RU131490U1

RU131490U1 - SYSTEM OF EXPRESS REMOTE CONTROL OF PARAMETERS OF AQUEOUS ENVIRONMENT AT CULTIVATION OF MICROALGAE BIOFUEL PURPOSE

Info

Publication number: RU131490U1
Application number: RU2012126015/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Систер; Елена Михайловна Иванникова; Анастасия Игоревна Ямчук; Владимир Григорьевич Чирков; Сергей Петрович Плотников; Сергей Владимирович Чирков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания" (ООО "НИК")
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2013-08-20

Abstract

Система экспрессного дистанционного контроля параметров водной среды при культивировании микроводорослей биотопливного назначения, включающая передающую станцию, оборудованную датчиком температуры воды, измерителем водородного показателя и источником питания и расположенную на плавучем буе, и приемную станцию, установленную на берегу и содержащую источник питания, приемную антенну и приемник сигналов, отличающаяся тем, что приемная станция входит в состав центрального пульта, оснащенного приемной антенной, закрепленной на опоре, а передающая станция входит в состав автономной измерительной станции, связанной с центральным пультом каналами WiFi, GSM, и УКВ радиосвязи и смонтированной стационарно в водоеме по разведению микроводорослей биотопливного назначения, при этом центральный пульт имеет в своем составе электрораспределительный щит, вход которого подключен с помощью кабеля переменного тока к электрораспределительной сети, а выход, посредством кабеля переменного тока, - к одному из входов автомата ввода резерва, резервный дизель-генератор, подключенный с помощью кабеля переменного тока ко второму входу автомата ввода резерва, источник постоянного тока, вход которого подключен с помощью кабеля переменного тока к выходу автомата ввода резерва, блок приема и обработки сигналов, подключенный к выходу источника постоянного тока и к аккумуляторной батарее с помощью кабеля постоянного тока, и соединенный с приемной антенной посредством коаксиального кабеля, причем автономная измерительная станция включает в себя платформу, на которой сверху установлен корпус надводного модуля, а снизу смонтированThe system of express remote control of the parameters of the aquatic environment during the cultivation of microalgae for biofuel purposes, including a transmitting station equipped with a water temperature sensor, a hydrogen meter and a power source and located on a floating buoy, and a receiving station installed on the shore and containing a power source, a receiving antenna and a receiver signals, characterized in that the receiving station is part of a central console equipped with a receiving antenna mounted on a support, and The transmitting station is part of an autonomous measuring station connected to a central console with WiFi, GSM, and VHF radio communications and mounted permanently in a reservoir for the cultivation of microalgae for biofuel purposes, while the central panel incorporates an electrical switchboard, the input of which is connected using an alternating cable current to the electrical distribution network, and the output, through the AC cable, to one of the inputs of the reserve input machine, a backup diesel generator connected with of the AC cable to the second input of the reserve input machine, the DC source, the input of which is connected with the AC cable to the output of the reserve input machine, a signal receiving and processing unit connected to the output of the DC source and to the battery using the DC cable , and connected to the receiving antenna through a coaxial cable, and the stand-alone measuring station includes a platform on which the surface module housing is mounted on top and mounted on the bottom

Description

Полезная модель относится к технологиям промышленного производства микроводорослей биотопливного и кормового назначения в открытых водоемах.The utility model relates to technologies for the industrial production of microalgae biofuel and fodder for open water.

Известны устройства, в которых плотность фитопланктона в открытых водоемах определяют прямым путем («Методы оценки экологического состояния водоемов» http://edu.greensail.ru/monitoring/methods/bioindicat2.shtml).Known devices in which the density of phytoplankton in open water bodies are determined directly ("Methods for assessing the ecological state of water bodies" http://edu.greensail.ru/monitoring/methods/bioindicat2.shtml).

