Інтелектуальна система моніторингу енергоспоживання муніципальних будівель

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБориченко, Олена Володимирівна
dc.contributor.authorЯрощук, Світлана Олександрівна
dc.date.accessioned2026-03-31T07:17:14Z
dc.date.available2026-03-31T07:17:14Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractАктуальність теми дослідження. Актуальність теми обумовлена необхідністю підвищення енергоефективності муніципальних будівель в умовах зростання вартості енергоресурсів, обмеженості бюджетного фінансування та посилення вимог державної політики у сфері енергозбереження. Більшість будівель бюджетного сектору працюють із застарілими інженерними системами та не мають сучасних інструментів для автоматизованого контролю та аналізу енергоспоживання, що призводить до неефективного використання паливно-енергетичних ресурсів. Існуючі автоматизовані системи енергомоніторингу здебільшого виконують облікові завдання але не підтримують інтелектуальне управління енергоспоживанням. Розробка інтелектуальної системи моніторингу енергоспоживання є актуальним науково-практичним завданням. Ця система повинна бути здатна аналізувати, прогнозувати та знаходити неефективні режими роботи, щоб зменшити витрати на енергію в муніципальних будівлях. Метою дослідження є розроблення концепції та архітектури інтелектуальної системи моніторингу енергоспоживання муніципальних будівель з можливостями автоматичного аналізу даних, прогнозування енергетичних навантажень та виявлення неефективних режимів роботи з метою підвищення ефективності енергоменеджменту. Для досягнення поставленої мети були вирішені наступні завдання: 1. проаналізовані теоретичні основи інтелектуальних систем моніторингу енергоспоживання в муніципальних будівлях; 2. проаналізовано технічний стан та енергоспоживання ліцею №6; 3. розроблено інтелектуальну систему енергетичного моніторингу для муніципальних будівель; 4. розроблено стартап-проєкт за результатами проведеного дослідження. Об'єкт дослідження. Система моніторингу енергії для муніципальних будівель із акцентом на процесах збору, передачі та аналізу даних в АСЕМ та ISEM. Предмет дослідження. Методи та засоби інтелектуального моніторингу енергоспоживання, алгоритми аналізу та прогнозування часових рядів, а також архітектурні рішення автоматизованих та інтелектуальних систем енергомоніторингу. Методи дослідження. У роботі використовуються наступні наукові підходи, зокрема систематичний аналіз технічного стану та інженерної інфраструктури будівлі; статистичні методи обробки часових рядів; регресійний аналіз для моделювання взаємозв'язків між споживанням та погодою; алгоритми машинного навчання та прогнозування (ARIMA, LSTM); рекомендації щодо архітектури IoT, протоколи передачі даних (MQTT), а також методи очищення, нормалізації та попередньої обробки даних як частина конвеєра даних. Наукова новизна полягає у розробленні узагальненої архітектури інтелектуальної системи моніторингу енергоспоживання для муніципальної будівлі з інтеграцією автоматизованої системи енергомоніторингу та інтелектуальних алгоритмів аналізу даних і прогнозування. Практичне значення. Система ISEM із запропонованою архітектурою може бути впроваджена в школах, ліцеях, лікарнях, адміністративних установах та інших підприємствах державного сектору. Вона може мінімізувати витрати на енергію, поліпшити управління енергією, зробити контроль показників прозорим та надавати автоматичні звіти про споживання енергії відповідно до стандартів ISO 50006.
dc.description.abstractotherRelevance of the research topic. The relevance of the topic is due to the need to improve the energy efficiency of municipal buildings in the context of rising energy costs, limited budget funding, and stricter government energy conservation policies. Most buildings in the budget sector operate with outdated engineering systems and do not have modern tools for automated control and analysis of energy consumption, which leads to inefficient use of fuel and energy resources. Existing automated energy monitoring systems mostly perform accounting tasks but do not support intelligent energy consumption management. The development of an intelligent energy consumption monitoring system is a pressing scientific and practical task. This system should be capable of analyzing, predicting, and identifying inefficient operating modes in order to reduce energy costs in municipal buildings. The aim of the study is to develop the concept and architecture of an intelligent energy consumption monitoring system for municipal buildings with the ability to automatically analyze data, forecast energy loads, and identify inefficient operating modes in order to improve energy management efficiency. To achieve this goal, the following tasks were solved: 1. the theoretical foundations of intelligent energy consumption monitoring systems in municipal buildings were analyzed; 2. the technical condition and energy consumption of Lyceum No. 6 were analyzed. 3. an intelligent energy monitoring system for municipal buildings was developed. 4. a startup project was developed based on the results of the study. Object of research. Energy monitoring system for municipal buildings with a focus on data collection, transmission, and analysis processes in ASEM and ISEM. Subject of research. Methods and means of intelligent energy consumption monitoring, algorithms for analyzing and forecasting time series, as well as architectural solutions for automated and intelligent energy monitoring systems. Research methods. The work uses the following scientific approaches, in particular systematic analysis of the technical condition and engineering infrastructure of the building; statistical methods of time series processing; regression analysis for modeling the relationship between consumption and weather; machine learning and forecasting algorithms (ARIMA, LSTM); recommendations for IoT architecture, data transfer protocols (MQTT), as well as methods for cleaning, normalizing, and preprocessing data as part of the data pipeline. The scientific novelty lies in the development of a generalized architecture for an intelligent energy consumption monitoring system for municipal buildings, integrating an automated energy monitoring system and intelligent data analysis and forecasting algorithms. Practical significance. The ISEM system with the proposed architecture can be implemented in schools, lyceums, hospitals, administrative institutions, and other public sector enterprises. It can minimize energy costs, improve energy management, make performance monitoring transparent, and provide automatic energy consumption reports in accordance with ISO 50006 standards.
dc.format.extent115 с.
dc.identifier.citationЯрощук, С. О. Інтелектуальна система моніторингу енергоспоживання муніципальних будівель : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Ярощук Світлана Олександрівна. – Київ, 2025. – 115 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79852
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectінтелектуальний моніторинг енергоспоживання
dc.subjectisem
dc.subjectасем
dc.subjectiot
dc.subjectscada/bacs
dc.subjectmqtt
dc.subjectarima-lstm
dc.subjectенергоефективність
dc.subjectintelligent energy monitoring
dc.subjectasem
dc.subjectenergy efficiency
dc.titleІнтелектуальна система моніторингу енергоспоживання муніципальних будівель
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
YaroshchukSO_magystr.pdf
Розмір:
2.35 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЕП)
Магістерські роботи