ПРОГРАМНО-АПАРАТНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПІДСИСТЕМИ ВИМІРЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА БІОГАЗУ З ВИКОРИСТАННЯМ ІНТЕРНЕТ РЕЧЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.31548/itees.2026.01.054Ключові слова:
біогаз, анаеробне зброджування, підсистема вимірювання, біореактор, інтернет речейАнотація
У статті розглянуто питання побудови моделі підсистеми вимірювання технологічних параметрів процесу виробництва біогазу. Вказана підсистема вимірювання виконуватиме збір даних процесу бродіння біосировини (органічної сировини) для інтелектуальної системи керування технологічним процесом виробництва біогазу. При цьому у процесі збору даних зазначатиметься тип використовуваної органічної сировини. Це необхідно для формування керуючої дії в алгоритмі функціонування автоматизованої системи керування виробництвом біогазу. Проаналізовано особливості анаеробного зброджування біомаси та із проведеного аналізу літературних джерел зазначено основні технологічні параметри. Означене впливає на ефективність процесу утворення біогазу. Запропонована модель підсистеми вимірювання, що розглядається як технічний інструмент вимірювання параметрів процесу бродіння органічної сировини, при цьому вказаний підхід реалізується з використанням технологій інтернет речей. Розроблено структуру апаратного забезпечення вимірювальної підсистеми та наведено розрахунки похибок вимірювання інформаційно-вимірювального каналу. Наведено реалізацію технології інтернет речей на базі створеного web-сервера, що функціонує по принципу клієнт-серверної системи за HTTP-запитами. У розробленій моделі підсистеми вимірювання технологічних параметрів передбачено вимірювання у системі реального часу, а також усі дані вимірювання будуть зберігатися в окремий файл до енергонезалежної пам’яті, а саме до картки пам’яті типу micro-SD. Файл виміряних даних зберігатиметься в формат CSV, що дозволить опрацьовувати дані через хмарні сервіси або пакет прикладних програм Microsoft Office Excel. Означений підхід дозволить також виконувати систематизацію даних і можливість оперативного коригування, за необхідності, технологічного процесу. Функціональні можливості пропонованої моделі підсистеми вимірювання технологічних параметрів можливо збільшувати завдяки удосконаленню програмного та апаратного забезпечення.
Отримано 2026-03-17
Прийнято 2026-04-14
Посилання
1. Holub, H. A. (Ed.), Kukharets, S. M., Marus, O. A., Pavlenko, M. Yu., Sera, K. M., & Chuba, V. V. (2017). Bioenergy systems in agricultural production: A textbook [Bioenerhetychni systemy v ahrarnomu vyrobnytstvi: Navchalnyi posibnyk]. NUBiP Ukrainy.
2. Skliar, O. H., Skliar, R. V., Boltianskyi, B. V., Syrotiuk, S. V., Korobka, S. V., & Stukalets, I. H. (2024). Analysis of methods of improving the process of processing organic animal waste in methane tanks [Analiz metodiv udoskonalennia protsesu pererobky orhanichnykh vidkhodiv tvarynnytstva u metantenkakh]. Scientific Bulletin of Tavria State Agrotechnological University, 14(1). https://doi.org/10.32782/2220-8674-2024-24-1-6.
3. Skliar, O.H., Skliar, R.V., & Akulov, V.D. (2024). Ways to increase the energy efficiency of a biogas installation [Shliakhy pidvyshchennia enerhetychnoi efektyvnosti biohazovoi ustanovky]. Proceedings of the Tavria State agrotechnological university, 24(2), 27–36. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2024-24-2-3.
4. Abdurrahman, A. H., Kirom, M. R., & Suhendi, A. (2020). Biogas production volume measurement and Internet of Things based monitoring system. In 2020 IEEE International Conference on Communication, Networks and Satellite (Comnetsat) (pp. 213-217). IEEE. https://doi.org/10.1109/Comnetsat50391.2020.9328948.
5. Lysenko, V., Lendiel, T., Bolbot, I., & Pavlov, S. (2023). Mobile system for monitoring plant environment parameters for biogas production. Machinery & Energetics, 14(4), 111–120. https://doi.org/10.31548/machinery/4.2023.111.
6. Motornyi, A., & Kabachii, V. (2025). Automation of Household Waste Processing Enterprises: World Experience and Prospects for Ukraine [Avtomatyzatsiia pidpryiemstv pererobky pobutovykh vidkhodiv: Svitovyi dosvid ta perspektyvy dlia Ukrainy]. Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, (4), 8–16. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-181-4-8-16.
7. Zhou, M., & Zou, Z. (2018). Design of an intelligent control system for rural biogas engineering. In 2018 2nd IEEE Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference (IMCEC) (pp. 1636-1639). IEEE. https://doi.org/10.1109/IMCEC.2018.8469547.
8. Onu, P., Mbohwa, C., & Pradhan, A. (2023). Artificial intelligence-based IoT-enabled biogas production. In 2023 International Conference on Control, Automation and Diagnosis (ICCAD) (pp. 1-6). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICCAD57653.2023.10152349.
9. Tohoiev, O. R., Puzyrov, S. V., Havrylko, S. M., & Zhulanov, M. O. (2025). Software and hardware complex for organizing voice communication in decentralized mesh networks [Prohramno-aparatnyi kompleks dlia orhanizatsii holosovoho zviazku v detsentralizovanykh mesh-merezhakh]. Methods and Devices of Quality Control, (2)(55), 121–129. https://doi.org/10.31471/1993-9981-2025-2(55)-121-129.
10. Vozár, M., & Ludas, N. (2025). Application of Arduino microcomputer. In 15th International Scientific Conference on Distance Learning in Applied Informatics: DiVAI 2024 (p. 271). Springer Nature.
11. Rani, D., Kaur, A., Mittal, R., Kaur, A., & Garg, N. (2025). Exploring Arduino board applications in embedded systems: The role of AI, cloud computing, and edge computing. In 2025 3rd International Conference on Communication, Security, and Artificial Intelligence (ICCSAI) (pp. 1730–1734). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICCSAI64074.2025.11063918.
12. Raju, S. S., Wu, S., & Wang, N. (2025). Design and implementation of a multi-protocol converter supporting SPI, I2C, and UART interfaces. In 2025 8th International Conference on Information Communication and Signal Processing (ICICSP) (pp. 677–681). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICICSP66564.2025.11338395.
13. Tsiutsiura, V. D., & Tsiutsiura, S. V. (2003). Metrology and fundamentals of measurements: A textbook [Metrolohiia ta osnovy vymiriuvan: Navchalnyi posibnyk]. Znannia-Pres.
14. Lysenko, V. P., Bolbot, I. M., Lendiel, T. I., & Chernov, I. I. (2014). Prohramno-aparatne zabezpechennia systemy fitomonitorynhu v teplytsi [Hardware and software support of the phytomonitoring system in a greenhouse]. Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture, (154), 42–45.
15. Palamar, M. I., Strembitskyi, M. O., & Palamar, A. M. (2019). Design of computerized measurement systems and complexes: A textbook [Proektuvannia kompiuteryzovanykh vymiriuvalnykh system i kompleksiv: Navchalnyi posibnyk]. TNTU.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Інформаційні технології в економіці та природокористуванні
Усі матеріали розповсюджуються згідно з умовами міжнародної публічної ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим поширювати статтю з визнанням авторства та першої публікації в цьому журналі.
