Разработка автоматизированной системы управления микроклиматом административного здания Карталинского РЭС ПАО «Россети Урал» – «Челябэнерго» с учетом погодно-временного регулирования

ВВЕДЕНИЕ 9
ГЛАВА 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИКРОКЛИМАТЕ, ОСВЕЩЕНИИ ПОМЕЩЕНИЙ 11
1.1 Понятие о микроклимате помещений 11
1.2 Факторы, формирующие микроклимат 14
1.2.1 Теплообмен в помещении 15
1.2.2 Перемещение потоков воздуха 16
1.2.3 Молекулярная диффузия паров и газов 17
1.3 Комфортные значения температуры воздуха в помещении 17
1.4 Комфортные значения влажности воздуха в помещении 19
1.5 Комфортные значения подвижности воздуха в помещении 20
1.6 Понятие воздушного комфорта 21
1.7 Понятие о системах искусственного освещения 22
1.7.1 Классификация систем освещения 27
1.7.2 Качество освещения 30
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ 33
2.1 Компьютерно-измерительные системы 33
2.2 Описание структурной схемы системы контроля параметров микроклимата 34
ГЛАВА 3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 38
3.1 Определение количества и местоположения датчиков 38
3.2 Разработка схемы электрических соединений 38
3.3 Разработка алгоритма работы 39
3.4 Анализ и расчет погрешностей 40
3.4.1 Погрешность измерения температуры и влажности 40
3.4.2 Расчет надежности 42
ГЛАВА 4 ОРГАНИЗАЦИОННО – ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 47
4.1 Общая характеристика производственно-хозяйственной деятельности ПАО «Россети Урал» 47
4.2 Организация и планирование работы 49
4.3 Определение трудоемкости 49
ГЛАВА 5 ОХРАНА ТРУДА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 54
5.1 Производственная безопасность 54
5.2 Шум на рабочих местах 55
5.3 Электромагнитное излучение 55
5.4 Электробезопасность 56
5.5 Экологическая безопасность 57
5.6 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 58
5.7 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 59
ГЛАВА 6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 67
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема расположения датчиков и исполнительных устройств 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Схема подключения 74
ПРИЛОЖЕНИЕ В Шкаф распределительный 75
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Алгоритм работы системы 76
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Организационная структура Карталинского РЭС 77

Весь текст будет доступен после покупки

Особенностью человека является то, что он всегда стремится к организации комфортных условий для своей трудовой деятельности, жизни и отдыха. Такая тенденция возникла на заре становления человеческого общества и на сегодняшний день не исчерпала себя, с появлением современных средств автоматизации стала еще более ощутимой.
Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата на рабочем месте. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри производственных помещений.
В процессе нашей жизни большинство людей сталкивается с необходимостью времяпрепровождения в промышленных, офисных и жилых зданиях. Это обусловлено особенностью организации пространства современных городских поселений, где наблюдается острый недостаток площадей.
Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.
Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей и животных в помещении и др.).
Современные здания из бетона и стали представляют собой отдельные с точки зрения микроклимата объекты, управление которыми необходимо для обеспечения безопасной и комфортной работы, жизни и отдыха человека. Микроклимат – это относительно сложное понятие, которое характеризует совокупность некоторых факторов, которые в свою очередь определяют такие параметры как температура, влажность окружающей среды, наличие вредных газообразных примесей в воздухе и мн. др.
Управления микроклиматом может быть организовано с применением различных методов теории автоматического управления, например, аппарата нечеткой логики.
Объектом исследования является Карталинский РЭС ПАО «Россети Урал» – «Челябэнерго».
Предметом исследования выступает разработка системы управления микроклиматом Карталинского РЭС ПАО «Россети Урал» – «Челябэнерго».
Целью выпускной квалификационной работы является разработка и исследование методов автоматизации систем управления микроклиматом административного здания Карталинского РЭС ПАО «Россети Урал» – «Челябэнерго».
Для проектирования устройства управления параметрами микроклимата производственного помещения следует решить следующие задачи:
? Рассмотреть общие сведения о микроклимате, освещении помещений;
? Описать структурную схему системы контроля параметров микроклимата;
? Разработать схемы электрических соединений и алгоритма работы;
? Произвести общую характеристику производственно-хозяйственной деятельности ПАО «Россети Урал»;
? Рассмотреть информацию, касающуюся охраны труда и производственной безопасности;
? Провести технико-экономический расчет.
Методы исследования
Исследования проводились методами теоретического и физического эксперимента с широким использованием математического аппарата, а также основных законов теоретических основ электротехники и теории электрических машин.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИКРОКЛИМАТЕ, ОСВЕЩЕНИИ ПОМЕЩЕНИЙ

