Bachelor's Thesis

Monitoring and data collection of photovoltaic microsystem

Final Thesis 3.68 MB Appendix 2.79 MB

Author of thesis: Miroslav Pilát

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Reviewer: Ing. Pavel Čudek, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis is dedicated to the design of a device that performs analysis and data buses of a photovoltaic microsystem, with the implemented Modbus RTU communication protocol. In addition to reading data from the bus, the wireless transmission of this data to a local server, their storage in a simple database and the display of current operating values of the photovoltaic microsystem on a TFT display and on a website are also described. The introductory chapter also discuss the standard components of photovoltaic systems.

Keywords:

Photovoltaic microsystem, Photovoltaic module, Inverter, Battery storage, Modbus RTU, ESP32 microprocessor, TFT display, Flask server, SQL database.

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Otázky oponenta k obhajobě: Z jakého důvodu nebylo provedeno testování systému v reálném provozu? Doplňující otázky komise: - fyzická ukázka výsledného produktu - proč jste si zvolil daný procesor? - má v sobě Wifi modul, dobrá podpora vývojového prostředí - v čem se programoval firmware a testovací software - není 32 bit na čtení napětí příliš? jak to ovlivní rychlost? - na sběrnici je jaká rychlost komunikaci, kolikati bitová komunikace? - na základě čeho byly voleny hodnoty monitorovacího systému? - data v simulaci jsou testovací Student neobhájil závěrečnou vysokoškolskou práci z důvodu XY.“ (napr. nesplnění zadání) a doplní otázky komise k obhajobě.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Microelectronics and Technology (BPC-MET)

Composition of Committee

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Tomáš Binar, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Martin Adámek, Ph.D. (člen)
Ing. Jakub Dokoupil (člen)
Ing. Jiří Libich, Ph.D. (člen)
Ing. Ondřej Klvač (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Student Miroslav Pilát zpracoval bakalářskou práci na téma „Monitorování a sběr dat fotovoltaického mikrosystému“, jejímž cílem bylo navrhnout a realizovat zařízení pro záznam, přenos, ukládání a vizualizaci dat z fotovoltaického systému s využitím protokolu Modbus RTU.
Práce má velmi dobrou technickou úroveň a vyznačuje se komplexním přístupem k řešené problematice. Student samostatně navrhl a realizoval nejen hardwarovou část čtecího rozhraní (včetně návrhu napájení a převodníku RS 485), ale i firmware mikrokontroléru ESP32 s využitím operačního systému FreeRTOS a následně i serverovou a prezentační vrstvu (Flask server, SQL databáze, webové rozhraní). Oceňuji zejména detailnost popisu jednotlivých částí návrhu, systematičnost práce a schopnost studenta propojit znalosti z více oblastí (mikrořadiče, komunikace, návrh DPS, síťové aplikace). Pozitivně hodnotím i realizované testování a simulaci dat.
Požadavky zadání student splnil v plném rozsahu. V práci student postupoval se zájmem o zpracovávanou problematiku, k řešení problémů přistupoval zcela samostatně a s potřebnou iniciativou. Práce je sepsána pečlivě a přehledně, její vnější úprava a grafické zpracování jsou na dobré úrovni. Odborná úroveň odpovídá znalostem získaným v daném oboru a uváděné informace jsou podloženy citací informačních zdrojů.
Předložená práce a její zpracování splňují všechny požadavky kladené na bakalářskou práci. Proto doporučuji práci k obhajobě. Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Pavel Čudek, Ph.D.

Student se ve své bakalářské práci zabýval návrhem zařízení pro monitorování činnosti komunikační sběrnice fotovoltaického mikrosystému s implementovaným protokolem. V teoretické části je nejprve popsán úplný fotovoltaický systém včetně měření a uskladnění získané energie do bateriového úložiště. Dále následuje návrh a realizace komplexního monitorovacího systému včetně programové dokumentace uvedené přílohách. Z bakalářské práce je vidět, že se student v problematice velice dobře orientuje. Celkové zpracování bakalářské práce je pak na velmi dobré úrovni a splňuje podmínky pro bakalářskou práci.
Ke zpracování práce mám však několik drobných připomínek, které ovšem nijak nesnižují její celkovou kvalitu.
Téměř na začátku každé kapitoly je uvedeno čím se daná kapitola zabývá. viz. např. kapitola 3 MORDBUS RTU cit.: "Tato kapitola se věnuje protokolu Modbus RTU, atd." což považuji za zbytečné, neboť je to zřejmé již z názvu kapitoly, resp. kapitol.
Na str. 21 obrázek 3.1 se jedná o tabulku, nikoli obrázek.
Na str. 16 jsou dva chybějící odkazy na literaturu. Nejspíše se jedná o citace 3 a 4, na které chybí v textu odkazy.
Slova tabulka a obrázek nejsou v textu skloňována, viz. např. str. 14 cit.: "V Tabulka 1.2 je uveden", místo v Tabulce.
Z hlediska typografie bych pak upozornil na časté předložky na konci řádků.
Cíl práce považuji za splněný a bakalářskou práci hodnotím 95b/A Topics for thesis defence:
  1. Z jakého důvodu nebylo provedeno testování systému v reálném provozu?
Points proposed by reviewer: 95

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová