มาตรวัดน้ำอัจฉริยะ
Smart Water Meter
มาตรวัดน้ำอัจฉริยะ
Smart Water Meter
Smart Water Meter
คณะอาจารย์
อาจารย์ผู้สอน
อาจารย์ผู้สอน
อาจารย์ผู้สอน/ที่ปรึกษา
คณะผู้จัดทำ
บทคัดย่อ
น้ำประปาเป็นทรัพยากรที่สำคัญปัญหาน้ำประปารั่วไหลอันเนื่องมาจากท่อรั่วหรือแตกทำให้สูญเสียน้ำประปารวมทั้งค่าใช้จ่ายไปอย่างเปล่าประโยชน์คณะผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการพัฒนาระบบ IoT เพื่อตรวจวัดการไหลของน้ำประปาที่ผิดปกติและตัดการใช้น้ำโดยอัตโนมัติด้วยโมเดลปัญญาประดิษฐ์
ระบบมาตรวัดน้ำอัจฉริยะที่พัฒนาขึ้นนอกจากสามารถตรวจวัดความผิดปกติและตัดการใช้น้ำโดยอัตโนมัติแล้วผู้ใช้งานยังสามารถติดตามสถานะการใช้น้ำและประวัติย้อนหลังผ่านโมบายแอปซึ่งถูกพัฒนาขึ้นด้วยโปรแกรม Flutter และใช้ Arduino IDE ร่วมกับบอร์ด Node MCU ESP8266-12E ทำหน้าที่รับค่าจากโฟลว์เซ็นเซอร์และควบคุมโซลินอยด์วาล์ว รวมทั้งพัฒนา Moving Average และ Dynamic Threshold Model ในการพยากรณ์ความผิดปกติการใช้น้ำตามช่วงเวลาและพฤติกรรมการใช้น้ำของผู้ใช้แต่ละราย
จากการทดสอบโดยการจำลองสถานการณ์การใช้น้ำทั้งปกติและผิดปกติจำนวน 105 เหตุการณ์พบว่าระบบสามารถตรวจพบและตัดการใช้น้ำได้แม่นยำร้อยละ 92.29 เป็นไปตามวัตถุประสงค์
กรอบการทำงานของระบบ
เมื่อมีน้ำไหลเข้ามาในระบบ การไหลของน้ำถูกควบคุมโดย Solenoid Valve ซึ่งสามารถควบคุมได้ทั้งแบบปกติและแบบอัตโนมัติผ่านโมบายแอปพลิเคชันซึ่งน้ำที่ไหลผ่าน Solenoid Valve ถูกวัดแรงดันโดย Pressure Transmitter Sensor เพื่อเก็บค่าแรงดันในขณะนั้นและน้ำที่ไหลผ่าน Water Flow Sensor ถูกวัดเพื่อคำนวณอัตราการไหลและปริมาณการใช้น้ำ จากนั้นข้อมูลที่ถูกวัดโดยเซ็นเซอร์จะถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ผ่าน Node MCU ESP8266-12E โดยใช้ RESTful API ซึ่งข้อมูลถูกรับและส่งในรูปแบบ JSON เมื่อข้อมูลถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์แล้วถูกต้องตามเงื่อนไข ระบบสามารถทำการบันทึกข้อมูลลงในฐานข้อมูล MySQL โดยข้อมูลในฐานข้อมูลจะถูกใช้ในการสร้างโมเดลการทำนายโดยใช้ค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่อย่างง่ายและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากนั้นจะนำโมเดลการทำนายที่ได้มาเพื่อควบคุมการทำงานของ Solenoid Valve ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ เมื่อน้ำไหลผ่าน Water Flow Pump Mini Hydro Generator Turbine จะทำการชาร์จแบตเตอรี่ในขณะเดียวกันเป็นต้น
แผนภาพแสดงชิ้นงาน 3D
เป็นการแสดงของอุปกรณ์ในลักษณะ 3D ซึ่งเป็นมุมมองที่ผู้ใช้สามารถดูส่วนประกอบต่าง ๆ ได้อย่างไม่ซับซ้อนในมุมมองแบบ Trimetric ซึ่งเป็นภาพสามมิติที่มีความสวยงามและมีลักษณะคล้ายของจริงมากที่สุดโดยสามารถแสดงรายละเอียดต่าง ๆ ของอุปกรณ์พร้อมทั้งบอกขนาดในแต่ละส่วนว่ามีความกว้างความยาวและความสูงเป็นเท่าใด
