RU2466053C1 - Marine ecology-power complex - Google Patents

Marine ecology-power complex Download PDF

Info

Publication number
RU2466053C1
RU2466053C1 RU2011125453/11A RU2011125453A RU2466053C1 RU 2466053 C1 RU2466053 C1 RU 2466053C1 RU 2011125453/11 A RU2011125453/11 A RU 2011125453/11A RU 2011125453 A RU2011125453 A RU 2011125453A RU 2466053 C1 RU2466053 C1 RU 2466053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
complex
station
water
control
Prior art date
Application number
RU2011125453/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Федорович Зеньков (RU)
Андрей Федорович Зеньков
Владимир Александрович Катенин (RU)
Владимир Александрович Катенин
Александр Анатольевич Федоров (RU)
Александр Анатольевич Федоров
Владимир Васильевич Чернявец (RU)
Владимир Васильевич Чернявец
Виктор Сергеевич Аносов (RU)
Виктор Сергеевич Аносов
Николай Николаевич Жильцов (RU)
Николай Николаевич Жильцов
Алексей Филиппович Мирончук (RU)
Алексей Филиппович Мирончук
Вадим Юрьевич Шаромов (RU)
Вадим Юрьевич Шаромов
Александр Ефимович Дроздов (RU)
Александр Ефимович Дроздов
Original Assignee
Андрей Федорович Зеньков
Владимир Александрович Катенин
Александр Анатольевич Федоров
Владимир Васильевич Чернявец
Виктор Сергеевич Аносов
Николай Николаевич Жильцов
Алексей Филиппович Мирончук
Вадим Юрьевич Шаромов
Александр Ефимович Дроздов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Федорович Зеньков, Владимир Александрович Катенин, Александр Анатольевич Федоров, Владимир Васильевич Чернявец, Виктор Сергеевич Аносов, Николай Николаевич Жильцов, Алексей Филиппович Мирончук, Вадим Юрьевич Шаромов, Александр Ефимович Дроздов filed Critical Андрей Федорович Зеньков
Priority to RU2011125453/11A priority Critical patent/RU2466053C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466053C1 publication Critical patent/RU2466053C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to monitoring of water areas and cleaning it of various contaminations. Proposed marine complex comprises platform, windmill, photocell station, gas holder unit, electrolysis unit, surface water cleaning unit, water composition control lab and weather station, complex components control unit, gantry, set of propeller shafts, navigation bridge, stem with structural connection angles, brushes for collecting surface water, anchor unit, power unit composed of motor-generator set, battery room, and super capacitor station. Platform perimetre is equipped with external hollow bars to carry paddle wheels for ice breaking. Said hollows bars house fluid washing system assembly units and parts fluid inlet of said system is communicated with helical duct. Turbine coupled via reduction gearbox with generator rotor is mounted at duct outlet. Generator output is connected to power unit battery station. Helical duct inlet is communicated with surface water cleaning unit fluid outlet. Additionally, added are hydrological parameter measurement unit and geophysical parameters unit connected via interface with weather station processor unit. Besides, proposed complex incorporates ice fathometer.
EFFECT: expended operating performances, pollution-free power generation.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам мониторинга и очистки акваторий от различных загрязнений.The invention relates to devices for monitoring and cleaning water from various contaminants.

Известны морские экологические станции (патенты RU 2123476 С1, 20.12.1998 [1], RU 2180366 С2, 10.03.2002 [2], RU 2038422 С2, 27.06.1995 [3], US 5833834 А, 10.10.1998 [4], US 3947333 А, 30.03.1976 [5], US 4080271 А, 21.03.1978 [6], RU №2224117 [7]).Marine ecological stations are known (patents RU 2123476 C1, 12.20.1998 [1], RU 2180366 C2, 03/10/2002 [2], RU 2038422 C2, 06/27/1995 [3], US 5833834 A, 10.10.1998 [4], US 3947333 A, 03/30/1976 [5], US 4080271 A, 03/21/1978 [6], RU No. 2224117 [7]).

Наиболее близкой по технической сути к заявляемому объекту является морская экологическая станция (МЭС), предназначенная для борьбы с сероводородным загрязнением Черного моря, содержащая рабочую платформу комплекса, блок забора глубоководной воды, блок обработки глубоководной воды, энергетический комплекс, фотоэлементную станцию, ванну десероводородизации, электролизную ванну, ванну выпаривания морской воды, фотолизер, приемник водорода, топливохимическую элементную станцию и др. ([7]).The closest in technical essence to the claimed facility is a marine environmental station (MES), designed to combat hydrogen sulfide pollution of the Black Sea, containing a working platform of the complex, a block for deep-water intake, a block for treating deep-sea water, an energy complex, a solar cell, a desulfurization bath, and an electrolysis a bath, a bath for evaporation of sea water, a photolizer, a hydrogen receiver, a fuel chemical element station, etc. ([7]).

Основным недостатком известного устройства является узкая направленность станции, а именно она предназначена для борьбы с сероводородным загрязнением.The main disadvantage of the known device is the narrow focus of the station, namely it is designed to combat hydrogen sulfide pollution.

Между тем, не менее важным экологическим фактором является загрязнение мелководья и акваторий портов, бухт, курортно-санаторных зон органическими отходами, в том числе нефтепродуктами, а также недостаточная энерговооруженность морских объектов, особенно расположенных на значительных расстояниях от источников электроэнергии.Meanwhile, pollution of shallow water and water areas of ports, bays, resort areas with organic waste, including oil products, as well as the insufficient power supply of offshore facilities, especially located at considerable distances from electricity sources, is an equally important environmental factor.

Данный недостаток исключен в известном техническом решении, представляющим собой морской эколого-энергетический комплекс (патент на полезную модель RU №73398 [8]).This disadvantage is eliminated in the well-known technical solution, which is a marine environmental and energy complex (patent for utility model RU No. 73398 [8]).

Задачей известного технического решения [8] является: очистка морской глубинной воды, в частности, Черного моря от сероводородного загрязнения; очистка морской воды в прибрежной зоне моря, в акваториях портов, морских бухт, санаторно-курортных зонах и т.п. от органических загрязнителей, в том числе нефтепродуктов; получение электроэнергии, снабжающей прибрежные и морские объекты, вне зависимости от географического расположения, сезонных, суточных и климатических условий. Для выполнения задачи в состав устройства по сравнению с устройством [7] включены: блок очистки поверхностных вод, блок утилизации загрязнений, лаборатория контроля состава воды, метеостанция, блок управления и контроля работы агрегатов комплекса, портальный кран, блок гребных валов, силовой соединительный угольник, защитный форштевень.The objective of the known technical solution [8] is: purification of deep sea water, in particular, the Black Sea from hydrogen sulfide pollution; purification of sea water in the coastal zone of the sea, in the waters of ports, sea bays, sanatoriums, etc. from organic pollutants, including petroleum products; receipt of electricity supplying coastal and marine facilities, regardless of geographical location, seasonal, daily and climatic conditions. To accomplish a task, the composition of the device compared to the device [7] includes: a surface water treatment unit, a pollution disposal unit, a water composition control laboratory, a weather station, a unit control and monitoring unit, a gantry crane, propeller shaft unit, a power connecting elbow, safety stem.

Известный морской эколого-энергетический комплекс содержит рабочую платформу комплекса, ветроэнергетическую установку, фотоэлементную станцию, газгольдерный блок, электролизный блок, блок очистки поверхностных вод, блок утилизации загрязнений, лабораторию контроля состава воды и метеостанцию, блок управления и контроля работы агрегатов комплекса, портальный кран, блок гребных валов, командную рубку, защитный форштевень, силовые соединительные угольники, очистные щетки, якорный блок. А силовой блок состоит из двигатель-генераторного отсека, аккумуляторной и суперконденсаторной станций, при этом двигатель-генераторный отсек содержит двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде, получаемом на комплексе, а двигатели изготовлены с соосно смонтированными электрогенераторами с возможностью производить накопление и хранение электроэнергии в аккумуляторной и суперконденсаторной станциях, а также равномерно распределять ее между потребителями, которые через блок управления и контроля работы агрегатов комплекса имеют электрические связи и обеспечивают работу всех систем, устройств и агрегатов морского эколого-энергетического комплекса. Причем блок служебных помещений; блок управления и контроля работы комплекса; блок обработки глубинной воды; командная рубка; наблюдательный мостик смонтированы на рабочей платформе, которая может выполняться в виде понтонов, плавучих платформ, кораблей или волностойких платформ. Рабочая платформа комплекса установлена на 10-ти морских понтонах, соединенных между собой штатными замками, а по углам - силовыми, соединительными угольниками, и снабжена по периметру ограждающими сигнальными устройствами, а также спасательными средствами.The well-known marine environmental and energy complex contains a working platform of the complex, a wind power installation, a solar cell, a gas holder, an electrolysis unit, a surface water treatment unit, a pollution disposal unit, a water composition control laboratory and a weather station, a unit control and monitoring unit, a gantry crane, propeller shaft block, command cabin, safety stem, power connecting angles, cleaning brushes, anchor block. And the power unit consists of an engine-generator compartment, a battery and supercapacitor stations, while the engine-generator compartment contains internal combustion engines powered by hydrogen produced at the complex, and the engines are made with coaxially mounted electric generators with the ability to accumulate and store electricity in the battery and supercapacitor stations, as well as evenly distribute it between consumers, who through the control unit and control the operation of aggregates KSA have electrical connections and ensure the operation of all systems, devices and units of the marine ecological and energy complex. Moreover, the block of office space; control and monitoring unit of the complex; deep water treatment unit; team felling; the observation bridge is mounted on a working platform, which can be performed in the form of pontoons, floating platforms, ships or wave-resistant platforms. The working platform of the complex is installed on 10 sea pontoons, interconnected by regular locks, and in the corners - by power, connecting angles, and is equipped along the perimeter with signaling devices and rescue equipment.

Блок управления и контроля работы агрегатов комплекса оборудован панелью управления, электрифицированной системой контроля работы агрегатов и узлов комплекса, выходными устройствами систем, радиостанцией, телевизионной, громкоговорящей, телефонной и мобильной связью, охранной и сигнальной системами и имеет электрические связи со всеми системами, устройствами и агрегатами морского эколого-энергетического комплекса.The control and monitoring unit for the operation of the units of the complex is equipped with a control panel, an electrified control system for the operation of units and units of the complex, output devices of the systems, a radio station, television, speakerphone, telephone and mobile communications, security and signal systems, and has electrical connections with all systems, devices and units marine ecological and energy complex.

Ротор ветроэнергетической установки образует две геликондные лопасти, опирающиеся на верхний и нижний обручи, при этом к нижнему обручу крепится обод червячного колеса, находящегося в зацеплении с червяком, приводящим в движение вал генератора, с возможностью преобразования кинетической энергии в электрическую, что позволяет расширить диапазон используемых скоростей ветра от 0,2 м/с до 50 м/с. Лаборатория контроля состава воды оборудована с возможностью определения степени загрязнения морской воды и контроля ее химического и бактериологического состава как в прибрежной, так и в глубинной зонах.The rotor of the wind power plant forms two helicond blades resting on the upper and lower hoops, while the rim of the worm wheel, which is meshed with the worm that drives the generator shaft, is attached to the lower hoop, with the possibility of converting kinetic energy into electrical energy, which allows to expand the range of used wind speeds from 0.2 m / s to 50 m / s. The laboratory for monitoring the composition of water is equipped with the ability to determine the degree of contamination of sea water and control its chemical and bacteriological composition in both coastal and deep zones.

Электролизный блок состоит из электролизной ванны, системы электродов, устройств подготовки электролита, системы вывода водорода и кислорода, набора соединительных междуэлектродных шин с возможностью получения водорода и кислорода из морской воды, при этом водород может использоваться для работы электрохимических элементов питания, двигателей-генераторов, работающих на водороде, вырабатывающих электроэнергию, а кислород - в очистном блоке для интенсификации очистки воды путем барботирования его в воду, например, в санаторно-курортных зонах, акваториях портов, рыбоводческих хозяйствах и т.д.The electrolysis unit consists of an electrolysis bath, a system of electrodes, electrolyte preparation devices, a hydrogen and oxygen withdrawal system, a set of inter-electrode busbars with the possibility of producing hydrogen and oxygen from sea water, while hydrogen can be used to operate electrochemical batteries, generator engines operating on hydrogen, generating electricity, and oxygen - in the treatment unit to intensify water treatment by sparging it into water, for example, in a sanatorium x areas, port waters, fish farms, etc.

Солнечный коллектор выполнен в виде спиралеобразного змеевика, при этом верхняя часть его находится над ванной глубинной воды, а нижняя - в воде ванны глубинной воды с возможностью ее подогрева. Солнечный коллектор заполняется жидкостью-теплоносителем, циркулирующей под давлением.The solar collector is made in the form of a spiral coil, while its upper part is above the deep water bath, and the lower part is in the deep water bath water with the possibility of heating it. The solar collector is filled with heat transfer fluid circulating under pressure.

Газгольдерный блок содержит два газгольдера, выполненных в мягком исполнении, предназначенных для раздельного хранения водорода и кислорода.The gas holder unit contains two gas holders made in soft design, designed for separate storage of hydrogen and oxygen.

Блок забора глубинной воды содержит глубоководный водяной насос, набор труб и механический фильтр, устанавливаемый на входе заборной трубы.The deep water intake unit contains a deep-water water pump, a set of pipes and a mechanical filter installed at the inlet of the intake pipe.

Блок очистки поверхностной воды состоит и трех емкостей аэротэнков, выполненные в гибком исполнении и служащих для забора и очистки поверхностной воды, причем в каждой емкости аэротэнка очистка производится различными методами, например кислородным барботированием, химическим или ультразвуковым.The surface water purification unit consists of three tanks of aerotanks, made in a flexible design and used to collect and purify surface water, and in each tank of the aerotank, cleaning is carried out by various methods, for example, oxygen bubbling, chemical or ultrasonic.

Фотоэлементная станция состоит из двух фотоэлементных блоков, смонтированных в общих рамах, каждый из которых выполнен из отдельных фотоэлементных панелей, причем рамы поворачиваются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и в автоматическом режиме, отслеживающих положение солнца.The photocell station consists of two photocell units mounted in common frames, each of which is made of separate photocell panels, the frames being rotated in two mutually perpendicular planes and in automatic mode, tracking the position of the sun.

Защитный форштевень состоит из двух ворот, каждая из которых закреплена к силовому соединительному угольнику, на которых смонтированы устройства для открывания и закрывания ворот форштевня с возможностью создания входного шлюза, через который происходит забор загрязненной воды в блок очистки поверхностной воды.The protective stem consists of two gates, each of which is fixed to the power connecting angle, on which devices for opening and closing the gates of the stem are mounted with the possibility of creating an entrance gateway through which contaminated water is drawn into the surface water treatment unit.

Блок утилизации загрязнений включает герметизированную высокотемпературную печь с очистными устройствами с возможностью сжигания выловленных с поверхностных воды загрязнений.The pollution recovery unit includes a sealed high-temperature furnace with treatment devices with the possibility of burning pollutants caught from surface water.

По сравнению с известными аналогичными устройствами [1-7], устройство [8] выгодно отличается от них. Однако применение известного устройства ограничено в основном бассейном Черного моря. Кроме того, экологический контроль имеет узкую направленность, так как состав технических средств экологического мониторинга позволяет выполнять только химический анализ воды.Compared with known similar devices [1-7], the device [8] compares favorably with them. However, the use of the known device is limited mainly to the Black Sea basin. In addition, environmental control has a narrow focus, since the composition of the technical means of environmental monitoring allows you to perform only chemical analysis of water.

Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей морского эколого-энергетического комплекса (МЭЭК).The objective of the proposed technical solution is to expand the functionality of the marine environmental-energy complex (MEEC).

Поставленная задача решается за счет того, что в морском эколого-энергетическом комплексе, содержащем рабочую платформу комплекса, ветроэнергетическую установку, фотоэлементную станцию, газгольдерный блок, электролизный блок, блок очистки поверхностных вод, блок утилизации загрязнений, лабораторию контроля состава воды и метеостанцию, блок управления и контроля работы агрегатов комплекса, портальный кран, блок гребных валов, командную рубку, защитный форштевень, силовые соединительные угольники, очистные щетки, якорный блок, метеостанцию, силовой блок, состоящий из двигатель-генераторного отсека, аккумуляторной и суперконденсаторной станций, при этом двигатель-генераторный отсек содержит двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде, получаемом на комплексе, а двигатели изготовлены с соосно смонтированными электрогенераторами с возможностью производить накопление и хранение электроэнергии в аккумуляторной и суперконденсаторной станциях, а также равномерно распределять ее между потребителями, которые через блок управления и контроля работы агрегатов комплекса имеет электрические связи и обеспечивает работу всех систем, устройств и агрегатов морского эколого-энергетического комплекса, причем блок служебных помещений; блок управления и контроля работы комплекса; блок обработки глубинной воды; командная рубка; наблюдательный мостик смонтированы на рабочей платформе, которая может выполняться в виде понтонов, плавучих платформ, кораблей или волностойких платформ, в котором, в отличие от прототипа, рабочая платформа по периметру снабжена выносными полыми штангами, между которыми установлены гребные колеса, внутри выносных полых штанг размещены узлы и элементы системы пневмообмыва, гидравлический вход которой соединен со спиралеобразным каналом, на выходе которого установлена турбина, сочлененная через редуктор с ротором электрогенератора, выход которого соединен с аккумуляторной станцией силового блока, а вход спиралеобразного канала соединен с гидравлическим выходом блока очистки поверхностной воды; метеостанция включает аппаратуру приема спутниковой, факсимильной и телеграфной метеорологической информации, блок сопряжения, блок процессорный, пульт управления и индикации, датчик атмосферного давления, датчик температуры и относительной влажности воздуха, датчик метрологической дальности видимости, датчик высоты нижней границы облаков, датчик скорости и направления ветра; дополнительно введены блок измерения гидрологических параметров, блок измерения геофизических параметров и соединенные посредством блока сопряжения с блоком процессорным метеостанции, эхоледомер.The problem is solved due to the fact that in the marine ecological and energy complex containing the working platform of the complex, a wind power installation, a solar cell, gas holder, electrolysis unit, a surface water treatment unit, a pollution disposal unit, a water composition control laboratory and a weather station, a control unit and monitoring the operation of the aggregates of the complex, gantry crane, propeller shaft block, command cabin, safety stem, power connecting angles, cleaning brushes, anchor block, meteost nation, a power unit, consisting of an engine-generator compartment, a battery and supercapacitor stations, while the engine-generator compartment contains internal combustion engines operating on hydrogen produced by the complex, and the engines are made with coaxially mounted electric generators with the ability to store and store electricity in the battery and supercapacitor stations, as well as evenly distribute it between consumers who, through the control and monitoring unit the complex has electrical connections and ensures the operation of all systems, devices and assemblies of the marine ecological and energy complex, and the office premises block; control and monitoring unit of the complex; deep water treatment unit; team felling; the observation bridge is mounted on a working platform, which can be in the form of pontoons, floating platforms, ships or wave-resistant platforms, in which, unlike the prototype, the working platform is equipped with remote hollow rods, between which propeller wheels are installed, inside the remote hollow rods are placed components and elements of a pneumatic washing system, the hydraulic input of which is connected to a spiral channel, at the output of which a turbine is installed, coupled through a gearbox with the rotor of the electric generator, in turn is connected to the battery power station unit, and a spiral channel input is connected to the hydraulic output surface water purification unit; the weather station includes equipment for receiving satellite, facsimile and telegraphic meteorological information, an interface unit, a processor unit, a control and display panel, an atmospheric pressure sensor, a temperature and relative humidity sensor, a metrological range visibility sensor, a cloud bottom height sensor, a wind speed and direction sensor ; In addition, a unit for measuring hydrological parameters, a unit for measuring geophysical parameters, and an echo-meter, connected by a unit for interfacing with a processor unit of the weather station, were introduced.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами (фиг.1, 2).The proposed device is illustrated by drawings (figure 1, 2).

Фиг.1. Схема морского эколого-энергетического комплекса: 1 - блок управления и контроля работы агрегатов комплекса (БУКРА); 2 - ветроэнергетическая установка (ВЭУ); 3 - лаборатория контроля состава воды (ЛКСВ); 4 - рабочая платформа комплекса (РПК); 5 - электролизный блок (ЭБ); 6 - портальный кран (ПК); 7 - блок обработки глубинной воды (БОГВ); 8 - солнечный коллектор (СК); 9 - блок гребных валов (БГВ);10 - блок служебных помещений (БСП); 11 - ванна глубинной воды (ВГВ); 12 - газгольдерный блок (ГБ); 13 - блок забора глубинной воды (БЗГВ); 14 - силовой блок (СБ); 15 - блок очистки поверхностной воды (БОПВ); 16 - метеостанция (МС); 17 - командная рубка (КР); 18 - фотоэлементная станция (ФС); 19 - силовой соединительный угольник (ССУ); 20 - защитный форштевень (ЗФ); 21 - блок утилизации загрязнений (БУЗ); 22 - очистные щетки (ОЩ); 23 - якорный блок (ЯБ); 24 - блок измерения гидрологических параметров; 25 - блок измерения геофизических параметров; 26 - эхоледомер; 27 - полые штанги; 28 - гребные колеса; узлы 29 и элементы 30 системы пневмообмыва 31, спиралеобразный канал 32; турбина 33, редуктор 34, ротор 35 электрогенератора 36. Figure 1. The scheme of the marine environmental and energy complex: 1 - control unit and control unit operation of the complex units (BUKRA); 2 - wind power installation (wind turbine); 3 - laboratory for monitoring the composition of water (LKSV); 4 - the working platform of the complex (RPK); 5 - electrolysis unit (EB); 6 - gantry crane (PC); 7 - block processing deep water (BOGV); 8 - solar collector (SC); 9 - block propeller shafts (BGV); 10 - block office space (BSP); 11 - a bath of deep water (HBV); 12 - gas holder unit (GB); 13 - block abstraction of deep water (BZGV); 14 - power block (SB); 15 - surface water purification unit (BOPV); 16 - weather station (MS); 17 - command cabin (KR); 18 - photocell station (FS); 19 - power connecting elbow (SSU); 20 - protective stem (ZF); 21 - block utilization of pollution (BUZ); 22 - cleaning brushes (OSH); 23 - anchor block (YaB); 24 - unit for measuring hydrological parameters; 25 - block measuring geophysical parameters; 26 - echo-meter; 27 - hollow rods; 28 - paddle wheels; the nodes 29 and the elements 30 of the system of air washing 31, a spiral channel 32; turbine 33, gearbox 34, rotor 35 of the electric generator 36.

Фиг.2. Блок-схема метеостанции 16. Метеостанция 16 состоит из аппаратуры 37 приема спутниковой, факсимильной и телеграфной метеорологической информации, блока сопряжения 38, блока процессорного 39, ПУИ 40, датчика атмосферного давления 41, датчика температуры и относительной влажности воздуха 42, датчика метрологической дальности видимости 43, датчика высоты нижней границы облаков 44, датчика скорости и направления ветра 45.Figure 2. The block diagram of the weather station 16. The weather station 16 consists of equipment 37 for receiving satellite, facsimile and telegraph meteorological information, an interface unit 38, a processor unit 39, an ISP 40, an atmospheric pressure sensor 41, a temperature and relative humidity sensor 42, a metrological visibility range sensor 43 , the height sensor of the lower boundary of the clouds 44, the speed sensor and wind direction 45.