В известном устройстве фильтрацию проб осуществляют под низким вакуумом в специальной воронке, закрепленной на колбе Бунзена, соединенной с насосом Камовского. При этом используют мембранные фильтры №5 и 6 (диаметр пор, соответственно: 1,2 и 2,5 мкм). Предварительно фильтры кипятят в течение 20…30 мин. в дистиллированной воде минут. За полчаса перед началом фильтрации пробу консервируют, добавлением 5…10 капель формалина или фиксатора, состоящего из двух растворов, приготовленных по специальной рецептуре.In the known device, filtering the samples is carried out under low vacuum in a special funnel mounted on a Bunsen flask connected to a Kamovsky pump. In this case, membrane filters No. 5 and 6 are used (pore diameter, respectively: 1.2 and 2.5 μm). Pre filters are boiled for 20 ... 30 minutes. in distilled water for minutes. Half an hour before the start of filtration, the sample is preserved by adding 5 ... 10 drops of formalin or fixative, consisting of two solutions prepared according to a special recipe.

Фильтр в воронке смачивают несколькими каплями дистиллированной воды. Пробу встряхивают и фильтруют при минимальном разрежении. Фильтрацию прекращают, когда а над осадком заканчивается, при этом поверхность фильтра должна оставаться влажной. Фильтр с осадком помещают в пенициллиновые склянки и пипеткой добавляют 5…10 см³ фильтрата. После этого кисточкой снимают осадок с фильтра и консервируют пробу.The filter in the funnel is moistened with a few drops of distilled water. The sample is shaken and filtered with minimal vacuum. Filtration is stopped when a over the sediment ends, while the surface of the filter must remain wet. The filter with the precipitate is placed in penicillin bottles and 5 ... 10 cm ^{3 of the} filtrate are added with a pipette. After that, remove the precipitate from the filter with a brush and preserve the sample.

При расчете количества водорослей используют счетные камеры Нажотта и другие приспособления. При определении количества биомассы доминирующих видов необходимо зарегистрировать данный вид не менее 100 раз. Расчет биомассы фитопланктона осуществляют путем суммирования количества биомассы отдельных видов. С этой целью измеряют не менее 30 экземпляров водорослей каждого вида в каждой пробе и определяют среднюю величину для популяции каждого вида. Объем каждой клетки в мкм³ умножают на их количество (тыс.клеток/л) и получают плотность фитомассы в мг/л или г/м³ воды.When calculating the amount of algae, Najott calculating chambers and other devices are used. When determining the amount of biomass of dominant species, it is necessary to register this species at least 100 times. The calculation of phytoplankton biomass is carried out by summing the amount of biomass of individual species. For this purpose, at least 30 copies of algae of each species in each sample are measured and the average value for the population of each species is determined. The volume of each cell in μm ^{3 is} multiplied by their number (thousand cells / l) and the phytomass density is obtained in mg / l or g / m ^{3 of} water.

Недостатками известных устройств с очевидностью следует, что их нецелесообразно и технически сложно применять для дистанционного оперативного контроля плотности фитопланктона. Кроме того, эти устройства позволяют исследовать только один параметр, характеризующий условия культивирования микроводорослей.The disadvantages of the known devices with obvious evidence that they are impractical and technically difficult to use for remote operational control of the density of phytoplankton. In addition, these devices allow you to study only one parameter characterizing the conditions for the cultivation of microalgae.

Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели по технической сущности является система для дистанционного определения химико-физических параметров водной среды и управления устройствами для предупреждения заморов (патент РФ №2437086, МПК G01N 27/06, опубл. 20.12.2011). Система, в частности, предназначена для оперативного дистанционного определения температуры, водородного показателя (рН) водной среды. Система для дистанционного определения химико-физических параметров водной среды выполнена в виде передающей станции, расположенной в плавучем буе и приемной станции, установленной на берегу. Передающая станция содержит источник питания, подключенный к элементам передающей станции, датчик температуры, датчик водородного показателя верхнего слоя воды, датчик водородного показателя нижнего слоя воды. Датчики связаны с тремя входами коммутатора, выходом подключенного к аналого-цифровому преобразователю, который через передатчик сигналов подключен к передающей антенне.Closest to the proposed utility model by technical nature is a system for remote determination of the chemical-physical parameters of the aquatic environment and control devices for preventing clogging (RF patent No. 2437086, IPC G01N 27/06, published on 12.20.2011). The system, in particular, is designed for on-line remote determination of temperature and pH of an aqueous medium. The system for remote determination of the chemical-physical parameters of the aquatic environment is made in the form of a transmitting station located in a floating buoy and a receiving station installed on the shore. The transmitting station contains a power source connected to the elements of the transmitting station, a temperature sensor, a hydrogen indicator of the upper water layer, a hydrogen indicator of the lower water layer. The sensors are connected to three inputs of the switch, an output connected to an analog-to-digital converter, which is connected to a transmitting antenna through a signal transmitter.

