Center vodenja
Center vodenja
Nadzorna plošča
V sodobnem svetu, kjer elektroenergetski sistemi igrajo ključno vlogo, se včasih zdi, da njihovo delovanje temelji na zapletenih tehničnih konceptih, ki so daleč od razumevanja širše javnosti, zlasti mlajših generacij. Vendar pa smo se odločili, da to spremenimo. V našem projektu predstavljamo inovativno rešitev v obliki nadzornega centra za vodenje makete elektroenergetskega sistema Slovenije, s ciljem, da približamo vsebino elektrotehnike in energetike mladim.
Zavedamo se, da je razumevanje delovanja elektroenergetskih sistemov ključno za prihodnost našega planeta. Da bi to znanje približali šolarjem in dijakom, smo se podali na pot ustvarjanja interaktivnega in izobraževalnega orodja. Naš cilj ni bil le ustvariti vmesnik med uporabnikom in maketo, ampak tudi zagotoviti, da bo ta pripomogel k boljšemu razumevanju kompleksnih konceptov.
Z združitvijo znanja iz elektrotehnike, računalništva in izobraževalnih pristopov smo razvili edinstveno nadzorno ploščo. Ta plošča ni le skupek tipk in zaslonov; je most med abstraktnimi koncepti in resničnim delovanjem elektroenergetskega sistema. Z njo lahko uporabniki simulirajo in spremljajo pretok električne energije z regulacijo proizvodnje posameznih elektrarn, kar omogoča učinkovit vpogled v kompleksnost elektrotehnike. Prvotno je bila izdelana enopolna shema že izdelane makete, glede na katero smo nato snovali postavitev nadzorne plošče.
Programski vmesnik
Naš projekt ni zajemal le fizične izdelave plošče, temveč tudi razvoj programske opreme, ki omogoča intuitivno in enostavno upravljanje. Programski vmesnik je oblikovan tako, da uporabnikom omogoča postopno spoznavanje konceptov elektroenergetike. S simboličnimi prikazi in navideznimi napravami smo olajšali razlago temeljnih pojmov, kot so generatorji, transformatorji in porabniki električne energije. Ogrodje nadzorne plošče je bilo izdelano s pomočjo 3D printerja glede na našo zastavljeno zasnovo plošče. Na nadzorno ploščo smo namestili pomikala s katerimi lahko uporabnik nastavlja proizvodnjo posamezne elektrarne na maketi. Poleg vsakega pomikala so vgrajene signalizacije o stanju delovanja posamezne elektrarne. Vsaka elektrarna ima možnost neposrednega izklopa preko stikala, ki je vgrajeno poleg.
Grafični vmesnik
Signalizacije iz nadzorne plošče se preko mikrokrmilnika Arduino Mega 2560 prenesejo na računalnik na katerem se nato izvaja vizualizacija. Vizualizacijo delovanja makete oziroma grafični vmesnik smo izvedli v programu Matlab s pomočjo knjižnice App Designer. V grafični vmesnik smo vključili elemente nadzorne plošče, ki se dinamično spreminjajo glede na odzivanje uporabnika. Glavni del je sestavljen iz grafa dnevne porabe, ki je že izrisan v naprej. Želja je, da uporabnik poskuša nastavljati proizvodnjo elektrarn tako, da bo odstopanje med proizvodnjo in odjemom enako nič. Vsako odstopanje predstavlja nezaželen strošek. V tem kontekstu mora uporabnik za vsako elektrarno upoštevati ceno za vsako proizvedeno MWh uro električne energije in njene izpuste CO2. Glede na delovanje sončnih in vetrnih elektrarn sta simulirana profila sončnega obsevanja in hitrosti vetra. Glede na stroške proizvedene električne energije in stroške odstopanja proizvodnje in porabe se definira uporabnikova učinkovitost. Algoritem izvajanja se izvaja v MATLAB jeziku.
Grafični vmesnik
Signalizacije iz nadzorne plošče se preko mikrokrmilnika Arduino Mega 2560 prenesejo na računalnik na katerem se nato izvaja vizualizacija. Vizualizacijo delovanja makete oziroma grafični vmesnik smo izvedli v programu Matlab s pomočjo knjižnice App Designer. V grafični vmesnik smo vključili elemente nadzorne plošče, ki se dinamično spreminjajo glede na odzivanje uporabnika. Glavni del je sestavljen iz grafa dnevne porabe, ki je že izrisan v naprej. Želja je, da uporabnik poskuša nastavljati proizvodnjo elektrarn tako, da bo odstopanje med proizvodnjo in odjemom enako nič. Vsako odstopanje predstavlja nezaželen strošek. V tem kontekstu mora uporabnik za vsako elektrarno upoštevati ceno za vsako proizvedeno MWh uro električne energije in njene izpuste CO2. Glede na delovanje sončnih in vetrnih elektrarn sta simulirana profila sončnega obsevanja in hitrosti vetra. Glede na stroške proizvedene električne energije in stroške odstopanja proizvodnje in porabe se definira uporabnikova učinkovitost. Algoritem izvajanja se izvaja v MATLAB jeziku.
Prihodnost
Naša nadzorna plošča in interaktivni grafični vmesnik nista samo tehnična dosežka, temveč sta most med preteklostjo in prihodnostjo elektroenergetike. Mladim generacijam omogočata, da se spoznajo s svetom, ki ga včasih dojemamo kot zapletenega. Projekt odpira vrata raziskovanju, eksperimentiranju in izobraževanju, kar bo posledično vplivalo na prihodnost energetskih strokovnjakov.
Projekt izdelave nadzorne plošče za vodenje makete elektroenergetskega sistema Slovenije je priložnost za izobraževanje in navdihovanje. Povezovanje z elektrotehniko na enostaven in razumljiv način predstavlja korak naprej k bolj trajnostni in zavedni energetski prihodnosti. Naša odgovornost je, da prenesemo znanje na mlade generacije in jim pomagamo oblikovati jutrišnji svet, ki bo zasnovan na razumevanju in inovacijah.