Принцип действия и устройство блоков 1-15, 17-23 аналогичны прототипу.The principle of operation and arrangement of blocks 1-15, 17-23 are similar to the prototype.

Блок управления и контроля работы агрегатов комплекса (БУКРА) 1 оборудован панелью управления, электрифицированной системой контроля работы агрегатов и узлов комплекса, выходными устройствами систем, радиостанцией, телевизионной, громкоговорящей, телефонной и мобильной связью, охранной и сигнальной системами. Он имеет электрические связи и обеспечивает работу всех систем, устройств и агрегатов морского эколого-энергетического комплекса (МЭЭК).The control and monitoring unit of the units of the complex (BUKRA) 1 is equipped with a control panel, an electrified system for monitoring the operation of units and units of the complex, output devices of the systems, a radio station, television, speakerphone, telephone and mobile communications, security and alarm systems. It has electrical connections and ensures the operation of all systems, devices and units of the marine environmental-energy complex (MEEC).

Ветроэнергетическая установка (ВЭУ) 2 предназначена для получения электроэнергии под воздействием воздушных потоков. При этом роторы устанавливаются на силовых, соединительных угольниках 19 рабочей платформы комплекса 4. Количество установок может меняться. Предложенная конструкция ВЭУ выгодно отличается большой эффективностью. Это обусловлено конструкцией ротора и нового метода преобразования кинетической энергии в электрическую, что позволяет расширить диапазон используемых скоростей ветра от 0,2 м/с до 50 м/с.Wind power installation (WEC) 2 is designed to produce electricity under the influence of air currents. In this case, the rotors are installed on the power connecting angles 19 of the working platform of the complex 4. The number of installations can vary. The proposed design of wind turbines compares favorably with great efficiency. This is due to the design of the rotor and a new method of converting kinetic energy into electrical energy, which allows us to expand the range of used wind speeds from 0.2 m / s to 50 m / s.

Ротор этой ветроустановки образует две геликондные лопасти, опирающиеся на верхний и нижний обручи. При этом к нижнему обручу крепится обод червячного колеса, находящегося в зацеплении с червяком, приводящим в движение вал генератора, вырабатывающего электроэнергию.The rotor of this wind turbine forms two helicond blades resting on the upper and lower hoops. At the same time, the rim of the worm wheel, which is meshed with the worm, which drives the shaft of the generator that generates electricity, is attached to the lower hoop.

Вырабатываемая ВЭУ электрическая энергия используется в работе электролизного блока 5 для получения водорода и кислорода.Electric wind generated by wind turbines is used in the operation of the electrolysis unit 5 to produce hydrogen and oxygen.

Лаборатория контроля состава воды (ЛКСВ) 3 предназначена для определения степени загрязнения морской воды и контроля ее химического и бактериологического состава. Она обеспечивает контроль как в прибрежной, так и в глубинной зонах, что позволяет выбирать оптимальные методы очистки воды, при этом определяющим фактором очистки глубоководной воды является концентрация сероводорода.Laboratory for monitoring the composition of water (LKSV) 3 is designed to determine the degree of contamination of sea water and control its chemical and bacteriological composition. It provides control both in the coastal and in the deep zones, which allows you to choose the best methods of water treatment, while the concentration of hydrogen sulfide is a determining factor in the treatment of deep water.

Рабочая платформа комплекса (РПК) 4 может выполняться в виде понтонов, плавучих платформ, кораблей, волностойких платформ и т.п. На рисунке представлен вариант платформы катамаранного типа. Она составлена из 10-ти морских понтонов, соединенных между собой штатными замками, а по углам - силовыми, соединительными угольниками 19. Она служит для размещения узлов и блоков комплекса и снабжена по периметру ограждающими и сигнальными устройствами, а также спасательными средствами.The working platform of the complex (RPK) 4 can be performed in the form of pontoons, floating platforms, ships, wave-resistant platforms, etc. The figure shows a variant of a catamaran type platform. It is composed of 10 marine pontoons interconnected by regular locks, and in the corners - by power, connecting angles 19. It serves to accommodate the nodes and blocks of the complex and is equipped around the perimeter with guarding and signaling devices, as well as rescue equipment.

Электролизный блок (ЭБ) 5 состоит из электролизной ванны, системы электродов, устройств подготовки электролита, системы вывода водорода и кислорода, набора соединительных междуэлектродных шин. Он предназначен для получения водорода и кислорода из морской воды, при этом водород может использоваться, например, для работы электрохимических элементов питания, двигателей-генераторов, работающих на водороде, вырабатывающих электроэнергию, а кислород - в очистном блоке для интенсификации очистки воды путем барботирования его в воду, например, в санаторно-курортных зонах, акваториях портов, рыбоводческих хозяйствах и т.д.The electrolysis unit (EB) 5 consists of an electrolysis bath, an electrode system, electrolyte preparation devices, a hydrogen and oxygen output system, a set of interconnect bus bars. It is intended for the production of hydrogen and oxygen from sea water, while hydrogen can be used, for example, for the operation of electrochemical power cells, hydrogen-powered generator generators that generate electricity, and oxygen in the treatment unit to intensify water treatment by sparging it into water, for example, in sanatorium zones, port water areas, fish farms, etc.

Портальный кран (ПК) 6 смонтирован на рабочей платформе комплекса 4 и предназначен для проведения погрузо-разгрузочных операций, в том числе и при монтаже-демонтаже заборной трубы. Одновременно служит и для повышения жесткости рабочей платформы комплекса 4.The portal crane (PC) 6 is mounted on the working platform of complex 4 and is designed for loading and unloading operations, including during installation and dismantling of the intake pipe. At the same time, it also serves to increase the rigidity of the working platform of complex 4.

Блок обработки глубинной воды (БОГВ) 7 предназначен для получения водорода и серы путем фотолиза паров сероводорода. Водород подается затем в силовой блок 14, а серу собирают в контейнер механическим путем.The deep water treatment unit (BOGV) 7 is designed to produce hydrogen and sulfur by photolysis of hydrogen sulfide vapor. Hydrogen is then supplied to the power unit 14, and sulfur is collected mechanically in the container.

Солнечный коллектор (СК) 8 служит для подогрева глубинной воды за счет принудительной циркуляции теплоносителя, выполненный, например, в виде спиралеобразного змеевика, при этом верхняя часть его находится над ванной глубинной воды 11, а нижняя - в воде ванны глубинной воды 11.The solar collector (SC) 8 serves to heat the deep water due to forced circulation of the coolant, made, for example, in the form of a spiral coil, with its upper part above the deep water bath 11, and the lower part in the deep water bath water 11.

Блок гребных валов (БГВ) 9 предназначен для обеспечения перемещения комплекса по воде и состоит, например, из двух гребных валов с электроприводами.Block propeller shafts (BGV) 9 is designed to ensure the movement of the complex on the water and consists, for example, of two propeller shafts with electric drives.

Блок служебных помещений (БСП) 10 включает в себя, например, столовую, кухню, ванную и туалетную комнаты, комнату отдыха и т.д., предназначенные для удовлетворения бытовых условий обслуживающего комплекс персонала.The block of office premises (BSP) 10 includes, for example, a dining room, kitchen, bathroom and toilet rooms, a relaxation room, etc., designed to meet the living conditions of the staff of the complex.

Ванна глубинной воды (ВГВ) 11 предназначена для сбора и хранения глубинной морской воды.The deep water bath (HBV) 11 is designed to collect and store deep sea water.

Газгольдерный блок (ГБ) 12 предназначен для сбора, хранения и использования, по необходимости, водорода и кислорода. Количество газгольдеров определяется размерами МЭЭК или его назначением. На рисунке представлены два газгольдера. В представленной полезной модели они выполнены в мягком исполнении.The gas holder unit (GB) 12 is designed to collect, store and use, if necessary, hydrogen and oxygen. The number of gas holders is determined by the size of the MEEC or its purpose. The figure shows two gas holders. In the presented utility model they are made in soft execution.

