РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УДАЛЁННОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЛЕ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

АННОТАЦИЯ

В работе рассмотрена разработка автоматизированной системы удалённого управления реле, применяемого инженерами отдела обслуживания для включения и выключения водного насоса при калибровке геофизических приборов. Описаны архитектура системы, аппаратные и программные компоненты, а также методы обеспечения безопасности передачи команд с использованием SHA-подписи в JSON-пакетах.

Ключевые слова: удалённое управление, реле, калибровка, геофизическое оборудование, SHA-подпись, автоматизация, IoT.

В современном мире существуют множество подходов для удалённого контроля и управления электрическими устройствами. Применение умных реле позволяет осуществлять более точное и быстрое управление технологическими процессами [1]. В этой статье описана система для дистанционного управления водным насосом, которая вносит частичную автоматизацию в процесс калибровки геофизического оборудования и позволяет сократить время проведения калибровки и минимизировать человеческий фактор.

Диаграмма компонентов на рисунке 1 показывает основные модули системы и их взаимодействия.

Рисунок 1. «Диаграмма компонентов»

Управление реле осуществляется с помощью микроконтроллера NodeMcu на базе ESP8266 компании Espressif Systems, которая является ведущим мировым поставщиком IoT решений и одним из лучших производителей микроконтроллеров IoT в мире [2; 3].

  Модуль ESP8266 работает в двух основных режимах: Access Point (AP) и Station (STA). В режиме AP он создаёт собственную Wi-Fi сеть и обменивается запросами с Android-приложением, позволяя напрямую подключаться к нему без внешнего маршрутизатора. В режиме STA ESP8266 подключается к внешней Wi-Fi сети и взаимодействует с веб-сайтом на FastAPI, отправляя и принимая JSON-запросы.

Веб сайт выполнен на FastAPI, поскольку это современный, удобный и развивающийся фреймворк, имеющий высокую производительность и простоту реализации [4]. Для предотвращения несанкционированного доступа и подделки сообщений, используется SHA-подпись, реализованная с помощью библиотеки crypto, потому как алгоритмы SHA достаточно эффективны и подходят для IoT-устройств [5].

Список литературы:

1. Картузов П.Н., Валиуллина Д.М. Дистанционное управление на объектах электроэнергетики // Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве: материалы IX Национальной научно-практической конференции, посвященной 55-летию КГЭУ. Казань, 2024. С. 806–808.
2. NodeMCU. [Электронный ресурс]. URL: https://www.nodemcu.com/ (дата обращения: 05.05.2025).
3. Verified Market Research.  [Электронный ресурс]. URL:https://www.verifiedmarketresearch.com/ (дата обращения: 05.05.2025).
4. FastAPI. Документация [Электронный ресурс]. URL: https://fastapi.tiangolo.com/ (дата обращения: 06.05.2025).
5. NodeMCU. crypto module documentation [Электронный ресурс]. URL: https://nodemcu.readthedocs.io/en/release/modules/crypto/ (дата обращения: 05.05.2025).