CC BY
6
УДК 621.331
В.В. Ермолаева, С.А. Амахин, К.С. Малахаткин, А.М. Байтов
СОЗДАНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОЗАРЯДНОЙ СЕТИ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИНВАЛИДНЫХ КОЛЯСОК
Аннотация. В настоящее время особую актуальность приобрела проблема средств подзарядки моторизированных инвалидных кресел с аккумуляторными батареями на территории Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.
Ключевые слова: умные розетки, СГТУ, обеспечение Федерального закона о маломобильных группах населения на территории федерального государственного бюджетного образовательного учреждения, маломобильные группы населения
V.V. Ermolaeva, SA. Amakhin, K.S. Malakhatkin, A.M. Baitov
CREATION OF AN INTELLIGENT ELECTRIC CHARGING NETWORK
FOR ELECTRIC WHEELCHAIRS
Abstract. Currently, the problem of means for recharging motorized wheelchairs with rechargeable batteries on the territory of Yuri Gagarin State Technical University of Saratov has acquired special relevance.
Keywords: smart sockets, SSTU, provision of the Federal law on low-mobility groups of population in the territory of the Federal State Budgetary Educational Institution, low-mobility groups of population
ВВЕДЕНИЕ
Целью проекта является обеспечение Федерального закона о маломобильных группах населения на территории федерального государственного бюджетного образовательного учреждения. В данном случае субъект маломобильной группы населения должен получить услугу по зарядке своего электромобильного транспортного средства при необходимости его подзарядки. Время подзарядки должно составить порядка 15 минут для обеспечения перемещения внутри объекта федеральной собственности. Соответственно субъект маломобильной группы населения должен иметь возможность реализовать свое право на подзарядку.
Эту проблему можно решить путем создания во всех корпусах СГТУ специализированных мест, оборудованных «умными» розетками, управляемыми через Интернет. Все розетки объединены в единую систему.
Каждая такая розетка имеет свой индивидуальный номер в системе, что позволяет активировать ее независимо от остальных. Для того чтобы воспользоваться этой розеткой, субъект маломобильной группы населения должен быть в ней заранее зарегистрирован с помощью специального программного обеспечения.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПОДЗАРЯДКИ ИНВАЛИДНЫХ КРЕСЕЛ
Для чего нужна система, если можно осуществить подзарядку от простой розетки? Пользоваться простой розеткой неудобно, должно быть специально оборудованное место для подзарядки, реализованное специально для предоставления услуги (рис. 1). Оно должно
быть расположено так, чтобы не мешать передвижению студентов по коридорам учебного корпуса, и желательно там, где постоянно находятся люди, которые смогут помочь при возникновении непредвиденных чрезвычайных ситуаций, например короткого замыкания в случае неисправности системы подзарядки или электрооборудования инвалидной коляски. Таким местом может быть специально отведенная территория возле вахтера или в районе гардероба.
Рис. 1. Пример установки умной розетки
Также простая неотключаемая розетка не обеспечивает приоритетности субъекта маломобильной группы населения при необходимости ее использования. Т.е. она может быть занята другим студентом, которому в это же время потребовалось что -то подзарядить. Эта проблема снимается, если для подзарядки инвалидной коляски используется специально оборудованное место, которое никто не должен занимать. Также это место должно быть всегда свободно от посторонних предметов. За этим может следить находящийся рядом вахтер.
Предполагается, что потребительской функцией является получение образовательной услуги, соответственно образовательный ценз должен позволять обеспечивать потребительские свойства, в том числе с использованием смартфонов, планшетов или ноутбуков, подключенных к сети Интернет. В данном случае человек должен подъехать ручным или механизированным ходом к месту подзарядки, выполненному на основе управляемой через интернет смарт-розетки, запустить на своем телефоне или планшете специальное приложение, с помощью которого система его идентифицирует, и указать номер используемой розетки с необходимым временем подзарядки (рис. 2). Далее ему необходимо вставить вилку от электрической системы инвалидного кресла в розетку и запустить процесс зарядки с помощью приложения.
В данном случае происходит интерактивный режим управления этой розеткой субъектом маломобильной группы населения с помощью смартфона или планшета через интернет. Таким образом, осуществляется обеспечение потребительских функций, разрешение доступа к этому виду государственной услуги, дается задание на время подзарядки или на режим подзарядки. Достаточно, чтобы в рамках перемены в течение 15 минут инвалидное кресло подзарядилось, для того чтобы обеспечить субъекту маломобильной группы населения возможность перемещения в пределах всех доступных зон конкретного учебного корпуса. Подзарядка продолжается в течение 15 минут, после чего приложение на смартфоне со-18
общает о том, что время закончилось, зарядка реализована, и будет предложено вынуть вилку из уже обесточенной розетки. После того как вилка извлекается, субъект маломобильной группы населения подтверждает окончание сеанса взаимодействия с электрозарядным устройством и имеет возможность перемещаться внутри корпуса Саратовского государственного технического университета.
