kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2024-4(16)-17kaz44-1557Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕ И МЕХАНИКА (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)MECHANICAL ENGINEERING AND MECHANICS (ORIGINAL ARTICLE)ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ КЛИМАТОМ В ЧИСТЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ НА ОСНОВЕ IOT И SCADAAN INTELLIGENT CLIMATE MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM FOR CLEAN ROOMS BASED ON IOT AND SCADAhttps://orcid.org/0000-0001-7249-380XИманбекБ. Т.ImanbekB. T.

Баглан Талғаткызы Иманбек – кандидат технических наук, и.о. доцента, старший преподаватель

050040, Республика Казахстан, г. Алматы, ул. К. Сатпаева, 22050040, Республика Казахстан, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 71 

Baglan Talgatkyzy Imanbek – PhD, Acting Associate Professor, Senior Lecturer 

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, K. Satpayev str., 22050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, al-Farabi Ave. 71 

baglan.imanbek@kaznu.edu.kzhttps://orcid.org/0000-0003-1919-3570БайғараеваЖ. Е.BaigarayevaZh. E.

Жанель Ермашкызы Байгараева – магистрант

050040, Республика Казахстан, г. Алматы, ул. К. Сатпаева, 22050040, Республика Казахстан, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 71 

Zhanel Yermashkyzy Baigarayeva – master of technical sciences 

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, K. Satpayev str., 22050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, al-Farabi Ave. 71

zhanel.baigarayeva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7279-9910БолтабоеваА. К.BoltaboyevaA. K.

Асия Кубландикызы Болтабоева – магистр, аспирант 1 курса

050040, Республика Казахстан, г. Алматы, ул. К. Сатпаева, 22050040, Республика Казахстан, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 71 

Assiya Kublandikyzi Boltaboyeva – master of technical sciences 

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, K. Satpayev str., 22050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, al-Farabi Ave. 71

boltaboyeva_assiya3@live.kaznu.kzhttps://orcid.org/0000-0002-4970-3095КальпееваЖ. Б.KalpeyevaZh. B.

Жулдыз Бейшеналиевна Кальпеева – кандидат технических наук, доцент, директор Института автоматизации и информационных технологий

050040, Республика Казахстан, г. Алматы, ул. К. Сатпаева, 22

Zhuldyz Beishenaliyevna Kalpeeva – Ph.D., Associate Professor, Director of the Institute of Automation and Information Technology 

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, K. Satpayev str., 22

z.kalpeyeva@satbayev.universityhttps://orcid.org/0009-0007-4054-1388КопеновА. Б.KopenovA. B.

Абай Байболатович Копенов – бакалавр 3-го курса кафедры «Искусственный интеллект и Big Data 

050040, Республика Казахстан, г. Алматы, пр. аль-Фараби, 71 

Abay Baibolatovich Kopenov – 3rd year bachelor of the Department of «Artificial Intelligence and Big Data» 

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, al-Farabi Ave. 71

kopenov_abay@live.kaznu.kzКазахский национальный исследовательский технический университет им. К.И. Сатпаева; Казахский национальный университет имени аль-ФарабиКазахстанKazakh National Research Technical University named after K.I. Satpayev; Al-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstanКазахский национальный исследовательский технический университет им. К.И. СатпаеваКазахстанKazakh National Research Technical University named after K.I. SatpayevKazakhstanКазахский национальный университет имени аль-ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstan20242712202414(16)127135Copyright © Иманбек Б.Т., Байғараева Ж.Е., Болтабоева А.К., Кальпеева Ж.Б., Копенов А.Б., 20252025Иманбек Б.Т., Байғараева Ж.Е., Болтабоева А.К., Кальпеева Ж.Б., Копенов А.Б.Imanbek B.T., Baigarayeva Z.E., Boltaboyeva A.K., Kalpeyeva Z.B., Kopenov A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/1557

В статье представлены результаты исследований по разработке и внедрению интеллектуальной системы управления параметрами чистых помещений на основе технологий Интернета вещей (IoT), выполненных в рамках проекта по созданию автоматизированной системы мониторинга для медицинских и промышленных объектов. Установлены закономерности технологического процесса управления микроклиматом в чистых помещениях, включая контроль за температурой, влажностью и качеством воздуха, что обеспечивает высокую точность и надежность системы. Рациональные режимы работы системы, поддерживаемые IoT-сенсорами и платформой SCADA, обеспечивают стабильные параметры окружающей среды, что повышает эффективность работы медицинского оборудования и снижает энергопотребление.Предложена конструктивная особенность системы управления, позволяющая сократить энергозатраты при увеличении точности мониторинга и поддержании оптимальных условий в чистых помещениях, а также интеграция с облачными платформами для удаленного контроля и анализа данных.