1.1 Понятие о микроклимате помещений

Здание представляет собой совокупность помещений ограниченного объема, в пределах которого протекает жизнедеятельность человека. В процессе свой жизнедеятельности человек взаимодействует со средой помещения. Безопасные и эффективных условия пребывания человека в помещениях и здании в целом обеспечиваются правильной организацией их пространства.
Микроклиматом помещения принято называть характеристики его внутренней среды, которые проявляются в виде совокупности факторов, воздействующих на человека (температура, влажность и т.д.).
Классификация факторов микроклимата, оказывающих наибольшее влияние на человека, приведена на рисунке 1.


Рисунок 1 – Классификация факторов микроклимата

Каждый из приведенных параметров нормируется, имеет определенный диапазон значений, принятых оптимальными. Для микроклимата значения параметров считаются оптимальными, в том случае, если число людей, испытывающих дискомфорт в помещении минимально (15% 30%).
Согласно ориентация в процессе работы систем управления микроклиматом помещений на оптимальность поддерживаемых параметров не всегда является правильным, практически достижимым решением. В большинстве случаев является экономически целесообразным поддержание микроклиматических факторов в большем, чем считается оптимальным диапазоне значений. В качестве основного условия возможности такого допущения является отсутствие наблюдаемых отрицательных воздействий на организм человека.
Формирование микроклимата помещений может быть упрощенно представлено как показано на рисунке 2. Как видно основными факторами, оказывающими влияние на микроклимат, являются: наружная среда; технологический процесс, осуществляемый в помещении; системы отопления, охлаждения (СО), вентиляции (СВ), кондиционирования воздуха (СКВ).
В таблице 1 приведена краткая характеристика влияющих на параметры микроклимата помещений факторов.
До недавнего времени достижимая степень комфортности помещений обеспечивалась за счет определенных конструктивных решений при проектировании зданий, теплозащитой, применением относительно простых отопительно-вентилляционных устройств. Указанные подходы на сегодняшний день до конца не выработали себя и успешно эксплуатируются.
Современное понимание задачи управления микроклиматом предполагает более точное, ситуационно-зависимое регулирование, основанное на разработке и использовании относительно не сложных автоматических систем. Такой подход является устоявшимся, а к его достоинству является высокий уровень стабилизации значений параметров микроклимата считающихся комфортными, а также надежность и экономичность.
Необходимость качественного управления микроклиматом обуславливается различными факторами. К таковым могут быть отнесены этажность здания, применение современных отделочных материалов и даже использование вычислительной техники.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием 12.12.1993) (с учетом поправок, внесенных Законами РФ о поправках к Конституции РФ от 21.07.2014 № 11-ФКЗ) [Текст] // Собрание законодательства РФ. – 2014. – 04 августа. – № 31. Ст. 4398.
2. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 № 197-ФЗ (ред. от 28.12.2025) // Собрание законодательства РФ. — 07.01.2002. — № 1 (ч. 1). — Ст. 3.

Научная и методическая литература

а) основная литература
3. Абдулвелеев, И.Р. Основы электробезопасности в электроэнергетике : учебное пособие / Абдулвелеев И.Р.. — Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. — 100 c. — ISBN 978-5-9729-1074-8. — Текст : электронный // IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/124222.html (дата обращения: 07.02.2026). — Режим доступа: для авторизир. Пользователей
4. Андрианов Д.П. Основы электротехники и электроники. Практикум : учебное пособие / Андрианов Д.П., Афонин В.И, Бадалян Н.П.. — Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. — 180 c. — ISBN 978-5-9729-0810-3. — Текст : электронный // IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/124221.html (дата обращения: 07.02.2026). — Режим доступа: для авторизир. пользователей
5. Анчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений: Учебник / Т.В. Анчарова, М.А. Рашевская, Е.Д. Стебунова. - М.: Форум, 2022. - 192 c.
6. Аполлонский, С.М. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебное пособие / С.М. Аполлонский. — СПб.: Лань, 2022. — 592 c.
7. Афонин В.В. Электрические станции и подстанции. Часть 1. Электрические станции и подстанции [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Афонин В.В., Набатов К.А. – Электрон. текстовые данные. – Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2023. – 90 c. – Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/64621.html.

Весь текст будет доступен после покупки