Приемная станция содержит источник питания, приемную антенну, приемник сигналов, блок определения сигнала, выходом связанный с коммутатором, три выхода которого соединены с устройствами для обработки данных и индикации результатов измерения температуры и водородного показателеля. Устройства для обработки данных и индикации результатов измерения температуры и водородного показателя выполнены в виде последовательно соединенных демодулятора, дешифратора, регистра памяти и цифрового индикатора. Выходы регистров памяти устройств обработки и индикации водородных показателей дополнительно связаны с входами вычислительного блока.The receiving station contains a power source, a receiving antenna, a signal receiver, a signal determining unit, an output connected to a switch, three outputs of which are connected to devices for processing data and displaying the results of temperature measurement and a hydrogen indicator. Devices for processing data and displaying the results of temperature and hydrogen measurements are made in the form of series-connected demodulator, decoder, memory register and digital indicator. The outputs of the memory registers of the devices for processing and indicating hydrogen indicators are additionally connected to the inputs of the computing unit.

Существенным недостатком описанной выше системы является то, что она не обеспечивает контроль полной группы параметров водной среды, определяющих условия культивирования микроводорослей. Кроме того, она недостаточно надежна в условиях местных электрораспределительных сетей, характеризующихся частыми и продолжительными перебоями в электроснабжении.A significant drawback of the system described above is that it does not provide control of the full group of parameters of the aquatic environment that determine the conditions for the cultivation of microalgae. In addition, it is not reliable enough in local electricity distribution networks, characterized by frequent and prolonged power outages.

К недостаткам известной системы также следует отнести то, что она не использует для передачи данных имеющиеся на местах коммуникационные инфраструктуры, такие как сети сотовой связи, показатели доступности и надежности которых повышаются быстрыми темпами.The disadvantages of the known system should also include the fact that it does not use the available on-site communication infrastructures, such as cellular networks, for the availability and reliability of which are increasing rapidly.

Задачей предлагаемой полезной модели является экспрессный дистанционный контроль в реальном времени полной группы физико-химических параметров водной среды, определяющих условия культивирования и прирост фитомассы микроводорослей биотопливного назначения в открытых водоемах с использованием коммуникационной инфраструктуры сетей сотовой связи.The objective of the proposed utility model is the express remote control in real time of the full group of physicochemical parameters of the aquatic environment that determine the cultivation conditions and the growth of the phytomass of microalgae for biofuel purposes in open reservoirs using the communication infrastructure of cellular networks.

В результате использования предлагаемой полезной модели обеспечивается контроль полной группы параметров водной среды, определяющих условия культивирования микроводорослей в условиях ненадежного электроснабжения, появляется возможность использовать для передачи данных имеющиеся на местах коммуникационные инфраструктуры, такие как сети сотовой связи, показатели доступности и надежности которых повышаются быстрыми темпами.As a result of using the proposed utility model, a complete group of parameters of the aquatic environment is determined, which determine the conditions for the cultivation of microalgae under conditions of unreliable power supply, and it becomes possible to use local communication infrastructures, such as cellular networks, whose availability and reliability indicators are growing rapidly.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает:The proposed utility model provides:

- оценку условии культивирования микроводорослеи для принятия мер по повышению продуктивности открытых водоемов;- assessment of the conditions for the cultivation of microalgae to take measures to increase the productivity of open water bodies;

- уточнение эмпирических параметров оценочных зависимостей, используемых при моделировании прироста фитомассы микроводорослей в изменяющихся условиях внешней среды;- refinement of the empirical parameters of the estimated dependencies used in modeling the growth of the phytomass of microalgae under changing environmental conditions;

- получение данных для корректировки методики оценки ресурсов фитомассы микроводорослей с использованием снимков из космоса и мониторинга посредством беспилотных летательных аппаратов (БпЛа).- obtaining data to adjust the methodology for assessing the resources of the microalgae phytomass using images from space and monitoring through unmanned aerial vehicles (UAVs).

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой системе экспрессного дистанционного контроля параметров водной среды при культивировании микроводорослей биотопливного назначения, включающей передающую станцию, оборудованную датчиком температуры воды, измерителем водородного показателя и источником питания и расположенной на плавучем буе, и приемную станцию, установленную на берегу и содержащую источник питания, приемную антенну и приемник сигналов, приемная станция входит в состав центрального пульта, оснащенного приемной антенной, закрепленной на опоре, а передающая станция входит в состав автономной измерительной станции, связанной с центральным пультом каналами WiFi, GSM, и УКВ радиосвязи и смонтированной стационарно в водоеме по разведению микроводорослей биотопливного назначения, при этом центральный пульт имеет в своем составе электрораспределительный щит, вход которого подключен с помощью кабеля переменного тока к электрораспределительной сети, а выход, посредством кабеля переменного тока, - к одному из входов автомата ввода резерва, резервный дизель-генератор, подключенный с помощью кабеля переменного тока ко второму входу автомата ввода резерва, источник постоянного тока, вход которого подключен с помощью кабеля переменного тока к выходу автомата ввода резерва, блок приема и обработки сигналов, подключенный к выходу источника постоянного тока и к аккумуляторной батарее с помощью кабеля постоянного тока, и соединенный с приемной антенной посредством коаксиального кабеля, причем автономная измерительная станция, включает в себя платформу, на которой сверху установлен корпус надводного модуля, а снизу смонтирован модуль погружаемых датчиков, на верхней панели корпуса надводного модуля установлены солнечная батарея, измеритель солнечной радиации и передающая антенна, а внутри смонтированы аккумуляторная батарея преобразователь постоянного напряжения и блок обработки и передачи сигналов, оснащенный радиопередатчиком, связанным коаксиальным кабелем с передающей антенной, при этом модуль погружаемых датчиков имеет в своем составе датчик температуры воды, рН-метр, датчик концентрации CO₂, измеритель оптической плотности среды и анализатор спектров флуоресценции, подключенные с помощью кабеля питания и сигнального обмена к блоку обработки и передачи сигналов; измеритель солнечной радиации подключен к блоку обработки и передачи сигналов посредством сигнального кабеля, а солнечная батарея, аккумуляторная батарея и блок обработки и передачи сигналов подключены к преобразователю напряжения с помощью кабелей постоянного тока. Автономная измерительная станция дистанционно измеряет текущие значения соответствующих параметров и передает их на центральный пульт для обработки и анализа.The technical result is achieved by the fact that in the proposed system of rapid remote control of the parameters of the aquatic environment during the cultivation of microalgae for biofuel purposes, which includes a transmitting station equipped with a water temperature sensor, a hydrogen meter and a power source located on a floating buoy, and a receiving station installed on the shore and containing a power source, a receiving antenna and a signal receiver, the receiving station is part of a central console equipped with a reception antenna mounted on a support, and the transmitting station is a part of an autonomous measuring station connected to a central panel of WiFi, GSM, and VHF radio communications and mounted permanently in a reservoir for the cultivation of microalgae for biofuel purposes, while the central panel includes an electric distribution panel the input of which is connected with an AC cable to the distribution network, and the output, with an AC cable, is connected to one of the inputs of the reserve input automaton, a backup di a potentiometer generator connected by an alternating current cable to the second input of the reserve input automaton, a direct current source, the input of which is connected by using an alternating current cable to the output of the reserve automaton, a signal receiving and processing unit connected to the output of the direct current source and to the battery the battery using a DC cable, and connected to the receiving antenna via a coaxial cable, the autonomous measuring station including a platform on which a housing of the water supply module, and a module of immersion sensors is mounted at the bottom, a solar battery, a solar radiation meter and a transmitting antenna are installed on the top panel of the surface of the surface module, and inside the battery there is a DC-DC converter and a signal processing and transmission unit equipped with a radio transmitter connected by a coaxial cable to the transmitter an antenna, while the module of immersed sensors incorporates a water temperature sensor, a pH meter, a CO ₂ concentration sensor, an optical meter low density of the medium and an analyzer of fluorescence spectra connected via a power cable and signal exchange to the signal processing and transmission unit; the solar radiation meter is connected to the signal processing and transmission unit via a signal cable, and the solar battery, the storage battery and the signal processing and transmission unit are connected to the voltage converter using DC cables. An autonomous measuring station remotely measures the current values of the corresponding parameters and transmits them to the central console for processing and analysis.

Технический результат достигается также тем, что состав оборудования автономной станции обеспечивает измерение в реальном времени полной системы параметров, определяющих энергетические и субстратные факторы развития альгакультуры.The technical result is also achieved by the fact that the composition of the equipment of the autonomous station provides real-time measurement of the complete system of parameters that determine the energy and substrate factors of algaculture development.

Технический результат достигается также тем, что центральный пульт оборудован надежным источником электропитания, включающим в себя аккумуляторную батарею и резервный дизель-генератор, коммутируемые посредством автомата ввода резерва.The technical result is also achieved by the fact that the central console is equipped with a reliable power source, including a battery and a backup diesel generator, switched by an automatic transfer switch.

Технический результат достигается также тем, что для передачи данных использует имеющуюся на местах инфраструктуру сотовой связи.The technical result is also achieved by the fact that for data transfer it uses the existing cellular infrastructure.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The essence of the proposed utility model is illustrated in figure 1, figure 2 and figure 3.

На фиг.1 представлена общая схема системы экспрессного дистанционного контроля параметров водной среды при культивировании микроводорослей.Figure 1 presents the General scheme of the system of express remote control of the parameters of the aquatic environment during the cultivation of microalgae.

На фиг.2 представлена схема центрального пульта.Figure 2 presents a diagram of a central console.

На фиг.3 представлена схема автономной измерительной станции.Figure 3 presents a diagram of an autonomous measuring station.