The article presents the results of research on the development and implementation of an intelligent control system for cleanroom parameters based on Internet of Things (IoT) technologies, carried out as part of a project to create an automated monitoring system for medical and industrial facilities. The regularities of the technological process of microclimate management in clean rooms, including temperature, humidity and air quality control, have been established, which ensures high accuracy and reliability of the system. The rational operating modes of the system, supported by IoT sensors and the SCADA platform, ensure stable environmental parameters, which increases the efficiency of medical equipment and reduces energy consumption. A design feature of the control system is proposed, which allows reducing energy consumption while increasing the accuracy of monitoring and maintaining optimal conditions in clean rooms, as well as integration with cloud platforms for remote monitoring and data analysis.

интернет вещей (IoT)SCADAчистые помещенияуправление микроклиматомавтоматизациямониторинг воздухатемпературавлажностьinternet of thingsSCADAclean roomsclimate controlautomationair monitoringtemperaturehumidityДанное исследование финансировалось за счет гранта Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан BR24993051 «Разработка интеллектуальной городской системы на основе IoT и анализа данных» (2024-2026).ReferencesWang K. Internet of Things (IoT)-Based Smart City with Urban Computing / K. Wang, L. Wang, Y. Zhang // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2021. – № 17(4). – Р. 2245-2255.Wang K. Internet of Things (IoT)-Based Smart City with Urban Computing / K. Wang, L. Wang, Y. Zhang // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2021. – № 17(4). – Р. 2245-2255.Madakam S. Internet of Things (IoT): A Literature Review. / S. Madakam, R. Ramaswamy, S. Tripathi // Journal of Computational Chemistry. – 2015. – № 3. – Р. 164-173.Madakam S. Internet of Things (IoT): A Literature Review. / S. Madakam, R. Ramaswamy, S. Tripathi // Journal of Computational Chemistry. – 2015. – № 3. – Р. 164-173.Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions / J. Gubbi et al // Future Generation Computer Systems/ – 2013. – № 29(7). – Р. 1645-1660.Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions / J. Gubbi et al // Future Generation Computer Systems/ – 2013. – № 29(7). – Р. 1645-1660.Numerical simulation of energy systems to control environment microclimate / А. Genco et al // Int J Heat & Tech. – 2016. – Vol. 34, № Special Issue 2. – Р. S545-S552. https://doi.org/10.18280/ijht.34Sp0249.Numerical simulation of energy systems to control environment microclimate / А. Genco et al // Int J Heat & Tech. – 2016. – Vol. 34, № Special Issue 2. – Р. S545-S552. https://doi.org/10.18280/ijht.34Sp0249.University of Wisconsin, Madison. Energy Simulation Software, from http://sel.me.wisc.edu/trnsys/index.html.University of Wisconsin, Madison. Energy Simulation Software, from http://sel.me.wisc.edu/trnsys/index.html.Nik V.M. Assessing the efficiency and robustness of the retrofitted building envelope against climate change / V.M. Nik, E. Mata, A.S. Kalagasidis // Energy Procedia. – 2015. – Vol. 78. – Р. 955-960. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.031.Nik V.M. Assessing the efficiency and robustness of the retrofitted building envelope against climate change / V.M. Nik, E. Mata, A.S. Kalagasidis // Energy Procedia. – 2015. – Vol. 78. – Р. 955-960. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.031.Dynamic modeling and simulation of buildings energy performance based on different climatic conditions / А. Genco et al // Int J Heat & Tech. – 2015. – Vol. 33, № 4. – P. 107-116. https://doi.org/10.18280/ijht.330414.Dynamic modeling and simulation of buildings energy performance based on different climatic conditions / А. Genco et al // Int J Heat & Tech. – 2015. – Vol. 33, № 4. – P. 107-116. https://doi.org/10.18280/ijht.330414.A genetic optimization of a hybrid organic Rankine plant for solar and low-grade, energy sources / D. Scardigno et al // Energy. – 2015. – Vol. 91. – Р. 807-815. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.08.066.A genetic optimization of a hybrid organic Rankine plant for solar and low-grade, energy sources / D. Scardigno et al // Energy. – 2015. – Vol. 91. – Р. 807-815. https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.08.066.Fadaee M. Multi-objective optimization of a stand-alone hybrid renewable energy system by using evolutionary algorithms: A review / M. Fadaee, M.A.M. Radzi // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2012. – Vol. 16, № 5. – Р. 3364-3369. