Маркіна, Ольга МиколаївнаАндрєєв, Віктор Вікторович2024-01-232024-01-232024Андрєєв, В. В. Інформаційно-вимірювальна система збору даних у важкодоступних областях : магістерська дис. : 152 Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка / Андрєєв Віктор Вікторович. – Київ, 2024. – 109 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/63988Актуальність цього дослідження виникає із різко зростаючої потреби в розробці та впровадженні інноваційних інформаційно-вимірювальних систем (ІВС) для збору даних у важкодоступних областях, особливо для закритих водойм. Сучасні проблеми, пов'язані з управлінням водними ресурсами, екологічним моніторингом та збереженням природних водних середовищ, вимагають високоточних та ефективних методів збору даних. Збільшення населення, індустріалізація та зростаючий тиск на водні ресурси вимагають нових підходів до їхнього управління та контролю. Важкодоступні водойми, часто залишаються недостатньо вивченими через труднощі доступу та збору даних у таких умовах. Створення інноваційних ІВС, спроектованих для оптимального та ефективного збору даних у важкодоступних водних областях, стає критично важливим завданням в контексті збереження водних ресурсів та екологічного управління. Такий підхід може допомогти вирішити питання стеження за якістю води, ризиками забруднення та збереженням екосистем, сприяючи сталому використанню водних ресурсів в умовах змінюючогося клімату та зростаючого антропогенного впливу.Основні компоненти ІВС включають в себе датчики pH, температури та мутності води, а також ультразвуковий датчик для вимірювання рівня води. Ці датчики сприяють комплексному аналізу якості води та дозволяють отримувати важливі дані для екологічного моніторингу водних ресурсів. Система працює на базі буйа, оснащеного сонячною батареєю та акумулятором ємністю 2200 мА/год, забезпечуючи стабільне та незалежне енергоживлення. Як управляючий блок використовується платформа Arduino Mega, що дозволяє забезпечити надійне функціонування системи та легкість її програмовання. Окремою особливістю є наявність функції зберігання логу даних на SD- карті, що забезпечує накопичення та подальший аналіз отриманих вимірювань. Ця можливість робить систему більш гнучкою та зручною для подальшого використання та аналізу зібраних даних. Метой та завданням дослідження є розробка інформаційно-вимірювальної системи для моніторингу важкодоступних водойм, з урахуванням обмежень та особливостей таких областей, що буде забезпечувати ефективний збір даних щодо якості водного середовища при високій надійності, точності, доступності та енергоефективності. Об'єктом дослідження є процес вимірювання параметрів водних середовищ у важкодоступних місцях. Предмет дослідження це інформаційно-вимірювальна система для збору даних у важкодоступних областях. Для досягнення мети були використані різноманітні методи, такі як аналіз літератури для визначення найкращих практик, проектування інформаційно- вимірювальної системи, вибір оптимальних датчиків та розробка енергонезалежної системи живлення. Отримані результати відзначаються науковою новизною, оскільки вдосконалено ІВС, для вимірювання параметрів водних середовищ у важкодоступних місцях, за рахунок збільшення автономності і зниження ціни самої системи; система ефективно працює без доступу до інтернету, GPS або інших засобів зв’язку. Практичну цінність розроблена система збору даних на важкодоступних водоймах, побудована на основі інформаційно-вимірювальної системи з використанням Arduino Mega 2560 та сенсорів pH, температури, мутності та рівня води, має у сфері екологічного моніторингу та водоресурсів. Система дозволяє здійснювати постійний та ефективний моніторинг параметрів водного середовища, таких як рівень pH, температура, мутність та рівень води. Це важливо для визначення якості води, виявлення екологічних змін та вчасного реагування на можливі проблеми. Система призначена для використання в труднодоступних місцях, таких як важкодоступні водойми влісах, горах чи інших віддалених територіях. Це дозволяє здійснювати моніторинг там, де традиційні методи можуть бути неефективними. Використання літій-іонного акумулятора та сонячної батареї забезпечує енергонезалежність системи. Це робить її ідеальною для довгострокового використання в умовах віддалених районів, де немає можливості частого заміну елементів живлення. Система може працювати автономно, без необхідності постійного присутності оператора. Це дозволяє знизити витрати на обслуговування та забезпечує децентралізований збір даних з декількох точок. А висока універсальність Arduino Mega 2560 та можливість легкої модифікації системи дозволяють вдосконалювати її та додавати нові функціональності відповідно до конкретних потреб та вимог.109 c.ukпараметри водних середовищінформаційно-вимірювальна системамоніторингу важкодоступних водоймparameters of aquatic environmentsMaster Thesis