Система включает в себя (фиг 1): центральный пульт 1, оснащенный приемной антенной 2, закрепленной на опоре 3 из композитных материалов и автономную измерительную станцию 4, смонтированную стационарно на плавучей платформе 5 в определенном месте водоема 6 по разведению микроводорослей биотопливного назначения и связанную с центральным пультом каналами 7 радиосвязи (WiFi, GSM, и УКВ). Центральный пульт 1 имеет в своем составе электрораспределительный щит 10, вход 11 которого подключен с помощью кабеля переменного тока 12 к электросети 9 (220 В/50 Гц), а выход 13, посредством кабеля переменного тока 14, - к первому входу 15 автомата ввода резерва 16, резервный дизель-генератор 17, подключенный с помощью кабеля переменного тока 18 ко второму входу 19 автомата ввода резерва 16, источник постоянного тока 20, вход 21 которого подключен с помощью кабеля переменного тока 22 к выходу 23 автомата ввода резерва 16, блок приема и обработки сигналов 24, подключенный к выходу 25 источника постоянного тока 20 и к аккумуляторной батарее 26 с помощью кабеля постоянного тока 27. Блок приема и обработки сигналов 24 соединен с приемной антенной 3 посредством коаксиального кабеля 8. Автономная измерительная станция 4 (фиг.3) состоит из плавучей платформы 5, на которой сверху установлен влагозащитный корпус 28 надводного модуля, а снизу смонтирован модуль 29 погружаемых датчиков; на верхней панели корпуса надводного модуля 28 установлены солнечная батарея 30, измеритель солнечной радиации 31 и передающая антенна 32, а внутри смонтированы аккумуляторная батарея 33 преобразователь постоянного напряжения 34 и блок обработки и передачи сигналов 35, оснащенный радиопередатчиком 36, связанным коаксиальным кабелем 37 с передающей антенной 32. Модуль погружаемых датчиков 29 имеет в своем составе датчик температуры воды 38, рН-метр 39, датчик 40 концентрации CO₂, измеритель оптической плотности среды 41 и анализатор спектров флуоресценции 42, подключенные с помощью кабеля питания и сигнального обмена 43 к блоку обработки и передачи сигналов 35. Измеритель солнечной радиации 31 подключен к блоку обработки и передачи сигналов посредством сигнального кабеля 44, а солнечная батарея 30, аккумуляторная батарея 33 и блок обработки и передачи сигналов 35 подключены.к преобразователю напряжения 34 с помощью кабелей постоянного тока 45.The system includes (FIG. 1): a central console 1, equipped with a receiving antenna 2, mounted on a support 3 made of composite materials and an autonomous measuring station 4, mounted permanently on a floating platform 5 in a specific place in the reservoir 6 for breeding microalgae for biofuel purposes and associated with central remote control channels 7 radio communications (WiFi, GSM, and VHF). The central console 1 includes an electric distribution board 10, the input 11 of which is connected using an AC cable 12 to the power supply 9 (220 V / 50 Hz), and the output 13, by means of an AC cable 14, is connected to the first input 15 of the reserve transfer machine 16, a backup diesel generator 17 connected via an AC cable 18 to the second input 19 of the reserve input machine 16, a direct current source 20, an input 21 of which is connected using an AC cable 22 to the output 23 of the reserve input machine 16, a receiving unit and signal processing 24, sub connected to the output 25 of the direct current source 20 and to the battery 26 using the direct current cable 27. The signal receiving and processing unit 24 is connected to the receiving antenna 3 by means of a coaxial cable 8. The stand-alone measuring station 4 (Fig. 3) consists of a floating platform 5 on which a moisture-proof housing 28 of the surface module is mounted on top, and a module 29 of immersed sensors is mounted on the bottom; a solar battery 30, a solar radiation meter 31 and a transmitting antenna 32 are mounted on the upper panel of the surface module housing 28, and a rechargeable battery 33 is a DC voltage converter 34 and a signal processing and transmission unit 35 are equipped with a radio transmitter 36 connected by a coaxial cable 37 with a transmitting antenna 32. module immersible sensor 29 incorporates a water temperature sensor 38, pH meter 39, sensor 40 the concentration of CO _2, measuring the optical density of the medium 41 and the analyzer fluorescence spectra 42 connected via a power cable and signal exchange 43 to the signal processing and transmission unit 35. The solar radiation meter 31 is connected to the signal processing and transmission unit via a signal cable 44, and the solar battery 30, the rechargeable battery 33 and the signal processing and transmission unit 35 are connected. To voltage converter 34 using DC cables 45.

Система экспрессного дистанционного контроля параметров водной среды при культивировании микроводорослей биотопливного назначения функционирует следующим образом.The system of express remote control of the parameters of the aquatic environment during the cultivation of microalgae biofuel purposes operates as follows.

