Система прогнозування та оптимізації споживання енергоресурсів EnMonCo
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація за темою “ Система прогнозування та оптимізації
споживання енергоресурсів EnMonCo ” виконана студентом кафедри інженерії
програмного забезпечення в енергетиці НН ІАТЕ Нестеровим Микитою
Андрійовичем зі спеціальності 121 “Інженерія програмного забезпечення” за
освітньо-професійною
програмою
“Інженерія
програмного
забезпечення
інтелектуальних кібер-фізичних систем і веб-технологій” і складається зі: вступу;
6 розділів (“Постановка завдань магістерської роботи”, “Аналіз існуючих
рішень”, “Засоби розробки”, “Опис програмної реалізації”, “Робота користувача
з програмною системою”, “Розроблення стартап-проекту”) висновків до кожного
з цих розділів; загальних висновків; списку використаних джерел, який налічує
25 джерел; 10 ілюстрацій; 14 таблиць та 2 додатки. Загальний обсяг роботи 102
сторінки.
Актуальність
теми.
Актуальність
цієї
роботи
обґрунтовується
зростаючою потребою в ефективному використанні енергоресурсів в умовах
сучасної глобалізації. Збільшення обсягів промислового виробництва, широке
застосування
інформаційних
технологій
та
розширення
громадської
інфраструктури посилюють потребу у енергії. Паралельно із цим, проблеми зміни
клімату
наголошують
на
необхідності
відповідального
використання
енергоресурсів. Таким чином, розробка ефективних систем прогнозування та
оптимізації споживання енергії стає ключовою для зниження економічних витрат
та охорони навколишнього середовища. Застосування методів прогнозування
електроспоживання у системі EnMonCo дозволяє більш раціонально розподіляти
енергетичні ресурси, крім того, адекватне прогнозування споживання
електроенергії важливе для оптимізації виробничих процесів.
Мета роботи і завдання дослідження. Метою магістерської роботи є
створення ефективної системи, яка б дозволяла своєчасно виявляти можливості
для оптимізації споживання енергоресурсів, а також робити точні прогнози щодо
потреби в енергії на певний період часу.
Для досягнення поставленої мети необхідно реалізувати наступні завдання:
— аналіз існуючих методів та систем прогнозування споживання
енергоресурсів: дослідження та оцінка сучасних підходів та технологій у
цій галузі;
— збір та аналіз даних: збір історичних даних про споживання енергії,
включаючи сезонні та годинні варіації, та аналіз цих даних для виявлення
закономірностей та трендів;
—
розробка
математичної
моделі
прогнозування:
створення
та
калібрування математичної моделі, яка може передбачати споживання
енергії з високою точністю;
— інтеграція моделі з алгоритмами оптимізації: розробка алгоритмів, які
використовують дані прогнозування для ідентифікації потенційних
можливостей оптимізації споживання енергії;
— розробка програмного забезпечення системи: створення програмного
забезпечення, яке інтегрує модель прогнозування та алгоритми оптимізації
для реального часу чи планового використання;
— тестування та валідація системи: проведення експериментів і тестувань
для перевірки точності прогнозів та ефективності оптимізаційних
стратегій;
— аналіз впливу системи на зменшення енергоспоживання та витрат:
оцінка ефективності системи шляхом порівняння енергоспоживання та
витрат до і після її впровадження;
Об'єкт дослідження. Об’єктом дослідження є процеси використання та
оптимізації споживання енергоресурсів в різних сферах.
Предмет
дослідження.
Предметом
дослідження
є
розробка
та
впровадження системи для прогнозування споживання енергії та ідентифікації
можливостей її оптимізації. Це включає аналіз існуючих методів прогнозування
споживання енергоресурсів, розробку математичних моделей для точного
прогнозування,
створення
алгоритмів
для
виявлення
оптимізаційних
можливостей, а також розробку відповідного програмного забезпечення та його
тестування.
Методи дослідження. сукупність теоретичних та експериментальних
методів, а саме аналітичного методу, літературного огляду, методу вивчення
випадків тощо.
Практичне значення одержаних результатів. Практичне значення
одержаних результатів цієї роботи може мати широкий спектр позитивних
наслідків, які стосуються економічної ефективності та екологічної стійкості, а
саме:
система
дозволить
підприємствам
та
організаціям
ефективніше
використовувати енергію, знижуючи тим самим витрати на енергоресурси; точні
прогнози споживання енергії допоможуть у плануванні потужностей та
запобіганні перевантажень енергосистем.
Опис
Дослідження охоплює аналіз наявних методів, збір даних, розробку
математичної моделі, інтеграцію з оптимізаційними алгоритмами та розробку
відповідного програмного забезпечення. Особлива увага приділяється аналізу
впливу системи на зниження витрат та енергоспоживання, з акцентом на її
практичне значення для підприємств та організацій.
Ключові слова
алгоритми оптимізації енергоспоживання, обробка сигналів, мікроконтролери, веб додаток, NodeJS, NestJS, IoT, C++, ESP32, розподілені системи, енергоспоживання, алгоритми прогнозування
Бібліографічний опис
Нестеров, М. А. Система прогнозування та оптимізації споживання енергоресурсів EnMonCo : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Нестеров Микита Андрійович. – Київ, 2024 – 104 c.