P
P
P
1;2;3
0,970299
2.
S2
)
1
(
3
2
1
P
P
P
−
2
0,009801
3.
S3
)
1
(
2
3
1
P
P
P
−
1
0,009801
4.
S4
)
1
(
1
3
2
P
P
P
−
1,2
0,009801
5.
S5
)
1
)(
1
(
3
2
1
P
P
P
−
−
1,2
0,000099
6.
S6
)
1
)(
1
(
3
1
2
P
P
P
−
−
2,3
0,000099
7.
S7
)
1
)(
1
(
2
1
3
P
P
P
−
−
1,3
0,000099
*1 -magnit o‘zgartirish elementi ishdan chiqqan xolat, 2 -sezish elementi
ishdan chiqish xolati, 3-tarmoq to‘k o‘tkazgichi ishdan chiqish xolati
60
Bir fazali tokni monitoringida uch elementli apparatning umumiy
ishonchlilik ko‘rsatkichi
R
umumiy
ishchi holatlari ehtimolliklarini
xisoblash modellari asosida quyidagicha aniqlanadi:
.
9875
,
0
)
1
)(
1
(
)
1
)(
1
(
)
1
)(
1
(
)
1
(
)
1
(
)
1
(
2
1
3
3
1
2
3
2
1
1
3
2
2
3
1
3
2
1
3
2
1
=
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
=
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
умумий
(2.25)
Birlamchi toklarni kuchlanishga o‘zgartirish to‘rt elementli
apparatining signal o‘zgartirish tamoyilini tahlil qilib, o‘zgartirish
elementlarining ishonchliligini aniqlash mumkin bo‘lgan holatlari
tuzilgan. Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, barcha o‘zgartirish
elementlarining mumkin bo‘lgan ish holatlarining ehtimolligini
umumlashtirilib, majmua ishlash holatlari ehtimolligi aniqlanadi [70;
126-127-b].
Uch fazali birlamchi toklarini kuchlanish ko‘rinishidagi signalga
o‘zgartirish to‘rt elementli apparatning asosiy o‘zgartirish
elementlarining (magnit o‘zaklar, sezish elementi va qo‘shimcha
sterjenlar va tok o‘tkazgichlar birlamchi chulg‘amlar) ish holatda bo‘lish
ehtimoli quyidagicha qabul qilingan [71; 48-49-b].
;
99
.
0
1
=
P
;
99
.
0
2
=
P
;
99
.
0
3
=
P
;
99
.
0
4
=
P
(2.33)
Apparat elementlarining ish holatlarda bo‘lish ehtimolligini
umumlashtirib, to‘rt elementli majmuaning ish xolati ehtimolligi 2.6–
jadvalda keltirilgan ko‘rsatkichlar asosida shakllantirilgan:
2.6 – jadval.
To‘rt elementli apparatning ish holati ko‘rsatkichlari
№
Apparat
aloxida
holati
Apparat ish holati
modellari
Apparat
elementlari
ehtimolligining
miqdoriy
ko‘rsatkichlari
Apparat
qismlari va
ularning
umumiy
holatlari
1.
S1
4
3
2
1
P
P
P
P
0,96059601
1;2;3;4
2.
S2
)
1
(
4
3
2
1
P
P
P
P
−
0,00970299
1;2;3
3.
S3
)
1
(
3
4
2
1
P
P
P
P
−
0,00970299
1;2;4
4.
S4
)
1
(
2
4
3
1
P
P
P
P
−
0,00970299
1;3;4
5.
S5
)
1
(
1
4
3
2
P
P
P
P
−
0,00970299
2;3;4
6.
S6
)
1
)(
1
(
4
3
2
1
P
P
P
P
−
−
0,00009801
1;2
7.
S7
)
1
)(
1
(
4
1
3
2
P
P
P
P
−
−
0,00009801
2;3
8.
S8
)
1
)(
1
(
2
1
4
3
P
P
P
P
−
−
0,00009801
3;4
9.