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.02.071.Fadaee M. Multi-objective optimization of a stand-alone hybrid renewable energy system by using evolutionary algorithms: A review / M. Fadaee, M.A.M. Radzi // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2012. – Vol. 16, № 5. – Р. 3364-3369. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.02.071.HVAC control strategies to enhance comfort and minimise energy usage / Е.Н. Mathews et al // Energy and Buildings. – 2001. – Vol. 33, № 8. – Р. 853-863. https://doi.org/10.1016/S03787788(01)00075-5.HVAC control strategies to enhance comfort and minimise energy usage / Е.Н. Mathews et al // Energy and Buildings. – 2001. – Vol. 33, № 8. – Р. 853-863. https://doi.org/10.1016/S03787788(01)00075-5.Congradac V. HVAC system optimization with CO2 concentration control using genetic algorithms / V. Congradac, F. Kulic // Energy and Buildings. – 2009. – Vol. 41, № 5. – Р. 571-577. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.12.004.Congradac V. HVAC system optimization with CO2 concentration control using genetic algorithms / V. Congradac, F. Kulic // Energy and Buildings. – 2009. – Vol. 41, № 5. – Р. 571-577. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.12.004.Fong K.F. HVAC system optimization for energy management by evolutionary programming / K.F. Fong, V.I. Hanby, T.T. Chow // Energy and Buildings. – 2006. – Vol. 38, № 3. – Р. 220-231. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.12.004.Fong K.F. HVAC system optimization for energy management by evolutionary programming / K.F. Fong, V.I. Hanby, T.T. Chow // Energy and Buildings. – 2006. – Vol. 38, № 3. – Р. 220-231. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2008.12.004.Fong K.F. System optimization for HVAC energy management using the robust evolutionary algorithm / K.F. Fong, V.I. Hanby, T.T. Chow // Applied Thermal Engineering. – 2009. – Vol. 29, № 11-12. – Р. 2327-2334. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2008.11.019.Fong K.F. System optimization for HVAC energy management using the robust evolutionary algorithm / K.F. Fong, V.I. Hanby, T.T. Chow // Applied Thermal Engineering. – 2009. – Vol. 29, № 11-12. – Р. 2327-2334. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2008.11.019.Xu L.D. Internet of Things in Industries: A Survey / L.D. Xu, W. He, S. Li // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2014. – № 10(4). – Р. 2233-2243.Xu L.D. Internet of Things in Industries: A Survey / L.D. Xu, W. He, S. Li // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2014. – № 10(4). – Р. 2233-2243.Atzori L. The Internet of Things: A Survey / L. Atzori, A. Iera, G. Morabito // Computer Networks. – 2010. – № 54(15). Р. – 2787-2805.Atzori L. The Internet of Things: A Survey / L. Atzori, A. Iera, G. Morabito // Computer Networks. – 2010. – № 54(15). Р. – 2787-2805.Internet of Things: Vision, Applications, and Research Challenges / D. Miorandi et al // Ad Hoc Networks. – 2012. – № 10(7). – Р. 1497-1516.Internet of Things: Vision, Applications, and Research Challenges / D. Miorandi et al // Ad Hoc Networks. – 2012. – № 10(7). – Р. 1497-1516.Wang K. Internet of Things (IoT)-Based Smart City with Urban Computing / K. Wang, L. Wang, Y. Zhang // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2021. – № 17(4). – Р. 2245-2255.Wang K. Internet of Things (IoT)-Based Smart City with Urban Computing / K. Wang, L. Wang, Y. Zhang // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2021. – № 17(4). – Р. 2245-2255.Madakam S. Internet of Things (IoT): A Literature Review / S. Madakam, R. Ramaswamy, S. Tripathi // Journal of Computational Chemistry. – 2015. – № 3. – Р. 164-173.Madakam S. Internet of Things (IoT): A Literature Review / S. Madakam, R. Ramaswamy, S. Tripathi // Journal of Computational Chemistry. – 2015. – № 3. – Р. 164-173.Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions / J. Gubbi et al // Future Generation Computer Systems. – 2013. – № 29(7). – Р. 1645-1660.Internet of Things (IoT): A Vision, Architectural Elements, and Future Directions / J. Gubbi et al // Future Generation Computer Systems. – 2013. – № 29(7). – Р. 1645-1660.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.