Система за управление при дънна платформа, чрез безконтактно определяне на ниво

1. Система за управление при дънна платформа, чрез безконтактно определяне на ниво Management system at bottom platform for contactless determination of the level Стоил Тодоров, Радослав Мерджанов, Юри Бижев, Катеринослава Горанова Институт по металознание, съоръжения и технологии "Академик Ангел Балевски“ с Център по хидро- и аеродинамика при БАН Третанационална конференция с международно участие Металознание,Хидроиаеродинамика, НационалнаСигурност ’2013 24 Октомври – 25 Октомври 2013г. СО ФИЯ, Големия салон на ЦУ на БАН

2. Мониторинг на околнатасреда • Мониторинга на околната средаесистема за наблюдение и контрол за състоянието на околната на човека среда с цел да се разработват мероприятия: • за нейното опазване, • за рационално използване на природните ресурси, • за предупреждение при ситуации критични, вредни и/или опасни за здравето на хората, живите организми и техните съобщества, природни комплекси и обекти. • Националната система за мониторинг на околната среда (НСМОС) се създава и функционира в съответствие с чл.1, т.7 от Закона за опазване на околната среда. • Системата осигурява своевременна и достоверна информация за състоянието на елементите на околната среда и факторите, въздействащи върху нея, въз основа на която да се правят анализи, оценки и прогнози за обосноваване на дейностите по опазване и защита на околната среда от вредни въздействия.

3. Мониторинг на повърхностни води • Мониторингът на повърхностните води е част от националната система и обхваща програми за контролен и оперативен мониторинг. • Целта на контролния мониторинг е да осигури необходимата информация за оценка на състоянието на водите в рамките на речния басейн или подбасейн. Оперативните програми за мониторинг следва да определят състоянието на водните тела в риск и да оценят промените, които са настъпили в резултат от прилагането на програмата от мерки. • Измервани показатели са разделени в три групи: • Основни физикохимични показатели - температура, pH, неразтворени вещества, електропроводимост, биогенни елементи (NH4-N, NO3-N, PO4), разтворен кислород, наситеност с кислород, перманганатнаокисляемост, желязо, манган, сулфати, хлориди и др.; • Приоритетни вещества - силно токсични, устойчиви и лесно биоакумулиращи се вещества. Броят им е 33; • Специфични замърсители - органични вещества, тежки метали и металоиди, цианиди, феноли и други специфични вещества.

4. Видове платформи Притежаватинтегриранисензори за налягане, температура и компас. При измерванес Triton-ADV сонда се използваДоплеровияефект и по- точно ”single-point” метода. Софтуерътпозволява анализ на полученитеданни от измерванията. Тезиплатформисаразработени за работа в плитки води при минималнаконсумация на енергия. Тезиплатформисаразработениза дефиниране на процеси в близки крайбрежни води. Hydraизползва 3-аксиална система, сензор с висока резолюция за измерване на скорост и сензор за налягане. система за получаванеи съхраняване на данни,

5. Видове платформи Малка платформа за събиране на данни за качеството на водата, която предава натрупаните данни по телеметричен път.. Платформата е подходяща за анализи в плитки води – 1,8м. Дистанционното отчитане на данните дава информация на оператора за неочаквани събития като бури, отток на водата, CSOs, TMDLs, драгиране и др Платформа съссредниразмери, подходяща за използване в везера, язовири, реки, водохранилища и близки крайбрежни води. Платформа е устойчива на удари, соларно помощно захранване, радиокомуникация.

6. недостатъците на стационарната дънна платформа е кабелна връзка с брега. • стои стационарно на дъното и измерванията се извършват от определена точка. • ръчно снемането на данните през определен период от време. • Малките плаващи платформи за събиране на данни са подходяща за анализи в плитки води – 1,8 – 2.5м. • Платформите със средни размери имат сравнително висока цена. • При тежки метерологични условия се извеждат от зоната на измервания

7. Целта на разработката • създаването на дънна платформа за използване в близки крайбрежни зони и затворени водоизточници, която да притежава и положителните страни на плуващите платформи - да дава информация на оператора в реално време и допълнително да покрива при измерванията целия вертикален воден стълб. • Тази цел се постига с решаването на няколко основни задачи: • създаването на подходяща конструкция, • създаването на система за управление на процесите и обработка на сигналите от сензорите, • създаването и управлението на система за движение на сензорният и радио-предаващ модул, • създаването на система за пренос на данните от сондата до брега в база данни, • разработването на програмен продукт за съхранение и визуализация на данните.

8. Конструкция и особености на дънната платформа • дънна котва, • поплавък със сензорна глава и радиомодул, • блок за управление на поплавъка, • блок за управление на платформата, • блок памет, • захранващ блок, • хидроакустично управляващо устройство.

9. Системи за управление и комуникация Блок за управление на платформата може да комуникира както по въздушен радиоканал, така и през хидроакустичен приемник за кодирани командни ултразвукови сигнали. По този начин се постига управление на платформата и при лоши метеорологични условия.

10. Сонда за събиране на данни Безжична MESH мрежа HTTP комуникация Краен потребител Пренос и визуализация на данни Данните получени от сензорите се пренасят по начин, позволяващ както свобода при позициониране на платформата във водата, така и голяма достъпност до тях от крайния потребител Представя се графична визуализация на постъпилите данни, изчертавани в реално време. Създаденото приложението предоставя възможност за преглед на данни с задна дата, по задаване на различни времеви ограничения, в това число за минал период, статистики по час, ден, месец и др. комуникационната архитектура е изградена на две нива, безжична комуникация между сондата и Интернет възел на брега, и HTTP базирана комуникация за осигуряване на достъпност на данните в Интернет.

11. Система за управление на поплавък със сензорна глава и радиоблок Създадена е компютърна програма за управлението на електромотор, чрез който се придвижва поплавък, снабден с подходящи сензори, от дъното на морето до зададено ниво под морското равнище и задържане на това ниво в продължение на определен период от време, като се отчитат приливите, отливите и промяната на вълнението на морето.

12. Заключение • Мониторинга на околната среда е система за наблюдение, контрол и защита състоянието на околната среда с цел да се разработват мероприятия за нейното опазване, за рационално използване на природните ресурси, за предупреждение при ситуации критични и опасни за здравето на хората. • Създадена е дънна платформа за използване в близки крайбрежни зони и затворени водоизточници, която да притежава и положителните страни на плуващите платформи - да дава информация на оператора в реално време и допълнително да покрива при измерванията целия вертикален воден стълб. • Използван е неконтактен, сравнителен метод на измерване на положението на поплавъка със сензорната глава и радиоблока, характеризиращ се с това, че измерените стойности се сравняват косвено с градуировачни характеристики, като резултатите се подлагат на компютърна обработка. • Блок за управление на платформата може да комуникира както по въздушен радиоканал, така и през хидроакустичен приемник за кодирани командни ултразвукови сигнали. По този начин се постига управление на платформата и при всякакви метеорологични условия.