ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данная работа является результатом опытно-конструкторской работы Специального конструкторского бюро САМИ ДВО РАН.

Создание эффективных средств контроля, работающих в сложных климатических условиях на длительный период времени без участия человека, при резком перепаде температур, влажности, давлений является сложной проблемой, решение которой является предметом интереса во всем мире. Такие системы, созданные с той или иной степенью автоматизации, используются во многих странах мира.

Автономная автоматическая метеорологическая станция (ААМС) выполнена в виде крестообразной рамы, на которой установлены метеорологические датчики (комбинированный датчик температуры, относительной влажности, давления; комбинированный датчик силы и направления скорости ветра; датчик осадков; датчик солнечной радиации), выполненные в отдельных прочных корпусах, укреплена на мачте и оснащена спутниковой антенной. Рама крепится на мачте, на вершине которой устанавливается антенна системы спутниковой связи «Гонец» для передачи информации.

Мачта устанавливается на специальной крестообразной станине, которая легко собирается и разбирается в полевых условиях.

Для обеспечения дополнительной устойчивости мачты, мачту закрепляют четырьмя растяжками.

Кабели проложены в специальные герметичные каналы, изготовленные из алюминиевых сплавов, обеспечивающих изоляцию от внешней среды, а также защиту от диких зверей и грызунов.

Станция отличается от аналогов тем, что блок измерительной, микропроцессорной и передающей аппаратуры для стабильности работы заключен в герметичный, термоизолированный контейнер, установленный на земле. Использование канала спутниковой связи «Гонец» позволяет эксплуатировать станцию в малодоступных и в малонаселенных районах на больших расстояниях от центра сбора и обработки информации, без оперативного доступа человека к станции.

Для обеспечения стабильной работы многие изобретатели используют обогревательные приборы.

В предлагаемой ААМС исключены обогревательные приборы в задаче термостабилизации в блоке, включающем измерительную, микропроцессорную, передающую аппаратуру. Этим достигается заметная экономия электропотребления, что влечет за собой увеличение длительности автономной работы станции. В свою очередь, это означает возможность использования ААМС в удаленных и экстремальных условиях эксплуатации, без оперативного доступа человека к станции.

Конструктивно в автономной автоматической метеорологической станции использованы метеорологические датчики, обеспечивающие нормальную работу в широком температурном режиме (от -50 до +60 ⁰С). Метеорологические датчики расположены внутри всепогодных прочных корпусов.

Комбинированный датчик температуры, относительной влажности, давления размешен в прочном жалюзийной будке с кольцевыми жалюзи. Жалюзийная будка защищает метеорологический датчик от атмосферных воздействий осадков, гололеда, ветра и солнечной радиаций.

Датчик осадков работает как с подогревом (от -50 до +60 ⁰С), так и без подогрева (от 0 до + 60 ⁰С).

Автономная автоматическая метеорологическая станция работает следующим образом.

Сбор информации от датчиков осуществляется в течение 10 минут в циклическом режиме с периодичностью 1 час (режим « измерение »).

В течение 10 минут с периодичностью в 2 секунды опрашиваются датчики, цифровые данные которых в двоичном коде затем переводятся вASCIIкод.

После обработки формируется пакет информации, который или накапливается, или передается по каналу спутниковой связи в центр сбора и обработки данных.

Накопление информации может осуществляться до момента возникновения возможности отправки пакетов информации, т.е. до момента прохождения спутника системы спутниковой связи «Гонец» в зоне приема над местом установки станции, откуда осуществляется передача информации.

По истечении 50 минут с момента окончания опроса датчиков («ждущий» режим) возобновляется опрос датчиков и формируется следующий пакет данных и цикл повторяется.

Источник питания собран на основе батарей аккумуляторов НКГТ-11Д, который обеспечивает бесперебойную работу станции в течение от 1 до 3-х лет в зависимости от емкости источника питания.

Потребляемая мощность автономной автоматической станции в режиме «измерение» не превышает 500 мВт, в «ждущем» режиме - 3 мВт.

Потребляемая мощность системы спутниковой связи «Гонец» в течение сеанса связи (включающее сообщение с объемом 3000 байт с длительностью передачи 3 - 4 минут) не превышает 3 Вт.

При среднем времени на отказ не менее 10000 час, автономность непрерывной работы станции можно обеспечить не менее 1 года.

Поэтому, проводя ежегодные (желательно в летнее время) профилактические работы с заменой блока аппаратуры и источника питания, срок службы автономной автоматической метеорологической станции можно довести до 10 лет.