Блок забора глубинной воды (БЗГВ) 13 предназначен для транспортировки морской воды с различной глубины от 20 до 200 м. Он состоит из механического фильтра и секционированного заборного трубопровода. Длина трубопровода может изменяться в зависимости от нахождения станции в акватории. При этом для удержания трубы в вертикальном положении она снабжается анкерным якорем, соединенным с механическим фильтром. Трубопровод изготавливается из армированных композитных материалов и состоит их свинчиваемых между собой секций. Верхний конец собранного трубопровода закрепляется в приемном отсеке ванны глубинной воды 11. Подача воды производится с помощью глубоководного водяного насоса.The block of deep water intake (BZGV) 13 is designed to transport sea water from various depths from 20 to 200 m. It consists of a mechanical filter and a partitioned intake pipe. The length of the pipeline may vary depending on the location of the station in the water area. Moreover, to hold the pipe in an upright position, it is equipped with an anchor anchor connected to a mechanical filter. The pipeline is made of reinforced composite materials and consists of sections screwed together. The upper end of the assembled pipeline is fixed in the receiving compartment of the deep-water bath 11. Water is supplied using a deep-water water pump.

Силовой блок (СНБ) 14 предназначен для получения энергии и снабжения потребителей МЭЭК, а также создания ее запаса на борту комплекса. Он может состоять из двигатель-генераторного отсека, аккумуляторной и суперконденсаторной станции. При этом двигатель-генераторный отсек содержит двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде, получаемом на комплексе. Двигатели изготовлены с соосно смонтированными электрогенераторами. Накопление и хранение электроэнергии производится в аккумуляторной и суперконденсаторной станциях. Использование аккумуляторной и суперконденсаторной станций позволяет не только запасать электрическую энергию, но и равномерно распределять ее между потребителями.The power block (SNB) 14 is designed to receive energy and supply consumers to the MEEC, as well as to create its supply on board the complex. It can consist of an engine-generator compartment, a battery and supercapacitor station. In this case, the engine-generator compartment contains internal combustion engines running on hydrogen produced at the complex. Engines are made with coaxially mounted electric generators. The accumulation and storage of electricity is carried out in the battery and supercapacitor stations. The use of battery and supercapacitor stations allows not only to store electrical energy, but also to distribute it evenly between consumers.

Все источники электрической энергии имеют электрические связи с блоком управления и контроля работы агрегатов комплекса 1. Применение несколько автономных электрических источников позволяет повысить независимость МЭЭК от погоды, времени года и суток, а также вырабатывать энергию для обеспечения других объектов как на море, так и на берегу.All sources of electrical energy have electrical connections with the control unit for monitoring the operation of units of complex 1. The use of several autonomous electrical sources makes it possible to increase the MEEC's independence from the weather, time of year and day, and also generate energy to provide other facilities both at sea and on shore .

Блок очистки поверхностной воды (БОПВ) 15 состоит, например, из емкостей аэротэнков. На рисунке показаны три такие емкости, выполненные в гибком исполнении. Они служат для очистки поверхностной воды. Причем в каждом аэротенке очистка производится различными методами, например кислородным барботированием, химическим или ультразвуком. Над емкостями аэротэнков установлен мост для обслуживания механизмов заполнения и очистки емкостей аэротэнков. Эти механизмы установлены на мосту обслуживания емкостей аэротэнков и позволяют осуществлять смену очищаемой воды и выгрузку шлама. Который затем направляется по трубам (лоткам) в печи утилизации. В печах шламом подвергается высокотемпературной обработке. В качестве топлива используется водород, получаемый на МЭЭК. Продуктом сжигания шлама является пек. Это высококачественный строительный материал, применяющийся для облицовки служебных помещений, дорожных конструкций и т.д. Он не гигроскопичен, тверд, хорошо полируется, долгостоек, имеет продолжительный срок службы.The surface water purification unit (BOPV) 15 consists, for example, of aerotank containers. The figure shows three such containers, made in a flexible design. They serve to purify surface water. Moreover, in each aeration tank, cleaning is carried out by various methods, for example, oxygen sparging, chemical or ultrasound. A bridge is installed over the tanks of aerotanks to service the mechanisms for filling and cleaning the tanks of aerotanks. These mechanisms are installed on the bridge for maintenance of aerotank containers and allow the change of treated water and discharge of sludge. Which is then routed through pipes (trays) in a recycling furnace. In furnaces, sludge is subjected to high temperature treatment. The fuel used is hydrogen produced at the MEEC. The product of sludge burning is pitch. This is a high-quality building material used for facing office premises, road structures, etc. It is not hygroscopic, solid, well polished, durable, has a long service life.

Метеостанция (МС) 16 предназначена для определения метеоусловий в месте дислокации, а также выдачи рекомендаций в организации работы комплекса.Meteorological station (MS) 16 is designed to determine weather conditions at the place of deployment, as well as to provide recommendations on the organization of the complex.

Командная рубка (КР) 17 предназначена для управления перемещениями комплекса, а также организации рабочего процесса комплекса.Command cutting (CR) 17 is designed to control the movements of the complex, as well as the organization of the working process of the complex.

Фотоэлементная станция (ФС) 18 предназначена для выработки электрической энергии за счет использования энергии солнца и состоит, например, из двух фотоэлементных блоков, каждый из которых выполнен из отдельных фотоэлементных панелей, смонтированных в общей раме.Photocell station (FS) 18 is designed to generate electrical energy through the use of solar energy and consists, for example, of two photocell units, each of which is made of separate photocell panels mounted in a common frame.

Расположение фотоэлементных блоков изменяется автоматически в соответствии с изменением угла падения солнечных лучей.The location of the solar cells changes automatically in accordance with the change in the angle of incidence of sunlight.

Силовой соединительный угольник (ССУ) 19 устанавливается в случае использования понтонов в МЭЭК. Он предназначен для соединения понтонов в П-образную конструкцию, соединяющихся впоследствии в катамаран, образуя рабочую платформу комплекса. Для качественного крепления используются четыре силовых соединительных угольников.Power connecting angle (SSU) 19 is installed in the case of the use of pontoons in the MEEC. It is designed to connect pontoons in a U-shaped structure, subsequently connected to a catamaran, forming a working platform of the complex. For high-quality fastening, four power connecting squares are used.

Защитный форштевень (входной шлюз) (ЗФ) 20 предназначен для забора поверхностной воды с целью очистки ее от поверхностных загрязнений в комплексе. Защитный форштевень 20 состоит из двух ворот, каждая из которых закреплена к силовому соединительному угольнику 19. На силовых соединительных угольниках 19 смонтированы устройства для открывания и закрывания ворот форштевня. При очистке прибрежных акваторий от органических загрязнений ворота открываются и образуют входной шлюз, через который происходит забор загрязненной воды в блок очистки поверхностной воды 15.Protective stem (inlet lock) (ZF) 20 is designed to draw surface water in order to clean it from surface contaminants in the complex. Protective stem 20 consists of two gates, each of which is fixed to the power connecting elbow 19. On the power connecting elbows 19 mounted devices for opening and closing the gate of the stem. When cleaning coastal waters from organic pollution, the gates open and form an inlet gateway through which polluted water is drawn into the surface water treatment unit 15.

Блок утилизации загрязнений 21 предназначен для сжигания выловленных с поверхностной воды загрязнений. Он включает герметизированную высокотемпературную печь с очистными устройствами. Для сжигания загрязнений в печи используется водород.The pollution recovery unit 21 is designed to burn pollution from surface water. It includes a sealed high-temperature furnace with cleaning devices. The furnace uses hydrogen to burn contaminants.

