CC BY
57
ра 386SX, что существенно упрощает обработку данных ввода/вывода. К предполагаемому микроконтроллеру предъявляется ряд дополнительных требований по герметичности, устойчивости к перепадам температуры и т.д. Немаловажным является тот факт, что для решения поставленной задачи на микроконтроллер должны быть наложены жесткие требования по габаритам и массе. Кроме того, для программирования управления потоком данных ввода/вывода необходимо использование языка программирования высокого уровня, что существенно снижает затраты на создание и сопровождение программного обеспечения. Например, микро-б040 Octagon .
, -
, -
ного управления летательным аппаратом. Подсистема сбора информации предполагает съем информации с сенсорных систем и датчиков, ее предварительную обработку непосредственно бортовыми блоками и передачу на базовую станцию посредством организованного радиоканала. Подсистема траєкторного управления обеспечивает движение вдоль заданных траекторий, с заданной траекторией скоростью. Использование методов и подходов современной теории управления позволяет обеспечить заданное качество функционирования летательного аппарата и, , .
Для успешной реализации представляемой работы необходимо построить математическую модель летательного аппарата в зависимости от окончательного набора сенсорных элементов и блоков; синтезировать уточненные стратегии управления; осуществить полунатурное (на^рное) моделирование поведения системы; программно реализовать процедуры обработки и передачи информации, а также предлагаемых алгоритмов управления.
ЛИТЕРАТУРА
1. Буштуева КА. Атмосферное загрязнение и здоровье. // Гигиена и санитария, 1971, №3. С.3-6.
2. Состояние Таганрогского залива, как части Азовского моря // Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Ростовской области в 1997 году». Под общей ред. В.А. Литвинова, В.И. Агеева, М.В. Паращенко. 199S. С.49-53.
УДК 574.4
. . , . .
СИСТЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА АКВАТОРИИ ЗАЛИВА У ПОБЕРЕЖЬЯ ТАГАНРОГА
Наибольшие экологические опасности для жизни человека таятся в самых подвижных средах: в воздухе и в воде [1]. Проблематика состояния гидросферы Таганрогского залива Азовского моря также требует неотложного решения, которое возможно получить только при своевременной и высокой информированности о текущей обстановке с помощью средств экологического мониторинга [2,3]. Однако значительная текущая динамика объектов и многофакторность реальных ситуаций не позволяют эти методы считать всецело удовлетворяющими практическую экологию. Поэтому будет более уместен комплексный метод контроля при-
б7
брежной водной поверхности Таганрогского залива. Первичные дежурные измерения целесообразно возложить на контактные измерители важнейших параметров поверхностного слоя воды в локальных зонах контроля, а целостную экологическую картину связать и дополнить с помощью неконтактных измерений, проводимых с радиоуправляемого беспилотного летательного аппарата, которые могут быть еще уточнены лабораторными анализами.
К основным контролируемым параметрам можно отнести факторные параметры поверхностного слоя воды (табл. 1), зависимые от направления, скорости ветра и прочих метеоусловий.
Таблица!
№ Параметр в точке контроля Диапазон значений Размерность
1 Температура воздуха -40 ...+60 °С
2 Температура воды -10...+40 °С
3 Скорость течения воды 0.01.1 м/с
4 Интегральный уровень солености 0 5 .5 0. г/л
5 Вязкость водного раствора 10 ед
6 Уровень радиоактивности над 255 акт. част./мин
поверхностью воды
7 Площадь поверхностной пленки - м2
Контактными методами измеряются параметры 1-6, среди которых, - факторные 4-7, корректируемые значениями параметров 1-3, являются сигнализирующими о возможной экологической опасности. Ситуация уточняется на тревожных участках акватории неконтактными методами измерений параметров 2, 4, 7 в полосе приборного контроля или более полными лабораторными исследованиями концентрации ряда опасных компонент.
На рис. 1 условно показан контур таганрогской косы и объекты экологического мониторинга: акватория таганрогского морского порта, акватория бухты металлургического завода, судоходные каналы, выходы сточных коллекторов, циклически контролируемые в локальных зонах, аппаратно-контактными средствами
( ), -
.
( ),
, -
( ), . -
( ), -
щенный на территории таганрогского морского маяка. Там же, на метеоплощадке,
( ).
В чрезвычайных ситуациях информация пересылается в городскую санитар- ( ).
где О - СП КВ, 0 - ПЛАВ, х - ПП ВН, У - ПМН, А - ЦП ЭК, - ГС ЭС.
Система экологического мониторинга представляет собой радиальную структуру относительно ЦПЭК, содержащей 32 абонента поочередного, циклического или внеочередного контроля, среди которых последовательные номера присвоены: 1-ПМН, 2...29-СПКВ, 30-ППВН, 31-ПЛАВ, 32-самоконтроль ЦПЭК. Все СПКВ связаны с ЦПЭК синхронными дуплексными каналами связи. По общему запросному каналу на частоте / ЦПЭК передает опорный сигнал и циклически синхронизирующие сигналы с ОФМн, поочередно-адресный запросный сигнал и сигнал подтверждения приема данных от СПКВ. На частоте /2 = / /4 (в УКВ морском ), -
1-6,
измерениями напряжения аккумуляторной батареи и показаниями датчика текуще-. 2400 -
нентом не превышает 1.8 с, что позволяет в автоматическом режиме опросить за минуту все 32 возможных абонента.