Измеритель солнечной радиации 31, установленный на верхней панели влагозащитного корпуса надводного модуля 28, датчик температуры воды 38, рН-метр 39, датчик 40 концентрации CO₂, измеритель оптической плотности среды 41 и анализатор спектров флуоресценции 42, входящие в состав модуля погружаемых датчиков 29, измеряют физические величины, характеризующие условия культивирования микроводорослей в определенных местах водоемов по выращиванию фитомассы микроводорослей (мощность поступающего на поверхность водоема солнечного излучения, температура и водородный показатель воды, концентрация в ней углекислого газа, оптическая плотность водной среды, интенсивность спектров флуоресценции фитопланктона на длинах волн характерных для культивируемого вида микроводорослей) и по сигнальному кабелю 44 и кабелю питания и сигнального обмена 43 передают измеренные значения в блок обработки и передачи сигналов 35, в котором осуществляется их преобразование с последующей передачей на центральный пульт 1 с помощью радиопередатчика 36, оснащенного передающей антенной 32, соединенной с ним посредством коаксиального кабеля 37. Передача сигналов может осуществляться по каналам радиосвязи 7 в стандартах WiFi, GSM или в диапазоне УКВ. Электропитание на погружаемые датчики, измерители и анализаторы 39…42 подается из блока обработки и передачи сигналов 35 по кабелю питания и сигнального обмена 43. Функционирование автономной измерительной станции 4 осуществляется за счет электроэнергии, вырабатываемой солнечной батареей 30, установленной на верхней панели корпуса надводного модуля 28 и передаваемой на преобразователь постоянного напряжения 34 и далее, в блок обработки и передачи данных 35 и на аккумуляторную батарею 33 посредством кабелей постоянного тока 45. Аккумуляторная батарея 33 обеспечивает электропитание всей автономной измерительной станции 4 в условиях недостаточной освещенности и в ночное время. Преобразователь постоянного напряжения 34 поддерживает требуемые уровни напряжения при заряде и разряде аккумуляторной батареи 30, а также при работе блока обработки и передачи информации 35 и подключенных к нему датчиков, измерителей и анализаторов 31, 39…42. Он также выполняет функции распределения постоянного тока в цепях кабелей 45 в основном (от солнечной батареи) и резервном (от аккумуляторной батареи) режимах электропитания. Плавучая платформа 5 служит несущей основой для автономной измерительной станции 4 и может быть стационарно установлена в любом месте водоема 6 с использованием троса (или цепи) и якоря (сваи, шеста).A solar radiation meter 31 mounted on the upper panel of the moisture-protective casing of the surface module 28, a water temperature sensor 38, a pH meter 39, a CO ₂ concentration sensor 40, an optical density meter 41, and a fluorescence spectrum analyzer 42 included in the immersion sensor module 29, physical quantities are measured that characterize the conditions for the cultivation of microalgae in certain places in water bodies for growing the phytomass of microalgae (the power of solar radiation entering the surface of a water body, temperature water and the hydrogen index of water, the concentration of carbon dioxide in it, the optical density of the aquatic environment, the intensity of the phytoplankton fluorescence spectra at the wavelengths characteristic of the cultivated microalgae species) and the signal cable 44 and the power and signal exchange cable 43 transmit the measured values to the processing and transmission unit signals 35, in which they are converted and then transmitted to the central console 1 using a radio transmitter 36 equipped with a transmitting antenna 32 connected to it in the middle Twomey coaxial cable 37. The signaling can be carried on channels 7 in the radio standards WiFi, GSM or VHF. The power to the immersed sensors, meters and analyzers 39 ... 42 is supplied from the signal processing and transmission unit 35 via the power cable and signal exchange 43. The autonomous measuring station 4 is operated by electric power generated by the solar battery 30 installed on the top panel of the surface module housing 28 and transmitted to the DC voltage converter 34 and further to the data processing and transmission unit 35 and to the battery 33 by means of DC cables 45. Battery atareya 33 provides power to all autonomous measuring station 4 in poor lighting conditions and at night. The DC voltage converter 34 maintains the required voltage levels when charging and discharging the battery 30, as well as during operation of the information processing and transmission unit 35 and the sensors, meters and analyzers connected to it 31, 39 ... 42. It also performs the functions of direct current distribution in the cable circuits 45 in the main (from the solar battery) and backup (from the battery) power modes. The floating platform 5 serves as the supporting basis for the autonomous measuring station 4 and can be permanently installed anywhere in the reservoir 6 using a cable (or chain) and an anchor (piles, pole).

