A WSN-based Prototype for Water Conservation in a Smart Home. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_THESIS_g201103270.pdf Download (6MB) | Preview

Arabic Abstract

تضاؤل إمدادات المياه العذبة، وتزايد المطالب عليها تدفعنا إلى البحث عن سبل الحفاظ على المياه. إحدى الفرص للمحافظة على المياه العذبة هي حفظ المياه المرفوضة حرارياً. عندما تمر تلك المياه من خلال الأنابيب تكون إما مياه باردة جداً أو ساخنة جداً نسبة للاستخدام مناسب وآمن. الطريقة المعتادة لحل هذه المشكلة هي ترك الماء ينسكب حتى يصل لدرجة الحرارة المطلوبة لمستخدمه. هذه المياه نظيفة تماما ولكن تهدر بسبب ارتفاع درجة حرارتها. يتم تكرار عملية الهدر هذه عدة مرات يوميا خصوصا خلال فصل شتاء. في هذه الأطروحة، قمنا باقتراح حلاً مبتكراً يستخدم شبكة استشعار لاسلكية على رأس شبكة توزيع المياه المنزلية لإنشاء نظام سايبر ذكي يساهم في حفظ استهلاك المياه والطاقة. النظام الجديد المقترح يقوم برد المياه غير صالحة حراريا بالمرور إلى النظام حتى تصل المياه إلى درجة حرارة مناسبة للمستخدم. تم بناء نموذج متكامل باستخدام متحكم اردوينو والملف اللولبي الصمامات. وتم القيام بتنفيذ تصميمين مختلفين من عملية النموذج. إظهرت نتائج التجارب توفير كمية كبيرة من المياه نتيجة لاستخدام النظام المقترح.

English Abstract

Dwindling fresh water supplies and growing demands compel us to find ways to conserve water. One opportunity to conserve is saving thermally rejected water. When water running through pipes is either too cold or too hot for comfortable or safe use, it is let down the drain until desired temperature water arrives to the user. This water is perfectly clean but wasted due to its temperature. This process of thermal rejection is repeated several times during a typical winter day. In this thesis, we propose an innovative solution that uses a wireless sensor network on top of the home water distribution network to create an intelligent cyber physical system which can be used for water as well as energy saving. The newly proposed system saves water by thermally rejecting unfit water back into the system along the other line until water at a comfortable temperature arrives. A working prototype is built using Arduino microcontroller and solenoid valves. Two different designs of the rejection process were implemented. Experimental results show significant water savings by the proposed system.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Computer Research > Information Technology
Department:	College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor:	Osais, Yahya E.
Committee Members:	Alsadah, Jihad and Mahmoud, Ashraf
Depositing User:	SIDDIQUI M YOUNUS (g201103270)
Date Deposited:	09 Aug 2015 06:50
Last Modified:	01 Nov 2019 15:46
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139610