S9
)
1
)(
1
(
3
2
4
1
P
P
P
P
−
−
0,00009801
1;4
10
C10
)
1
)(
1
(
4
2
3
1
P
P
P
P
−
−
0,00009801
1;3
61
11
C11
)
1
)(
1
(
3
1
4
2
P
P
P
P
−
−
0,00009801
2;4
12
S12
)
1
)(
1
)(
1
(
4
3
2
1
P
P
P
P
−
−
−
0,00000099
1
13
S13
)
1
)(
1
)(
1
(
4
3
1
2
P
P
P
P
−
−
−
0,00000099
2
14
S14
)
1
)(
1
)(
1
(
4
2
1
3
P
P
P
P
−
−
−
0,00000099
3
15
S15
)
1
)(
1
)(
1
(
3
2
1
4
P
P
P
P
−
−
−
0,00000099
4
*1 -magnit o‘zak, 2 -sezish elementi, 3-qo‘shimcha sterjenlar,4 -
birlamchi chulg‘am
Yuqorida keltirib o‘tilgan solishtirma jadvallari asosida apparat
bo‘laklarining ishonchli ishlashining umumiy xolati belgilandi. Apparat
bo‘laklari elementlarini xisoblashni doimiy ravishda keltirilgan
qiymatlar asosida grafiklar chizilib uchun dasturiy mobil ilovalar orqali
aks ettirilgan (2.14- rasm) [69;71;72].
2.14-rasm. Apparat bo‘laklari elementlarini xisoblash.
62
.
92
,0
)
1
)(
1
)(
1(
)
1
)(
1
)(
1(
)
1
)(
1
)(
1(
)
1
)(
1
)(
1(
)
1
)(
1(
)
1
)(
1(
)
1
)(
1(
)
1
)(
1(
)
1
)(
1(
)
1
)(
1(
)
1(
)
1(
)
1(
)
1(
3
2
1
4
4
2
1
3
4
3
1
2
4
3
2
1
3
1
4
2
4
2
3
1
3
2
4
1
2
1
4
3
4
1
3
2
4
3
2
1
1
4
3
2
2
4
3
1
3
4
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
=
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
+
−
−
+
−
−
−
−
+
−
−
−
+
−
−
=
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Умумий
Ushbu keltirib o‘tilgan apparat majmuaning bo‘laklari
elementlarini xisoblash fo‘rmulalari asosida o‘zgarishlarni doimiy
hisoblash uchun android operatsion tizimiga asoslangan mobil ilova
ishlab chiqildi. Ishlab chiqilgan mobil ilova energiya taminoti
manbalarini doimiy monitoringi uchun mo‘ljallangan markazlashgan
dasturiy majmuaga integratsiya qilindi.
63
III BOB. INFOKOMMUNIKATSIYA OBYEKTLARINING
ENERGIYA TA’MINOTI MANBALARINI MONITORING
ALGORITMLARI VA DASTURIY MAJMUASI
3.1-§. Energiya ta’minoti manbalarining monitoringi kattalik va
parametrlarini baxolashning IoT arxitekturasi
Energiya istemolchilarini uzluksiz elektr energiya bilan
taminlashda xar xil turdagi energiya ta’minoti manbalari va ularni
doimiy nazoratini xamda boshqaruvini taminlovchi vositalarga bo‘lgan
talab juda yuqori bo‘lmoqda. Uzluksiz elektr energiya bilan taminlash
jarayonida bu ikkala turdan bir vaqtning o‘zida foydalanilishi mumkin
va bu jarayon istemolchining istemol quvvatidan kelib chiqib amalga
oshiriladi. Elektr energiya ishlab chiqarish va uning sarfidan kelib chiqib
jarayonlarni boshqarish bugungi kunda energetika soxasiga axborot
texnologiyalari soxasining apparat va dasturiy vositalarining ya’ni IoT
texnologiyasining to‘liq kirib kelishi kerakligini talab qilmoqda.
Energiya ta’minotini doimiy nazorat va boshqaruvi jarayonlarini turli
sezish elementlari asosida qaror qabul qiladigan raqamli va intellektual
mikrokontrollerlar yordamida amalga oshiriladi[55;56]. Energiya
ta’minoti manbalarini monitoring qilishda IoT texnologiyasi o‘z ichiga
turli sezgir elementlar, sensorlar va ularni integratsiya jarayonlarini
oladi. IoT texnologiyasi yordamida manbalarni faqatgina monitoring
mintaqalarda joylashgan signal qabul vqilish va o‘zgartirish apparatlari
va sensorlardan kelayotgan malumotdar asosida energiya sarfi xamda
istemolchilarning istemol quvvatlarini doimiy malumotlar bazasi
yordamida baxolab boradi (3.1- rasm). U asosan uchta qismdan iborat:
manbalar to‘g‘risida malumotlarni olish, qayta ishlash blokida
o‘zgartirish, masofadan monitoring tizimiga yetkazib berish va nazorat
qilish bo‘limi[57;58 ].
64
3.1-rasm.
Energiya ta’minoti manbalarini monitoring qilishning IoT
arxitekturasi.