При работе ЦПЭК с ППВН, облетающим объекты контроля по заданной траектории в режиме программного управления, возможен обычный поминутный ре-
2, 4, 7 -
венных полетно-технологических параметров: высота, направление полета, число , , . режиме полета по корректируемой траектории остальные абоненты не обслужива-:
=1.8 , .
Текущая видеоинформация в полосе контроля в оптическом или ПК диапазоне фиксируется на магнитном видеоносителе на протяжении всего полетного времени и передается с видеокамеры сигнал видеоизображения, перенесенный в полосу 60 ТВ канала с частотой, несущей изображения /н и30 .=/1 +/2=787.25 МГ ц, в полосе которого и передается в ЦПЭК в режиме скользящего кадра изображение
, , -, .
частотно-модулированного зондирующего сигнала высотомера и неконтактного измерителя температуры поверхностного слоя равна
/сР.чм= / • 4 = 2519.2 МГц .
Приемник канала Демодулятор Бортовая Датчики технологических параметров
запроса и управления Декодер ЭВМ
Г Телекамера Формирователь видео- сигнала Измеритель высоты => Передатчик - СМВ
<—
X. Радиометр ДМВ Измеритель солености Измеритель температуры Приемник ЧМ- сигналов СМВ
> Передатчик
Радиометр Измеритель Кодер -
МКМВ ' пленки Модулятор изображения
=> и данных
Рис.2 Состав бортового оборудования ППВН
Радиометрический приемник неконтактного измерителя состояния поверхностной пленки акватории работает в ИК диапазоне на участке 10.0.12.0 мкм. В радиометрическом приемнике неконтактного измерителя электропроводимости поверхностного слоя воды используется пограничный участок МВ-ДМВ. На рис. 2 приведен состав бортового оборудования ППВН.
При работе ЦПЭК с ПЛАВ используется обычный режим обмена с Тобм=1 мин, обеспечивающий передачу пакетов данных, подготавливаемых однокристальной микроЭВМ контроля и управления мобильной физико-химической лаборато-,
канала (прочие абоненты не обслуживаются). При работе ЦПЭК с ПМН также ис-
=1 , . Структурная схема СПКВ представлена на рис 3. В состав СПКВ входят датчики Д1-Д6 исследуемых параметров 1-6, а также: технологический датчик Д7-уровень напряжения в аккумуляторной батарее (до 15 В); Д8-датчик текущего ( 1 1 .).
( ) 68 05.
Рис.3. Структурная схема абонентского комплекта СПКВ
На частоте /1 сигналы адресного запроса ЦПЭК через приемник, демодулятор, декодер и контроллер ввода опознаются и поступают в ОЭВМ абонента, по командам которой формируется очередной пакет данных, которые через контроллер вывода, кодер, модулятор и передатчик излучаются в свободное пространство. Безошибочный прием данных подтверждается ЦПЭК, сеанс обмена Тобм=1,8 с. Излучаемая мощность сигнала передатчика абонента на интервале Тизл =0,6 с равна 1 Вт. В остальное время уровень потребления тока абонентским комплектом не превышает 20 мА. Аккумуляторная батарея источника питания находится в режиме постоянной подзарядки от генератора переменного напряжения с рабочей частотой, равной частоте вращения гидротурбины потоком течения водного слоя. В целях обеспеченья приемлемых эксплуатационных условий для абонентского комплекта СПКВ и поддержания постоянства контакта датчиков с исследуемой средой в условиях значительной ветровой, волновой динамики, рабочий воздушно-водный объем буя ограничен внутренним пространством вертикального проточного ци-, .
Общий вид конструкции СПКВ приведен на рис. 4. Приемно-передающие антенны и абонентский комплект аппаратуры с аккумуляторной батареей размещены в верхней части локализованного пространства. Основные датчики установлены на плавучей платформе на границе раздела двух сред. Подпитывающий генератор с диагональной гидравлической турбиной установлен в защищенном основании. Конструкция СПКВ позволяет сохранять его рабочие качества в течение всего на,
.
В рассмотренной системе экологического мониторинга круглосуточно в реальном времени и с умеренными экономическими затратами, удается удовлетворительно решать масштабную и технически сложную задачу экологического мониторинга, решение которой не достигалось ранее в полной мере средствами, изложенными в прототипах [2,3].
ЛИТЕРАТУРА
1. Ревеппь П., Ревелль Ч. Среда наше го обитания: в 4-х книгах. Кн. 2. Загрязнение воды и воздуха. М.: Мир, 1995. 296 с.
2. Экология и безопасность (справочник) Т.3 Технологическая безопасность. 4.2/ Под ред. Н.Г. Рыбальского. М.: ВНИИПИ, 1993.433 с.
3. Родзин В.К, Семенцов Г.В. Основы экологического мониторинга (инженерные задачи рационального природопользования). /Под ред. Н.Г. Малышева. Таганрог: ТРТИ, 1988. 260с.
УДК 577.4
В.И. Бутенко, Р.Г. Шаповалов, Д.Л. Малунин
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
До сих пор методика учета твердых и опасных отходов недостаточно разработана, и не во всех странах эти отходы учитываются полностью. К примеру, одни и те же отходы в одном государстве проходят по списку опасных, а в другом считаются безопасными. Обычно отходы разделяют на коммунальные (муниципаль-