Информация об условиях культивирования микроводорослей в виде радиосигналов принимается посредством приемной антенны 2, установленной на опоре 3, и по коаксиальному кабелю 8 поступает в блок приема и обработки сигналов 24, входящий в состав оборудования центрального пульта 1 и получающий электропитание по кабелю постоянного тока 27, к которому также подключена аккумуляторная батарея 26 и выход 25 источника постоянного тока 20, обеспечивающего также постоянный подзаряд аккумуляторной батареи 26. Питание источника постоянного тока 20 осуществляют с выхода 23 автомата ввода резерва 16 по кабелю переменного тока 22. В нормальном режиме электропитания выход 23 автомата ввода резерва 16 через вход 15 и кабель переменного тока 14 соединен с выходом 13 электрораспределительного щита 10. При этом электроэнергия из электросети 9 по кабелю переменного тока 12 поступает на вход 11 электрораспределительного щита, а с его выхода 13 - на вход 15 автомата защиты 16 и далее на его выход 23. При непродолжительном (в пределах времени батарейного резервирования) перебое в электросети 9 электропитание блока приема и обработки сигналов 24 осуществляет аккумуляторная батарея 26. Если аккумуляторная батарея 26 разрядится до установленного предельного допустимого напряжения до ликвидации перебоя в электросети 9, автомат ввода резерва 16 запустит резервный дизель-генератор 17, отключит свой выход 23 от своего входа 15 и подключит его к своему входу 19, после чего электроэнергия на вход 21 источника переменного тока 20 будет поступать от резервного дизель-генератора 17 по электрической цепи: кабель переменного тока 18 - вход 19 автомат ввода резерва 16 - выход 23 автомат ввода резерва 16 - кабель переменного тока 22. После ликвидации перебоя в электросети 9 восстанавливается нормальный режим электропитания, описанный выше.Information about the conditions of cultivation of microalgae in the form of radio signals is received by means of a receiving antenna 2 mounted on a support 3, and through a coaxial cable 8 enters the signal reception and processing unit 24, which is part of the equipment of the central console 1 and receives power via a DC cable 27, which is also connected to the battery 26 and the output 25 of the direct current source 20, which also provides a constant recharge of the battery 26. The power supply of the direct current source 20 is carried out yut from the output 23 of the reserve input machine 16 through the alternating current cable 22. In the normal power supply mode, the output 23 of the reserve input automatic machine 16 through the input 15 and the alternating current cable 14 is connected to the output 13 of the electrical switchboard 10. In this case, the electric power from the mains 9 through the alternating current cable 12 enters the input 11 of the electrical switchboard, and from its output 13 - to the input 15 of the circuit breaker 16 and then to its output 23. In the event of a short (within the battery backup time) interruption in the power supply network 9, the power supply to the receiving unit and signal processing 24 is carried out by the battery 26. If the battery 26 is discharged to the specified maximum allowable voltage before eliminating the interruption in the power supply 9, the automatic transfer switch 16 will start the backup diesel generator 17, disconnect its output 23 from its input 15 and connect it to its input 19, after which the electric power to input 21 of the alternating current source 20 will come from the backup diesel generator 17 via an electric circuit: AC cable 18 - input 19 automatic transfer switch 16 - output 23 automatic t entry reserve 16 - AC cable 22. After the elimination of an interruption in the mains power supply 9 is restored to normal mode described above.

Claims

The system of express remote control of the parameters of the aquatic environment during the cultivation of microalgae for biofuel purposes, including a transmitting station equipped with a water temperature sensor, a hydrogen meter and a power source and located on a floating buoy, and a receiving station installed on the shore and containing a power source, a receiving antenna and a receiver signals, characterized in that the receiving station is part of a central console equipped with a receiving antenna mounted on a support, and The transmitting station is part of an autonomous measuring station connected to a central console with WiFi, GSM, and VHF radio communications and mounted permanently in a reservoir for the cultivation of microalgae for biofuel purposes, while the central panel incorporates an electrical switchboard, the input of which is connected using an alternating cable current to the electrical distribution network, and the output, through the AC cable, to one of the inputs of the reserve input machine, a backup diesel generator connected with of the AC cable to the second input of the reserve input machine, the DC source, the input of which is connected with the AC cable to the output of the reserve input machine, a signal receiving and processing unit connected to the output of the DC source and to the battery using the DC cable , and connected to the receiving antenna via a coaxial cable, and the stand-alone measuring station includes a platform on which the surface module housing is mounted on top and mounted on the bottom immersion sensors module, a solar battery, a solar radiation meter and a transmitting antenna are installed on the top panel of the surface module body, and a rechargeable battery is a DC-DC converter and a signal processing and transmission unit equipped with a radio transmitter connected by a coaxial cable to the transmitting antenna, while the immersion module The sensors include a water temperature sensor, a pH meter, a CO ₂ concentration sensor, an optical density meter and a spec analyzer fluorescence channels connected via a power cable and signal exchange to a signal processing and transmission unit; the solar radiation meter is connected to the signal processing and transmission unit via a signal cable, and the solar battery, the storage battery and the signal processing and transmission unit are connected to the voltage converter using DC cables.