Рис. 2. Принцип использования умной розетки
Когда нет зарядки, розетка (гнездо для подключения вилки для зарядки инвалидной коляски) не запитана, поэтому она электробезопасна. Нет необходимости в антивандальном корпусе, так как система управления розеткой может находиться где угодно, например в отдельной закрытой комнате, а сама розетка - это фактически удлинитель, подведенный к тому месту, куда можно подъехать на инвалидной коляске для подзарядки, и ничем не отличается от других электрических розеток, встроенных в стены здания, кроме графического обозначения, указывающего на ее функцию, номер в системе и, возможно, световой индикации наличия напряжения в ней. В качестве светового индикатора может выступать обычный светоди-од, встроенный в корпус розетки (рис. 3). Время, оставшееся до конца зарядки, при этом отображается на экране смартфона субъекта, производящего зарядку в данный момент.
Рис. 3. Пример умной розетки
Могут ли остальные студенты воспользоваться этой услугой? Например, для подзарядки электросамокатов? Да, могут. Каждый студент может создать свой аккаунт, например
по номеру зачетной книжки, может зайти в личный кабинет и управлять любой из розеток, входящих в систему. Студенты могут пользоваться всеми услугами на территории СГТУ, но сначала пропускают перед собой (обеспечивают приоритет) инвалидов, так как в первую очередь система создана именно для них.
Разработка проекта, программного обеспечения, конструкции устройства, изготовление, установка и тестирование системы могут проводиться бесплатно в рамках курсовых и дипломных работ. Финансовых вложений потребует только закупка самих типовых дистанционно управляемых через интернет интеллектуальных электрических розеток в количестве, необходимом для развертывания системы. Стоимость одной такой розетки в розницу -порядка 1000 рублей.
1. Тиматков В.В. Электротранспорт как часть электрического мира. Факты и прогнозы / под ред. В.В. Бушуева. - М.: ИД «Энергия», 2015. 48 с. [Электронный ресурс]. URL: http://www.energystrategy.ru/editions/docs/EL_TR.pdf (дата обращения: 05.08.2018).
2. Батова C. Троллейбусы смогут объезжать заторы // Российская газета. - 2013. -14 февраля. [Электронный ресурс]. URL: https://rg.ru/2013/02/14/trolleibusi-site.html (дата обращения: 05.08.2018).
3. В Екатеринбурге представлен низкопольный трамвай // Коммерсантъ Екатеринбург. - 2013. - 20 декабря. [Электронный ресурс]. URL: http://www.kommersant.ru/ doc/2374279 (дата обращения: 05.08.2018).
4. Duncan G-R. Denmark to power electric cars by wind in vehicle-to-grid experiment // The Guardian. 2009. 19 June. [Электронный ресурс]. URL: http://www.theguardian.com/ envi-ronment/2009/jun/19/denmark-wind-electric-cars (дата обращения: 05.08.2018).
5. Кочетков А.В., Талалай В.В., Васильев Ю.Э. «Цифровая экономика» распределенной сети электрозарядной инфраструктуры электромобильного электротранспорта // Современные информационные технологии и ИТ-образование. Международный научный журнал. - 2018. - № 3. С. 693-701.
6. Транспорт и связь в России: статистический сборник / Федеральная служба государственной статистики. - 2014. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gks.ru/bgd/regl/ B14_5563/Main.htm (дата обращения: 05.08.2018).
7. Энергетическая стратегия холдинга «Российские железные дороги» на период до 2015 года и на перспективу до 2030 года». - Москва, 2011. - 96 с. [Электронный ресурс]. URL: http://www.rzd-expo.ru/doc/Energ_Strateg_new.pdf (дата обращения: 05.08.2018).
8. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года: утверждена распоряжением Правительства РФ от 13.11.2009 г. № 1715-р. [Электронный ресурс]. URL: https:// minenergo.gov.ru/node/1026 (дата обращения: 05.08.2018).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Ермолаева Вероника Викторовна -
кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроэнергетика и электротехника» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.
Veronika V. Ermolaeva -
PhD (Engineering), Associate Professor, Department of Power Engineering and Electrical Engineering, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
Амахин Сергей Андреевич -
магистрант кафедры «Электроэнергетика и электротехника» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.
Малахаткин Кирилл Сергеевич -
магистрант кафедры «Электроэнергетика и электротехника» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А
Байтов Александр Михайлович -
магистрант кафедры «Электроэнергетика и электротехника» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.
Sergey A. Amakhin -
Master student,
Department of Power and Electrical Engineering, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
Kirill S. Malakhatkin -
Master student,
Department of Power and Electrical Engineering, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
Alexander M. Baitov -
Master student,
Department of Power and Electrical Engineering, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov
Статья поступила в редакцию 20.02.20, принята к опубликованию 15.03.20