Очистные щетки 22 предназначены для сбора загрязнений поверхностной воды, поступающей в защитный форштевень, и транспортировки их в блок утилизации загрязнений 21. В предлагаемой полезной модели установлены две очистные щетки 22. Одним концом они крепятся к рабочей платформе комплекса 4, а другим скреплены между собой. Очистные щетки 22 при работе могут двигаться по дугам окружностей, сгребая поверхностные загрязнения воды к отстойникам, устанавливаемым перед входами в блок утилизации загрязнений 21. В отстойниках вода фильтруется через сетки, а нефтепродукты, оставшиеся в сетке, направляются в высокотемпературные печи.Cleaning brushes 22 are designed to collect surface water contaminants entering the protective stem and transport them to the pollution disposal unit 21. In the proposed utility model, two cleaning brushes are installed 22. They are attached to the working platform of complex 4 at one end and fastened together. Cleaning brushes 22 during operation can move along arcs of circles, raking surface water contaminants to the sumps installed in front of the entrances to the pollution disposal unit 21. In the sumps, water is filtered through nets, and oil products remaining in the nets are sent to high-temperature furnaces.

Якорный блок (ЯБ) 23 предназначен для фиксации комплекса в заданном месте работы. В предложенном варианте полезной модели он состоит из двух якорных позиций, расположенных на противоположных концах комплекса и включающих в себя якорь, якорную цепь, механизм подъема-опускания якоря и панель управления. Работа МЭЭК может проводиться в нескольких режимах, в зависимости от ее комплектации, удаления от берега, расположения в бухте или на море, а также от конкретных задач.The anchor block (YaB) 23 is designed to fix the complex in a given place of work. In the proposed version of the utility model, it consists of two anchor positions located at opposite ends of the complex and includes an anchor, an anchor chain, an anchor lift-lowering mechanism, and a control panel. The operation of the MECC can be carried out in several modes, depending on its configuration, offshore location in a bay or at sea, as well as on specific tasks.

При этом МЭЭК может выполнять следующие функции:At the same time, the MEEC can perform the following functions:

очищать прибрежные акватории от органических загрязнений;clean coastal areas from organic pollution;

насыщать морскую воду кислородом;saturate seawater with oxygen;

производить подъем и очистку глубинной воды от сероводорода;to lift and purify deep water from hydrogen sulfide;

вырабатывать электроэнергию и производить энергообеспечение объектов прибрежной зоны или на море и др.to generate electricity and provide energy to the objects of the coastal zone or at sea, etc.

В зависимости от назначения МЭЭК может выполнять одну или несколько функций одновременно.Depending on the purpose, the MEEC can perform one or more functions simultaneously.

Выработка электроэнергии силовыми блоками и электролизерной станцией производится параллельно во всех режимах работы МЭЭК.Electricity is generated by power units and an electrolysis station in parallel in all modes of operation of the MEEC.

Параллельно может осуществляться насыщение морской воды кислородом. In parallel, seawater can be saturated with oxygen.

При очистке прибрежных акваторий от органических загрязнений ворота защитного форштевеня 20 разводятся в стороны. Вода поступает в образовавшийся шлюз, проходит через очистные щетки 22 и поступает в емкости аэротэнков блока очистки поверхностной воды 15. Где параллельно или последовательно (в зависимости от типа загрязнений) производится очистки поверхностной воды. Причем в каждой емкости аэротэнков очистка производится различными методами, например кислородным барботированием, химическим или ультразвуковым. Очистка воды осуществляется циклами по 2-4 часа, в зависимости от степени загрязненности воды. На время цикла очистки МЭЭК не передвигается. После завершения цикла МЭЭК перемещается по акватории до очередного заполнения блока очистки.When cleaning coastal waters from organic pollution, the gates of the protective stem 20 are pulled apart. Water enters the formed sluice, passes through the cleaning brushes 22 and enters the aeration tanks of the surface water treatment unit 15. Where surface water is purified in parallel or sequentially (depending on the type of pollution). Moreover, in each tank of aeration tanks, cleaning is carried out by various methods, for example, oxygen sparging, chemical or ultrasonic. Water purification is carried out in cycles of 2-4 hours, depending on the degree of water pollution. The MEEC does not move during the cleaning cycle. After the cycle is completed, the MEEC moves through the water area until the next cleaning block is filled.

Далее загрязнения подаются в блок утилизации загрязнений 21, где в герметизированной высокотемпературной печи сжигаются.Next, the pollution is fed to the block 21, where it is burned in a sealed high-temperature furnace.

В этом режиме блок обработки глубинной воды 7 не работает, заборная труба глубоководной воды находится в собранном состоянии.In this mode, the deep water treatment unit 7 does not work, the deep water intake pipe is in the assembled state.

Режим десероводоризации глубинной воды начинается при достижении глубины моря 100-200 м. Собирается заборная труба с помощью портального крана и опускается на глубину для забора морской воды, насыщенной сероводородом. МЭЭК устанавливается на якоря, и начинается работа комплекса по подъему и очистке глубинной воды от сероводорода. Глубинная вода поступает в специальные ванны, где происходит выделение сероводорода за счет фотолиза и нагрева солнечными коллекторами. В этом режиме блок очистки поверхностной воды 15, как правило, не работает, защитный форштевень (входной шлюз) 20 закрыт, а емкости аэротэнков собраны и обезвожены. В режиме энергообеспечения объектов прибрежной зоны или морских объектов электроэнергией МЭЭК может пришвартовываться к берегу или к морским объектам.The regime of deserovodorization of deep water begins when the sea depth reaches 100-200 m. The intake pipe is assembled using a gantry crane and lowered to a depth for the intake of sea water saturated with hydrogen sulfide. MEEK is installed at anchors, and the complex begins work on lifting and cleaning deep water from hydrogen sulfide. Deep water enters special baths, where hydrogen sulfide is released due to photolysis and heating by solar collectors. In this mode, the surface water purification unit 15, as a rule, does not work, the protective stem (entrance gate) 20 is closed, and the tanks of aerotanks are collected and dehydrated. In the mode of energy supply of coastal zone objects or offshore objects with electric energy, the MEEC can moor to the shore or offshore objects.

Основными преимуществами МЭЭК являются:The main advantages of MEEC are:

очистка морской глубинной воды, в частности, Черного моря от сероводородного загрязнения;purification of deep sea water, in particular, the Black Sea, from hydrogen sulfide pollution;

получение экологически чистой электрической энергии;obtaining environmentally friendly electric energy;

обеспечение экологической безопасности прибрежных территорий за счет очистки и обезвреживания акваторий;ensuring environmental safety of coastal areas through the cleaning and disposal of water areas;

получение высококачественных строительных материалов для дорожных сооружений и облицовки зданий;obtaining high-quality building materials for road structures and cladding of buildings;

получение жидкого водорода в качестве топлива для автомобильного транспорта прибрежных районов;obtaining liquid hydrogen as a fuel for coastal road transport;

получение кислорода и снабжение им прибрежных зон предприятий рыборазведения и морепродуктов;obtaining oxygen and supplying them with coastal zones of fish farming and seafood enterprises;

получение кристаллической серы.obtaining crystalline sulfur.

В отличие от прототипа метеостанция 16 обеспечивают получение, обработку, регистрацию, отображение и выдачу потребителям следующей информации:In contrast to the prototype, weather station 16 provides the receipt, processing, registration, display and delivery to consumers of the following information:

- гидрометеорологических параметров окружающей среды;- hydrometeorological environmental parameters;

- метеорологической информации от метеорологических искусственных спутников (МИСЗ) типа «Метеор», «NOAA» в виде снимков подстилающей поверхности и облачного покрова Земли;- meteorological information from meteorological artificial satellites (MISS) such as "Meteor", "NOAA" in the form of images of the underlying surface and cloud cover of the Earth;

- факсимильной и телеграфной информации от радиометеорологических центров (РМЦ). - facsimile and telegraph information from radio meteorological centers (RMC).