Mikrokontroller (maxsus ishlab chiqilgan qurilma) sensor kirish
signallarini uchta kirishdan oladi va ularni real vaqt rejimida GSM
signal uzatish vositasi yordamida serverga uzatadi. Ma’lumotlar Sim800
moduli orqali uzatgandan keyin, internet tarmog‘i orqali monitoring
ilovasiga (ya’ni serverga) yuboriladi. IoT texnologiyasiga asoslangan
holda energiya ta’minoti manbalarini monitoring qilish tizimi quyidagi
vazifalarni bosqichma bosqish bajaradi.
3.2- rasm.
IoT texnologiyasi asosidagi monitoring jarayonini
bosqichlari.
Tadqiqotning nazariy va amaliy natijalariga ko‘ra, taklif qilingan
majmuaning maqsadga muvofiqligi isbotlangan. Texnikaning invaziv
bo‘lmagan xususiyati uni tadqiqot uchun ham, xar qanday sharoitda ham
o‘ziga jalb qiluvchi vositaga aylantiradi. Simsiz uzatish tizimi
manbaning olingan malumotlarni saqlash va internet tarmog‘i orqali
monitoringa uzatishga imkon beradi. Energiya ta’minoti manbalaridan
65
olingan malumotlarni masofadan monitoring dasturiy majmuasiga
yuborish jarayonini kompyuterda sinov dasturiy vositasi yordamida
sozlash jarayoni ketma ketligi 3.3-rasmda keltirilgan[6; 298-301-b, 7;
274-276-b,8 ].
3.3-rasm.
Majmuani ishga tushirish
Dastlab energiya manbalar va apparat o‘rtasida bog‘lanishlar
amalga oshiriladi. Bog‘lanishlarni amalga oshirishda birinchi navbatda
energiya
manbalari bilan apparatdan chiqayotgan signallar miqdori va xolatini
sezgir elementga yo‘naltirishga mo‘ljallangan kiruvchi simlar yordamida
amalga oshiriladi. (3.4-rasm)
3.4-rasm.
Apparatning tarmoqqa ulanishi
66
Xar bir sezgir element xulosasi asosida analog malumotlar apparat
elementida raqamli ko‘rinishga aylantiriladi va axborotlarni qayta
ishlash blokiga (mikrokontrollerga) yuboriladi. Mikrokontrollerga
kiruvchi pinlar yordamida energiya manbasining turi aniqlanadi.
Energiya manbalardan kelayotgan kuchlanish ko‘rinishidagi signallarni
axborot malumot shaklida GSM moduli orqali masofadan monitoring
jarayonlarini amalga oshiruvchi ilovaning URL adresiga yuboriladi.
Malumotlar xar bir manbaning ishlab chiqqan elektr energiya
miqdoridan kelib chiqib xar 5 minut ichida web saxifaga xabarlarni
yuborib turadi. Apparat xar bir infokommunikatsiya obyektining
uzluksiz elektr energiya istemol qiladigan antennalariga va qurilmalariga
yaqin bo‘lgan joylariga o‘rnatiladi. Xar bir qurilmaga bir xil URL adres
beriladi, monitoring ilovasi keluvchi malumotlarni shifr matni asosida
qaysi obyektdan kelayotganligini ajratib oladi. Mazkur monitoring
apparatidan keluvchi malumotlar uchun dasturiy majmuada aloxida
satrlar keltirib o‘tilgan.
3.5-rasm.
Apparatning monitoring ilovasiga malumotlarni yuborish
jarayoni.
Apparat xamda dasturiy majmuada kechuvchi jarayonlar
nazoratida apparat-dasturiy majmuaning har turli funksiyasini bajaruvchi
modullari uchun mavjud bo‘lgan zamonaviy kutubxonalaridan
foydalaniladi. Dacturiy majmua Javascript dasturlash muxitida ishlab
chiqildi. Dasturiy majmuada kunning vaqtlarida energiya ta’minoti
67
manbalaridan kelayotgan axborotlarni xar 5 minutda aloxida saxifada
xududlar kesimida aks ettiradi. Bundan tashqari manbalarning elektr
energiya ishlab chiqarishi xamda o‘zgaruvchan va o‘zgarmas toklarni
monitoring xolatini asoslovchi grafiklar shaklantirib beradi. Mazkur
dasturiy majmuaga maxsus algoritm asosida shakllantirilgan. Internet
brauzerlaridan pwcontrol.herokuapp.com manzili orqali murojatlarni
amalga oshirish va manbalar xolatini doimiy monitoring qilish mumkin
(3.6-rasm) [86;87;88 ].
Бошлаш
Манбалар параметрларини
юклаш
Қурилманинг иш холатини
текшириш
Маьлумотларни
ўқиш
Манбалар холатини
аниқлаш
Манбанинг
оптималини тавсия
қилиш
Статистик
маьлумотларни
визуаллаштириш
Қувват сарфини
хисоблаш
(KWh)
Холатларни
маьлумотлар баьзасига
ёзиш
Тамом
Ха
Йўқ
Ха
Йўқ
3.6-rasm.
