تحقیق کنترل هوشمند

توضیحات

– مقدمه

زندگی امروز بشر در حال تبدیل به یک روند مکانیزه و وابسته به انواع ابزارها و ادوات مختلف می باشد. با گسترش روز افزون این تجهیزات و افزایش حیطه مدیریت منابع توسط انسان ها نیاز به طراحی و اجرای یک الگوی مدیریتی هوشمند امری لازم به ذهن می آید. کنترل هوشمند راه کار مناسبی جهت افزایش تسلط و بهره گیری هرچه بیشتر از منابع اطراف می باشد.

کنترل هوشمند به هر اقدامی در جهت مدیرت منابع و ابزارهای موجود به صورت بهینه گفته می شود. از ویژگی های بسیار مهم در کنترل هوشمند امکان یکپارچه سازی مدیرت و سامان دهی مرکزی آن می باشد که مشکل بسیار بزرگی در مجموعه های گسترده می باشد. بحث کنترل هوشمند شامل ابعاد مختلفی می باشد که هر بعد شامل اجزای خاصی می باشد. به طور خلاصه این بحث به صورت زیر تقسیم بندی می گردد:

1-      واحد حسگرها

• حسگرهای پارامترهای محیطی
• مبدل های خروجی/ورودی
• کنترل کننده حسگرها (سخت افزار/نرم افزار)

2-      واحد کنترل مرکزی

• سخت افزار مرکزی
• نرم افزار مرکزی

3-      واحد ارتباطات

• بستر ارتباطی
• واسط های بی سیم
• واسط های سیمی

4-      واحد درایو

• واسط درایور
• مبدل های خروجی/ورودی
• کنترل درایور (سخت افزار/نرم افزار)

در یک سامانه ی کنترل هوشمند پارامترهای محیطی توسط یک مجموعه حسگر دریافت گردیده. این پارامترها بر روی یک بستر شبکه چه به صورت بی سیم و چه به صورت سیمی به واحد کنترل مرکزی منتقل می گردند. واحد کنترل مرکزی پس از پردازش داده های دریافتی پاسخ مناسبی را بر روی بستر ارتباطی ارسال می نماید و این پاسخ در نهایت موجب تغییراتی و فرمانی در واحد درایو می گردد.

حسگرها

حسگرها وظیفه ی حس کردن پارامترهای محیطی و بعضاً غیر محیطی را بر عهده دارند. این بخش به صورت ماژول های خاص جهت حس نمودن انواع پدیده ها در نظر گرفته می شود و هر یک دارای مشخصات منحصر به فرد خود می باشد. از انواع حسگرها می توان به نمونه های زیر اشاره نمود

• حسگر دود
• حسگر گاز
• حسگر نور
• حسگر دما
• حسگر جریان
• حسگر ولتاژ
• حسگر حرکت با استفاده از مادون قرمز
• حسگر حرکت با استفاده از امواج فرا صوت
• حسگر لرزه
• حسگر شتاب
• حسگرهای موقعیت

کنترل مرکزی

این واحد شامل یک مجموعه ی سخت افزاری و نرم افزاری می باشد که وظیفه ی کنترل کل سامانه ی کنترل هوشمند را بر عهده دارد. اطلاعات به جز در موارد خاص تماماً وارد این مرکز گردیده و پردازش های لازم بر روی آنها صورت می پذیرد. مدیر سیستم از طریق این واحد می تواند مجموعه خود را مدیریت نماید و سیاست های مورد نظر خود را بر روی مجموعه اعمال نماید. این واحد بسته به نوع و شرایط استفاده امکان برقراری با سایر سامانه های رایانه ای و مخابراتی را دارا می باشد به طور مثال جهت اعلام هشدار به مدیر سیستم این واحد می تواند با ارسال پیام کوتاه، پست الکترونیکی یا حتی تماس تلفنی شرایط مورد نظر را به اطلاع مدیر برساند.

ارتباطات

برقراری ارتباط و انتقال اطلاعات مابین اجزای مختلف سامانه ی کنترل هوشمند از اهمیت بسزایی بر خوردار می باشد. ارتباط میان اجزا به دو حالت کلی بی سیم و باسیم صورت می پذیرد. هر واحد بسته به نوع بستر ارتباطی نیاز به یک واسط برای ارتباط با آن بستر دارد و در لایه های بالاتر نیاز به یک پروتکل جهت انتقال اطلاعات ما بین اجزا دارد. در برخی موارد خاص این بستر می بایستر از ضرایب امنیتی و پایداری بالا بر خوردار باشد تا عملکرد سیستم مختل نگردد. این بستر در صورت عدم عملکرد صحیح هر واحدی حتی واحد کنترل مرکز باید امکان به کارگیری شرایط جایگزین را دارا باشد. برای نمونه در حالت موارد خاص حسگر بتواند به طور مستقیم با درایور ارتباط برقرار نماید و فرمان لازم را به آن ارسال نماید.

واحد درایو

این واحد بسته به نوع دستگاه یا سامانه ای که نیاز به کنترل دارد متفاوت است. وظیفه ی این واحد دریافت فرامین و اعمال تغییرات در خروجی جهت انجام عملیات مورد نظر می باشد.

کاربرد کنترل هوشمند

کنترل هوشمند کاربردهای فراوانی در بسیاری از فعالیت های زندگی دارد که به طور خلاصه به تعدادی از آنها اشاره می گردد.

فهرست مطالب

 فصل اول: مقدمه ای در ارتباط با کنترل هوشمند………………………………………… 4

فصل دوم: بررسی برخی از موارد کاربرد کنترل هوشمند………………………………… 10

2-1- سیستم کنترل هوشمند موتورخانه………………………………………………….. 11

2-2- سیستم روشنایی هوشمند خیابان…………………………………………… 24

2-3- مدیریت هوشمند بار در شبکه هوشمند…………………………………………. 25

2-4- کنترل هوشمند ساختمان………………………………………………. 36

2-5- نقش کنترل هوشمند در بهبود ترافيک…………………………………………. 70

2-6- هوشمندسازی سالنهای مرغداری………………………………………………….. 79

منابع و ماخذ……………………………………………………………………………….. 81