18.01.2019
Категории: Новости Научно-исследовательская работа школьников Региональные центры выявления и поддержки одаренных детей
“Участники конкурса “Большие Вызовы” по направлению "Умный город и безопасность" оснащают дом разного рода датчиками, системой автоматизации, экспериментируют такими решениями, как NFC датчики (Near Field Communication), технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия (до 10 см). Например, с помощью датчиков можно будет управлять входными дверями,” - рассказывает Ольга Ивановна Лаптева, тьютор, старший преподаватель кафедры теплофизики и теплоэнергетики ФТИ СВФУ им. М.К. Аммосова.
В начале работы над проектом 12 участников из Горного, Нюрбинского, Усть-Алданского улусов и г. Якутска разделились на три группы. Первая группа занимается архитектурой умного дома: выбором материалов для постройки, проработкой нужных чертежей, принятием решения по расположению комнат, изготовлением макета и т.д. Вторая группа - программисты - занимается разработкой программного обеспечения. Третья группа, в свою очередь, изучает все аспекты строительства фундамента на вечной мерзлоте, какие слои, материалы и технологии подойдут в таких условиях.
Задача усложнилась тем, что гипотетически дом строится в Верхоянском улусе в с. Батагай, и в данной местности будет ограниченная связь выхода в Интернет. При этом участники должны оснастить дом по последнему слову техники и все оборудование должно работать автономно, без подключения к Интернету.
В качестве управления датчиками выбраны проводная и беспроводная системы, нужно будет беспроводным способом управлять температурой дома, то есть настраивать климат-контроль. Также будет вестись мониторинг температуры грунта, для этого установлены дополнительные охладители с помощью хладагентов.
Здание находится на вечной мерзлоте, участников при этом консультируют сотрудники Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук и научные сотрудники Инженерно-технического факультета СВФУ, занимающиеся строительством зданий в подобных условиях.
“Предполагается, что в этом “умном доме” будет проживать семья в количестве 6-7 человек, из которых два члена семьи пожилого возраста, то есть для них потребуются особые условия содержания. Ребята сами поставили такую задачу и решают её”, - рассказывает Гульнара Николаевна Егорова, сотьютор направления “Умный город и безопасность”, старший преподаватель кафедры теплофизики и теплоэнергетики ФТИ СВФУ им. М.К. Аммосова.
Программный отдел находится в процессе создания приложения, позволяющего жителям дома управлять датчиками с помощью телефона посредством технологии Bluetooth, помимо приложения разрабатывается специальный пульт управления. Для выполнения поставленных задач дети пользуются платформами Lego и Arduino.
Дом напоминает полусферу, геодезический купол, а фундамент напоминает гриб. Тепловые потери дома в форме купола будут намного ниже по сравнению со стандартной кубической формой дома, к тому же потребуется меньше материала для строительства. Достаточно вспомнить традиционное жилище эскимосов - иглу.
Само здание расположено на одной свае по центру, а сбоку установлены усилительные конструкции с соблюдением международных нормативов. Датчики уровня загрязнения воздуха будут влиять на работу вентиляционной системы внутри здания. Дом имеет два этажа и шесть комнат. Внутри дома будут находиться различные датчики и сенсоры движения.
Альберт Максимов, ученик 8-го класса Бердигестяхской СОШ с углубленным изучением отдельных предметов им. Афанасия Николаевича Осипова, с 3-го класса серьезно увлекается компьютерами и уже к 8-му классу выучил несколько языков программирования. Недавно Альберт перешел с NXT в EF3, кроме этого пишет проекты на C и Pasсal. Именно он построил программный макет управления климат-контролем будущего умного дома.
Солнечная инсоляция в Батагае высокая, бытует мнение, что у нас в республике солнечные батареи будут неэффективны. На самом деле, исследования по солнечной инсоляции показывают обратное, этим объясняется выбор солнечных панелей для этого дома. Солнечные лучи, проходя через ледяные концентраторы – призмы, рассеиваются, таким образом, увеличивая инсоляцию в 2-3 раза. Совместно с дизельными генераторами, такая гибридная схема должна помочь сэкономить в транспортировке дизеля в отдаленные районы нашей республики.
Владимир Степанов, ученик 8-го класса Бердигестяхской улусной гимназии, долгое время в своих проектах использовал программу ArtCAM Autodesk, но случилось неожиданное. Компания Autodesk прекратила выпуск новых версий и закрыла проект полностью, и тогда Владимир начал искать альтернативу. Он скачал пробную версию SketchUp буквально вчера, выучил программу и составил 3D-модель дома на вечной мерзлоте, то есть за один день 3D-модель дома была готова. Сейчас уже по его 3D-модели разрабатывается миниатюрная версия дома.
Антон Данилов, ученик Специализированного научного центра при СВФУ им. М.К. Аммосова, легко справляется по части менеджмента всего проекта, успешно согласовывает действия между группами. Находясь в команде программистов и общаясь при этом с членами всех групп, может по праву называться менеджером проекта. “Мы сейчас проводим энергоаудит, команда программистов занимается настраиванием созданных датчиков. Квадратура дома составляет 72 кв.м., и дом по своей форме напоминает полусферу. Как вы, наверное, знаете, в таких конструкциях тепло распределяется равномерно, дизайн объясняется именно этим,” - объясняет Антон принятые командой решения.
“По части фундамента получилось интересное решение у ребят. Мы, как тьюторы не занимаемся ограничением, а наоборот, стараемся сделать так, чтобы дети могли принимать самые интересные, порой из области фантастики, решения и претворять их в жизнь. Задача тьютора является структуризация работы, создание лучших условий, приглашение ведущих экспертов в той или иной области”, - делятся опытом тьюторства Ольга Лаптева и Гульнара Егорова.
Альберт Никаноров, Пресс-центр МАН РС (Я),
ред. Варвара Филиппова, НМО МАН РС (Я)
Поделиться в соц. сетях этой новостью