Infokommunikatsiya obyektlarini energiya ta’minotini
masofadan monitoringi dasturiy majmuasining ishlash algoritmi.
Tadqiqotlar asosi sifatida signal o‘zgartirish elementlari kattaliklari
va parametrlarini xisoblash algoritmi doirasida kichik bir dasturiy vosita
ishlab chiqilgan, keyinchalik pwcontrol.herokuapp.com tizimga bog‘lash
maqsadida. Dasturiy vosita elektr o‘zgartkichlaridagi birlamchi toklarni
kuchlanish ko‘rinishidagi signalga o‘zgartirish jarayonlarida ishtirok
etuvchi kattalik va parametrlarni ratsional xisoblash asosida, chiqish
68
kuchlanishi 5 Voltdan kichik bo‘lgan signallarni tadqiq qilish va signal
o‘zgartirish kattaliklari xamda parametrlarni xisoblash imkoniyatlariga
ega. Dasturiy majmua energetika o‘lchov o‘zgartirish va axborot
kommunikatsiya tizimlari energiya ta’minotini xisoblarini amalga
oshirishda qo‘llashga mo‘ljallangan. Infokommunikatsiya obyektlari
elektr qurilmalari va energiya ta’minoti tarmoqlaridan oqayotgan uch
fazali toklarni statik o‘zgartirish jarayonini analitik ifodalari asosida
signal o‘zgartkich apparatlarning kattalik va parametrlarini amaliy
tadqiq etishga mo‘ljallangan.
кириш
Э
U
Э
П
чикиш
Э
I
1
=
(3.1)
µ
µ
Э
Э
К
I
F
кириш
=
(3.2)
µ
µ
µ
F
П
Ф
=
(3.3)
µ
µ
Ф
K
U
Э
чикиш
Э
=
(3.4)
кириш
чикиш
Э
Э
Э
Э
Э
U
П
К
П
К
U
1
1
µ
µ
µ
=
(3.5)
;
44
,
4
2
2
µ
Ф
fW
U
чикиш
Э
=
(3.6)
Yuqorida keltirilgan analitik ifodalar asosida ishlab chiqilgan
mobil qurilmalar uchun mo‘ljallab yaratilgan qulay dasturiy ta’minotda,
ushbu tadqiqot ishida energiya ta’minoti monitoringi amaliy
jarayonlarida mavjud xisoblashlarni va natijalarni olishda keng
foydalanilgan. Dasturiy vositaning mobil ilovasi shakllantirilgan bo‘lib,
manbalar parametrlari kiritilganda bir vaqtning o‘zida sonlarda natijalar
elon qilinadi. Mazkur xisoblash uchun mo‘ljallangan dasturiy ta’minot
uchun intellektual mulk agentligidan asosli guvoxnoma olingan.
Dasturiy majmuasi maxsus formulalar asosida shakllantirilgan algoritm
asosida ishlaydi (3.7-rasm) [81;82;83].
Dasturiy majmuada dastlabki xisoblarni amalga oshirish va
ularning amaliy xamda nazariy qiymatlarini qanchalik mosligini
aniqlash maqsadida mobil ilovasi ishlab chiqildi. Yuqorida
shakllantirilgan analitik ifoda dasturiy majmuada algoritm asosida ketma
ketlik bilan to‘liq kiritilgan. Ushbu ketma ketlik asosida qiymatlar
kiritiladi va dastur natijaviy xulosalar son kesimida aks ettiriladi (3.8a.-
rasm). pwcontrol.herokuapp.com tizimi interfeysi 3.8b. rasmda
keltirilgan.
69
Бошлаш
2
1
,
,
,
,
,
,
,
,
Ф
,
,
чикиш
кириш
кириш
W
f
П
К
П
К
U
U
F
I
Э
Э
Э
Э
Э
Э
µ
µ
µ
µ
µ
кириш
чикиш
Э
Э
Э
U
П
I
1
=
µ
µ
Э
Э
К
I
F
кириш
=
µ
µ
µ
F
П
Ф
=
µ
µ
Ф
K
U
Э
чикиш
Э
=
;
1
1
кириш
чикиш
Э
Э
Э
Э
Э
U
П
К
П
К
U
µ
µ
µ
=
;
44
,
4
2
2
µ
Ф
fW
U
чикиш
Э
=
В
20
2
≤
чикиш
Э
U
µ
µ
µ
П
П
П
П
П
П
Э
Э
Э
∆
+
=
∆
+
=
1
1
| 