Аппаратные и программные устройства обеспечивают:Hardware and software devices provide:

а) измерение, вычисление, отображение и регистрацию следующих гидрометеорологических параметров окружающей среды:a) measurement, calculation, display and registration of the following hydrometeorological environmental parameters:

- скорости кажущегося ветра (для дрейфующей платформы);- apparent wind speed (for a drifting platform);

- направления кажущегося ветра (для дрейфующей платформы);- directions of the apparent wind (for a drifting platform);

- скорости истинного ветра;- true wind speed;

- направления истинного ветра;- true wind directions;

- атмосферного давления;- atmospheric pressure;

- температуры воздуха;- air temperature;

- относительной влажности воздуха;- relative humidity;

- высоты нижней границы облаков;- the height of the lower boundary of the clouds;

- метеорологической (оптической) дальности видимости;- meteorological (optical) range of visibility;

б) прием, обработку и отображение гидрометеорологической информации, поступающей от МИСЗ типа «Метеор», «NOAA» в международном аналоговом формате APT, факсимильной и телеграфной информации от РМЦ, принимаемой в форматах FAX и RTTY.b) reception, processing and display of hydrometeorological information received from the Meteor, NOAA MISS in the international analogue APT format, facsimile and telegraph information from RMC, received in FAX and RTTY formats.

Погрешность выработки параметров при реализации новых признаков приведена в таблице.The error in the development of parameters during the implementation of new features is shown in the table.

Наименование, обозначение параметраName, designation of the parameter ДиапазонRange Пределы допускаемой погрешности при P=0,95Margin of error for P = 0.95 1. Скорость кажущегося ветра W, м/с1. The speed of the apparent wind W, m / s от 1 до 50from 1 to 50 ±(0,50+0,05W)± (0.50 + 0.05W) 2. Направление кажущегося ветра, град2. The direction of the apparent wind, hail от 0 до 360from 0 to 360 ±6,0 (при W более 5 м/с)± 6.0 (at W more than 5 m / s) 3. Скорость истинного ветра V, м/с3. True wind speed V, m / s от 1 до 50from 1 to 50 ±(0,50+0,07V)± (0.50 + 0.07V) 4. Направление истинного ветра, град4. The direction of the true wind, hail от 0 до 360from 0 to 360 ±7,0 (при V более 5 м/с)± 7.0 (at V more than 5 m / s) 5. Атмосферное давление, ГПа5. Atmospheric pressure, GPa от 880 до 1050from 880 to 1050 ±0,5± 0.5 6. Температура воздуха, °C6. Air temperature, ° C от минус 40 до 50from minus 40 to 50 ±0,5± 0.5 7. Относительная влажность воздуха при температуре от минус 20 до 50°C, %7. Relative humidity at temperatures from minus 20 to 50 ° C,% от 30 до 100from 30 to 100 ±8,0± 8.0 8. Высота нижней границы облаков h, м8. The height of the lower boundary of the clouds h, m от 15 до 5000from 15 to 5000 ±(15,00+0,05h)± (15.00 + 0.05h) 9. Метеорологическая (оптическая) дальность видимости S, м9. Meteorological (optical) range of visibility S, m от 10 до 5000from 10 to 5000 ±(10,0+0,28)± (10.0 + 0.28)

Период обновления отображаемой информации о текущих значениях параметров кажущегося и истинного ветра, атмосферном давлении, температуре и влажности воздуха, высоте нижней границы облаков и метеорологической (оптической) дальности видимости не превышает 5 с.The period of updating the displayed information about the current values of the parameters of the apparent and true wind, atmospheric pressure, temperature and humidity, the height of the lower boundary of the clouds and the meteorological (optical) visibility range does not exceed 5 s.

Расчет параметров "истинного" ветра осуществляется по результатам измерения параметров "кажущегося" ветра и данных о курсе, скорости и координатах дрейфующей платформы, получаемых от системы типа «ЛАДОГА-11430» (устанавливается дополнительно на дрейфующих платформах) через блок сопряжения 38. При этом скорость "истинного" ветра рассчитывается для неподвижной точки с географическими координатами дрейфующей платформы, а направление - относительно направления на Север. По результатам измерения и расчета параметров ветра изделие индицирует значения минимальной, средней и максимальной скорости "кажущегося" и "истинного" ветра за периоды 2 и 10 мин. При установке метеостанции 16 на стационарных платформах определяется скорость "истинного" ветра.The calculation of the “true” wind parameters is carried out by measuring the parameters of the “apparent” wind and data on the heading, speed and coordinates of the drifting platform, obtained from a system like “LADOGA-11430” (installed additionally on drifting platforms) through the interface unit 38. Moreover, the speed The “true” wind is calculated for a fixed point with the geographical coordinates of the drifting platform, and the direction is relative to the direction to the North. According to the results of measurement and calculation of wind parameters, the product displays the values of the minimum, average and maximum speed of the "apparent" and "true" wind for periods of 2 and 10 minutes. When installing weather station 16 on stationary platforms, the speed of the "true" wind is determined.

Метеостанция 16 обеспечивает прием информации о географических координатах (широте, долготе), скорости и курсе платформы при ее нахождении в дрейфе от приемника спутниковой навигационной системы и инерциальной навигационной системы, входящих в систему типа «Ладога-11430», выдачу метеорологической информации потребителям в стандарте IEC 1162-1, прием сигналов в формате APT от метеорологических ИСЗ в диапазоне от 135 до 138 МГц с шагом перестройки частоты 0,01 МГц, обработку и отображение принятой информации, а также обеспечивает получение и обработку факсимильной (в формате FAX) и телеграфной (в формате RTTY) гидрометеорологической информации, принимаемой радиоприемным устройством от передающих радиометеорологических центров.Weather station 16 provides reception of information on geographical coordinates (latitude, longitude), speed and course of the platform when it is drifting from the receiver of the satellite navigation system and inertial navigation system included in the Ladoga-11430 type system, and provides meteorological information to consumers in the IEC standard 1162-1, receiving signals in the APT format from meteorological satellites in the range from 135 to 138 MHz with a frequency tuning step of 0.01 MHz, processing and displaying the received information, and also provides receiving and processing facsimile (in FAX format) and telegraph (in RTTY format) hydrometeorological information received by the radio receiver from transmitting radio meteorological centers.

Прием, обработка, накопление, регистрация и отображение спутниковой, факсимильной и телеграфной метеорологической информации, а также массива данных гидрометеорологических параметров осуществляются с помощью вычислительных средств устройства приема и отображения информации со следующими техническими характеристиками:Reception, processing, accumulation, registration and display of satellite, facsimile and telegraph meteorological information, as well as an array of data of hydrometeorological parameters, are carried out using computing means of a device for receiving and displaying information with the following technical characteristics:

- тактовая частота процессора, МГц, не менее 300;- processor clock speed, MHz, not less than 300;

- объем оперативной памяти не менее 128 Мбайт;- the amount of RAM is not less than 128 MB;

- объем видеопамяти не менее 16 Мбайт;- the amount of video memory is at least 16 MB;

- объем носителя информации на жестком диске не менее 4.1 Гбайт;- the volume of the information carrier on the hard disk is at least 4.1 GB;

- объем носителя информации на гибком диске 1.44 Мбайт;- the volume of the information carrier on the floppy disk is 1.44 MB;

- звуковая плата;- sound card;

- сетевая плата.- network board.

Интерфейсы включают:Interfaces include:

- 6 последовательных портов RS-232/422;- 6 serial ports RS-232/422;

- 1 параллельный порт (LPT);- 1 parallel port (LPT);

- порт PS/2 для подключения манипулятора трекбол.- PS / 2 port for connecting the trackball manipulator.

