14 577 21 0168 Федеральная целевая программа Исследования

14. 577. 21. 0168 Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014— 2020 годы» Приоритетное направление: Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика Программное мероприятие: 1. 3 Проведение прикладных научных исследований и разработок, направленных на создание продукции и технологий Соглашение № 14. 577. 21. 0168 от 27 октября 2015 на период 2015 - 2016 гг. Тема: Разработка линейки модулей различной модификации для беспроводных сетей в составе систем автоматизации различного применения Руководитель проекта: Садыков Марат Фердинантович, к. ф. -м. н. , доцент, заведующий кафедрой Получатель субсидии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет» (ФГБОУ ВО «КГЭУ» ) Индустриальные партнеры 1. ООО «Торговый «Дом Ферекс» , г. Казань, официальный сайт - http: //fereks. ru/ Основной вид деятельности - разработка и производство экономичных, надежных и доступных светодиодных приборов освещения. Роль в проекте - финансовая поддержка выполнения исследовательских работ (внебюджетное финансирование). 2. ООО «РАДИАНТ» , г. Казань, Основной вид деятельности - Производство электрических ламп и осветительного оборудования; Научные исследования и разработки в области естественных и технических наук. Роль в проекте - финансовая поддержка выполнения исследовательских работ (внебюджетное финансирование). Цели и задачи проекта 1. Создание семи экспериментальных образцов модулей различной модификации для беспроводных сетей в составе систем автоматизации различного применения. 2. Разработка новых методических и технических решений в области создания сетевых шлюзовых ретрансляторов под различные протоколы - персональных беспроводных сетей (Bluetooth), локальных беспроводных сетей (Wi-Fi), использования линий электропередачи для передачи данных (PLC), проводных локальных сетей (Ethernet), универсальной последовательной шины (USB), последовательного интерфейса передачи данных (RS-485), передачи данных с использованием инфракрасного диапазона (Ir. DA) - с целью повышения устойчивости работы беспроводной сети автоматизации процессов (БСАП) по сравнению с существующими аналогами, а именно устойчивость передачи пакетов данных не более одного ошибочного на 1000 пакетов данных, время самоорганизации не более 15 минут для сети, состоящей из 10 модулей БСАП. Перспективы практического использования Планируемыми конечными продуктами ПНИЭР являются экспериментальные образцы модуля беспроводной сети автоматизации процессов (БСАП) Ожидаемые результаты проекта с возможностью взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA. Для модулей БСАП будет разработано специальное программное обеспечение, реализующие следующие функции: местного и дистанционного управления объектами; самодиагностики модулей БСАП и их каналов связи; возможность настройки оперативным персоналом; функции самовосстановления сети при потере нескольких узлов; функцию самоорганизации сети; Экспериментальные образцы модуля беспроводной сети автоматизации процессов (БСАП) с возможностью возможность ручной настройки топологии сети. взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA должны обеспечивать Новизна выбранного способа решения поставленной задачи заключается в разработке собственного программного обеспечения на основе возможность применения для мониторинга состояний объектов и автоматизации предприятий и общественных зданий. созданного Участником конкурса алгоритмов управления, применении уникальных конструктивных решений при разработке модулей БСАП. Экспериментальные образцы модуля БСАП с возможностью взаимодействия с протоколом связи USB должны обеспечивать: В разрабатываемой линейке модулей будет создан отечественный аналог программного обеспечения беспроводных модулей с библиотекой различных конфигураций модулей. Предлагаемые модули могут внедряться и слаженно работать, расширяться и адаптироваться к новым потребностям и задачам за минимальное время в любых учреждениях (новых, строящихся, реконструируемых). Спрос на предложенную систему - измерение аналоговых сигналов (не менее двух каналов); подтверждает индустриальный партнер. - измерение ШИМ-сигнала (не менее одного сигнала); Модули БСАП с возможностью взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA будут использоваться для мониторинга - выдачу сигнала с ЦАП (не менее одного канала); состояний объектов и автоматизации предприятий и общественных зданий. - ШИМ-генератор (не менее один канал); - поддержку обмена данными по протоколу USB. Внедрение продукта позволит с системах мониторинга и автоматизации получить следующее: - адресный доступ к каждому узлу сети; - широковещательный доступ ко всем узлам сети; Экспериментальные образцы модуля БСАП с возможностью взаимодействия с протоколом связи RS-485 должны - дальность передачи сигнала между соседними устройствами: в помещении – до 100 м, на открытой местности – до 500 м; обеспечивать: - автоматическая ретрансляция передаваемых данных; - измерение аналоговых сигналов (не менее двух каналов); - создание зон сплошного информационного покрытия большой площади; - измерение ШИМ-сигнала (не менее одного сигнала); - выдачу сигнала с ЦАП (не менее одного канала); - ШИМ-генератор (не менее один канал); - создание недорогих инструментов автоматизации; - бюджетные решения концепции "Умный дом". Наличие отечественной рентабельной альтернативы зарубежным аналогам позволит существенно повысить долю автоматизированных систем освещения и других технологических процессов и как следствие снизить энергозатраты , а также расширить функциональные возможности. - поддержку обмена данными по протоколу RS-485. Текущие результаты проекта Внешний вид модуля БСАП с возможностью взаимодействия с протоколом связи RS-485 <14. 577. 21. 0168> 1. Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему разработки и создания модели беспроводного интерфейса. 2. Выбраны и обоснованы направления исследований. 3. Определены и обоснованы типы и характеристики семи модулей БСАП с возможностью взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA. 4. Разработаны схемные решения для систем питания и управления экспериментального стенда для исследовательских испытаний характеристик экспериментальных образцов модулей БСАП. 5. Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15. 011 -96. 6. Проведены мероприятия, направленные на освещение и популяризацию проекта посредством информирования научной и широкой общественности о ходе его выполнения и результатах. Разработка платформы универсальной беспроводной сети. 7. Разработано частное ТЗ на разработку программного обеспечения для модулей БСАП. 8. Разработано программное обеспечение для семи модулей БСАП с возможностью взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA. 9. Разработана эскизная конструкторская документация на семь экспериментальных модулей БСАП с возможностью взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA. 10. Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальный стенд. 11. Приобретены материалы, комплектующие, спецоборудование для изготовления экспериментального стенда. 12. Изготовлен экспериментальный стенд. 13. Разработана программа и методика испытаний экспериментального стенда. 14. Проведены испытания экспериментального стенда и проверка его параметров. 15. Изготовлены экспериментальные образцы семи модулей БСАП с возможностью взаимодействия с протоколами связи Bluetooth, Wi-Fi, PLC, Ethernet, USB, RS-485, Ir. DA. 16. Проведены дополнительные патентные исследования по ГОСТ Р 15. 011 -96.