โดยสามารถแบ่งได้เป็น 6 ชิ้นส่วน หลัก ๆ ซึ่งแต่ละชิ้นส่วนนั้นมีความสำคัญแตกต่างกันไปซึ่งแต่ละส่วนนั้นจะมีการวางตำแหน่งที่เหมาะสมกับขนาดและรูปร่าง โดยชิ้นส่วนที่ 1 เป็นส่วนสำหรับควบคุมการเปิดหรือปิดอุปกรณ์อีกทั้งยังเป็นสำหรับแสดงผลของค่าเซนเซอร์ต่าง ๆ ที่มีการวัดค่าได้แบบเรียลไทม์ซึ่งสามารถแบ่งเป็นอีก 4 ชิ้นส่วนย่อยดังนี้ ประกอบด้วยฐานซึ่งมีความกว้าง 50 mm ความยาว 80 mm และความสูง 10 mm จอ OLED ซึ่งมีความกว้าง 30 mm ความยาว 30.5 mm และความสูง 3 mm Relay ซึ่งมีความกว้างฐาน 40 mm ความยาว 50.5 mm และความสูง 20 mm สวิตช์ความกว้าง 10.5 mm ความยาว 50.5 mm และความสูง 10 mm ชิ้นส่วนที่ 2 เป็นส่วนสำหรับการรับหรือส่งค่าของเซนเซอร์ต่าง ๆ ซึ่งประกอบด้วย Node MCU ESP8266 –12E ซึ่งมีความกว้าง 60 mm ความยาว 60 mm และความสูง 10 mm ชิ้นส่วนที่ 3 เป็นชิ้นส่วนสำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหวประกอบด้วย Passive Infrared Sensor ซึ่งมีความกว้าง 20 mm ความยาว 30 mm และความสูง 20 mm ชิ้นส่วนที่ 4 เป็นชิ้นส่วนสำหรับให้พลังงานโดยตรงแก่ Node MCU ESP8266–12E ประกอบด้วยแบตเตอรี่ซึ่งมีความกว้าง 30 mm ความยาว 110 mm และความสูง 60 mm ชิ้นส่วนที่ 5 ซึ่งเป็นชิ้นส่วนหลักในการรวมอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าไว้ด้วยกันประกอบด้วยกล่องอุปกรณ์ซึ่งมีความกว้าง 290 mm ความยาว 300 mm และความสูง 104 mm ชิ้นส่วนที่ 6 เป็นชิ้นส่วนสำหรับวัดค่าของน้ำในลักษณะต่าง ๆ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 5 ชิ้นส่วนย่อยประกอบด้วยท่อ PVC ขนาด ½ นิ้ว ความยาว 340.5 mm Solenoid Valve ซึ่งมีความกว้าง 30.5 mm ความยาว 30.5 mm และความสูง 60.7 mm Pressure Transmitter Sensor มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 mm และความสูง 90 mm Water Flow Sensor มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30.5 mm และความกว้าง 30 mm Water Flow Pump Mini Hydro Generator Turbine มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm ความกว้าง 30 mm และชิ้นส่วนสุดท้ายคือชิ้นส่วนที่ 7 เป็น DC Connector ขนาด 5.5*2.1 mm ซึ่งทั้งหมดนี้จะเป็นชิ้นส่วนต่าง ๆ ของอุปกรณ์ทั้งภายในและภายนอกทั้งหมด
แอปพลิเคชัน
Splash หน้าสำหรับต้อนรับ
Login หน้าสำหรับเข้าสู่ระบบ
Register หน้าสำหรับลงทะเบียนเข้าใช้งาน
Home Tabbar 1 หน้าสำหรับแสดงผลค่าของเซนเซอร์และควบคุม
Home Tabbar 2 หน้าสำหรับตั้งเวลาการควบคุม
Home Tabbar 3 หน้าแสดงผลค่าน้ำและปริมาณน้ำที่ใช้
Home Tabbar 4 หน้าสำหรับแสดงข้อมูลผู้ใช้
19 1 ถ.เพชรเกษม แขวงหนองค้างพลู เขตหนองแขม กรุงเทพมหานคร 10160 โทรศัพท์: 02-807-4500
Website