody přenosu dat. V další části diplomové práce je popis konkrétního řešení na platformě Arduino Mega 2560 s odesíláním dat pomocí GSM/GPRS postaveném na MCU SIM900 a měření úrovně vodní hladiny pomocí hydrostatického tlakoměru. Práce se zaměřuje na vysokou přesnost, nízkou spotřebu a na nízké pořizovací náklady konečného systému. Práce popisuje výrobu hardwaru a softwaru. V poslední části práce je popsáno testování celého systému.
Annotation in English
The thesis deals with both design and implementation of complex system for monitoring of water level in distant reservoir. The thesis describes different methods of water level measuring as well as methods of data transmission. Further sections presents real solution using Arduino Mega 2560, data transmitting by GSM/GPRS module based on MCU SIM900 and water level measuring via hydrostatic level meter. Thesis fucuses on high precision, low energy consumption and low cost of final system. Thesis describes making of both hardware and software. In the final part of thesis there is description of testing the whole system.
Keywords
komplexní systém, monitorování úrovně vodní hladiny, odlehlý rezervoár, přenos dat, Arduino Mega 2560, GSM, GPRS, MCU, SIM900, hydrostatický hladinoměr, přesnost, nízká spotřeba, kritické události
Keywords in English
complex system, monitoring of water level, distant reservoir, data transmission, Arduino Mega 2560, GSM, GPRS, MCU, SIM900, hydrostatic level meter, precision, low energy consumption, low cost
Research Plan
Na základě literární rešerše uveďte způsoby měření výšky hladiny kapaliny v rezervoáru.
Proveďte rešerši zabývající se možnostmi přenosu dat pro potřeby monitorování fyzikálních veličin.
Navrhněte vhodné hardwarové komponenty pro systém monitorování úrovně hladiny vody v odlehlém rezervoáru v místě bez připojení k elektrické síti. Systém musí být schopen měřit a zaznamenávat úroveň hladiny s přesností na centimetry při rozsahu několika metrů. Systém bude umožňovat vzdálené zobrazování naměřených dat a v případě detekování havarijního stavu zaslat notifikační zprávu. Zaměřte se na použití standardních komponentů pro případ poruchy.
Sestavte, naprogramujte a ověřte navržený systém v laboratorních podmínkách. Při programování dbejte na snadnou možnost budoucích úprav programu.
Realizovaný systém otestujte v reálných podmínkách.
Vytvořte stručnou uživatelskou příručku systému s uvedením provozních požadavků. Uveďte pořizovací a provozní náklady realizovaného systému.
Research Plan
Na základě literární rešerše uveďte způsoby měření výšky hladiny kapaliny v rezervoáru.
Proveďte rešerši zabývající se možnostmi přenosu dat pro potřeby monitorování fyzikálních veličin.
Navrhněte vhodné hardwarové komponenty pro systém monitorování úrovně hladiny vody v odlehlém rezervoáru v místě bez připojení k elektrické síti. Systém musí být schopen měřit a zaznamenávat úroveň hladiny s přesností na centimetry při rozsahu několika metrů. Systém bude umožňovat vzdálené zobrazování naměřených dat a v případě detekování havarijního stavu zaslat notifikační zprávu. Zaměřte se na použití standardních komponentů pro případ poruchy.
Sestavte, naprogramujte a ověřte navržený systém v laboratorních podmínkách. Při programování dbejte na snadnou možnost budoucích úprav programu.
Realizovaný systém otestujte v reálných podmínkách.
Vytvořte stručnou uživatelskou příručku systému s uvedením provozních požadavků. Uveďte pořizovací a provozní náklady realizovaného systému.
Recommended resources
HRUŠKA, František.Technické prostředky integrované automatizace. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2012, 1 online zdroj (345 s.). ISBN 978-80-7454-234-3. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/18664
HRUŠKA, František.Senzory: fyzikální principy, úpravy signálů, praktické použití (e-book). 2. rozš. vyd. Ve Zlíně: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2011, 202 s. ISBN 978-80-7454-096-7. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/18582
PETRUZELLA, Frank D.Programmable logic controllers. 4th ed. New York, NY: McGraw-Hill, c2011, xvii, 396 s. ISBN 978-0-07-351088-0.
BOLTON, W.Programmable logic controllers. 5th ed. Oxford: Newnes, c2009, xii, 400 s. ISBN 978-1-85617-751-1.
MARGOLIS, Michael.Arduino cookbook. Second edition. Sebastopol: O\symbol{39}Reilly, 2011, xx, 699. ISBN 978-1-4493-1387-6.
CASTRO, Elizabeth a Bruce HYSLOP.HTML5 a CSS3: názorný průvodce tvorbou WWW stránek. Brno: Computer Press, 2012, 439 s. ISBN 978-80-251-3733-8.
DLOUHÝ, Radek.PHP v příkladech. Kralice na Hané: Computer Media, 2007, 180 s.
BROOKS, David R.Guide to HTML, JavaScript and PHP: for scientists and engineers. London: Springer, c2011, xiii, 415 s. ISBN 978-0-85729-449-4. Dostupné také z: http://www.springerlink.com/content/978-0-85729-448-7/contents/
Recommended resources
HRUŠKA, František.Technické prostředky integrované automatizace. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2012, 1 online zdroj (345 s.). ISBN 978-80-7454-234-3. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/18664
HRUŠKA, František.Senzory: fyzikální principy, úpravy signálů, praktické použití (e-book). 2. rozš. vyd. Ve Zlíně: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2011, 202 s. ISBN 978-80-7454-096-7. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/18582
PETRUZELLA, Frank D.Programmable logic controllers. 4th ed. New York, NY: McGraw-Hill, c2011, xvii, 396 s. ISBN 978-0-07-351088-0.
BOLTON, W.Programmable logic controllers. 5th ed. Oxford: Newnes, c2009, xii, 400 s. ISBN 978-1-85617-751-1.
MARGOLIS, Michael.Arduino cookbook. Second edition. Sebastopol: O\symbol{39}Reilly, 2011, xx, 699. ISBN 978-1-4493-1387-6.
CASTRO, Elizabeth a Bruce HYSLOP.HTML5 a CSS3: názorný průvodce tvorbou WWW stránek. Brno: Computer Press, 2012, 439 s. ISBN 978-80-251-3733-8.
DLOUHÝ, Radek.PHP v příkladech. Kralice na Hané: Computer Media, 2007, 180 s.
BROOKS, David R.Guide to HTML, JavaScript and PHP: for scientists and engineers. London: Springer, c2011, xiii, 415 s. ISBN 978-0-85729-449-4. Dostupné také z: http://www.springerlink.com/content/978-0-85729-448-7/contents/