Блок процессорный 39 представляет собой настенный приборный шкаф, обеспечивающий энергоснабжение датчиков скорости и направления ветра 45, датчика атмосферного давления 41, датчиков температуры и относительной влажности воздуха 42, датчика метеорологической (оптической) дальности видимости 43, а также обеспечивает прием текущей информации от вышеуказанных датчиков и от датчика высоты нижней границы облаков 44, обрабатывает и выдает ее для визуального отображения оператору на пульт управления и индикации 40 и при необходимости на выносные табло потребителей, а также транслирует через блок сопряжения 38 на системы потребителей информации. Датчик скорости и направления ветра 45 содержит измерительный преобразователь и два анемометрических измерительных датчика: - скорости ветра (анемометр) и направления ветра (флюгер). Датчик скорости ветра состоит из трехчашечной крыльчатки, вращаемой ветром. На одной оси с крыльчаткой установлен перфорированный диск с отверстиями, который при вращении крыльчатки перекрывает луч света оптоэлектронного преобразователя. Частота импульсов, формируемых оптоэлектронным преобразователем, пропорциональна скорости вращения крыльчатки.The processor unit 39 is a wall-mounted instrument cabinet that provides power to wind speed and direction sensors 45, atmospheric pressure sensors 41, temperature and relative humidity sensors 42, meteorological (optical) visibility ranges 43, and also provides current information from the above sensors and from the height sensor of the lower boundary of the clouds 44, processes and issues it for visual display to the operator on the control panel and display 40 and, if necessary, on remote t blo consumers and transmits via the interface unit 38 to the system information of consumers. The wind speed and direction sensor 45 contains a measuring transducer and two anemometric measuring sensors: - wind speed (anemometer) and wind direction (weather vane). The wind speed sensor consists of a three-cup impeller rotated by the wind. A perforated disk with holes is installed on one axis with the impeller, which, when the impeller rotates, blocks the light beam of the optoelectronic converter. The frequency of the pulses generated by the optoelectronic converter is proportional to the speed of rotation of the impeller.

Чувствительный элемент датчика направления ветра - флюгер, ориентирующийся по направлению ветра. На оси вращения установлен перфорированный диск с отверстиями. Оптоэлектронный преобразователь снимает отсчет углового положения диска с шагом 5,6° и выдает цифровой код положения флюгера в виде кода Грея. Измерительный преобразователь преобразует дискретные отсчеты в линейно изменяющийся ток для токовых измерительных каналов скорости и направления ветра в блоке БП-3.The sensitive element of the wind direction sensor is a weather vane, oriented in the direction of the wind. A perforated disk with holes is mounted on the axis of rotation. The optoelectronic converter takes a readout of the angular position of the disc in increments of 5.6 ° and provides a digital code for the position of the wind vane in the form of a Gray code. The measuring transducer converts discrete readings into a linearly varying current for current measuring channels of speed and wind direction in the BP-3 unit.

Датчик скорости и направления ветра 45 содержит нагревательный элемент, который включает термореле при понижении температуры ниже 4°C и поддерживает внутри датчика необходимую рабочую температуру и исключает образование льда.The wind speed and direction sensor 45 contains a heating element that turns on the thermal relay when the temperature drops below 4 ° C and maintains the necessary operating temperature inside the sensor and eliminates the formation of ice.

Датчик атмосферного давления 41 представляет собой цифровой барометр, чувствительным элементом которого является кремниевая диафрагма, работающий по принципу преобразования атмосферного давления в частоту.The atmospheric pressure sensor 41 is a digital barometer, the sensitive element of which is a silicon diaphragm, operating on the principle of converting atmospheric pressure into frequency.

Датчик температуры и относительной влажности воздуха 42 содержит измерительный преобразователь и чувствительные элементы (платиновый датчик сопротивления и кварцевый преобразователь влажности емкостного типа).The temperature and relative humidity sensor 42 contains a measuring transducer and sensing elements (a platinum resistance sensor and a quartz humidity transducer of capacitive type).

Температура и влажность воздуха изменяют величину сопротивления и емкость преобразователя чувствительного элемента и преобразуются измерительным преобразователем в линейно изменяющиеся аналоговые сигналы, пропорциональные измеряемой температуре и влажности.Temperature and humidity change the resistance value and capacitance of the transducer of the sensing element and are converted by the measuring transducer into linearly varying analog signals proportional to the measured temperature and humidity.

Датчик метеорологической (оптической) дальности видимости 43 содержит оптический передатчик - светодиодный излучатель инфракрасного (ИК) света и чувствительный фотодиод-приемник. Приемник и передатчик установлены под определенным углом друг к другу и на определенном расстоянии. Оценка метеорологической (оптической) видимости осуществляется путем измерения показателя ослабления инфракрасного света, вызванного рассеянием и поглощением его в фиксированном зондируемом пространстве. После анализа интенсивности рассеянного сигнала встроенным процессорным устройством измеренная величина рассеивания преобразуется в показатель оптической дальности видимости и в цифровом коде ASCII передается по линии связи.The meteorological (optical) visibility range sensor 43 contains an optical transmitter — an LED infrared (IR) emitter and a sensitive photodiode receiver. The receiver and transmitter are installed at a certain angle to each other and at a certain distance. Assessment of meteorological (optical) visibility is carried out by measuring the attenuation of infrared light caused by scattering and absorption in a fixed probed space. After analyzing the scattered signal intensity by the built-in processor device, the measured scattering value is converted into an indicator of the optical visibility range and transmitted in the ASCII digital code via the communication line.

Датчик высоты нижней границы облаков 44 представляет собой оптический импульсный лазер, зондирующий в вертикальном направлении воздушное пространство импульсом длительностью 100 нс с энергией 1,6 мкДж. Неоднородность воздушного пространства в вертикальном направлении (облака, туман, осадки) вызывает отражение зондирующего импульса, который принимается приемником датчика. По времени задержки между посылкой зондирующего импульса и приходом отраженного сигнала процессор датчика рассчитывает высоту нижней границы облаков и в виде цифрового кода выдает на блок процессорный 39 по линии интерфейса RS-485.The cloud bottom height sensor 44 is an optical pulsed laser probing the airspace in the vertical direction with a pulse of 100 ns duration with an energy of 1.6 μJ. The heterogeneity of the airspace in the vertical direction (clouds, fog, precipitation) causes a reflection of the probe pulse, which is received by the sensor receiver. Based on the delay time between the sending of the probe pulse and the arrival of the reflected signal, the sensor processor calculates the height of the lower boundary of the clouds and issues it to the processor unit 39 in the form of a digital code via the RS-485 interface line.

Метеостанция 16 обеспечивает следующие режимы работы:Weather station 16 provides the following modes of operation:

- режим приема информации от МИСЗ;- mode of receiving information from MISS;

- режим приема факсимильных карт и телеграмм;- mode of receiving fax cards and telegrams;

- режим измерения гидрометеорологических параметров;- measurement mode of hydrometeorological parameters;

- режим контроля функционирования.- operation control mode.

Режим приема информации от МИСЗ обеспечивает получение снимков подстилающей поверхности и облачного покрова Земли, выполняемых в видимом и инфракрасном диапазонах аппаратурой МИСЗ типа "МЕТЕОР", "NOAA" и передаваемых узкополосным частотно-модулированным сигналом в метровом диапазоне 135-138 МГц. Режим выбирается оператором и осуществляется комплексом программного обеспечения (КПО) типа «СПУТНИК», установленным на приборе управления и индикации.The mode of receiving information from MISS provides obtaining images of the underlying surface and cloud cover of the Earth, performed in the visible and infrared ranges by MISZ equipment of the METEOR, NOAA type and transmitted by a narrow-band frequency-modulated signal in the meter band 135-138 MHz. The mode is selected by the operator and is carried out by a software complex (KPO) of the “SATELLITE” type installed on the control and display device.

При нахождении МИСЗ в зоне радиовидимости излучаемый передатчиком спутника сигнал принимается антенной MB, усиливается антенным усилителем и по кабелю поступает на вход основного (или резервного) канала приема. Каждый канал приема содержит радиоприемник типа Н-89М и блок синтезатора частоты типа Г-223М. Сигнал гетеродина синтезируется в соответствии с управляющим кодом, поступающим на синтезатор основного или резервного каналов через основной (или резервный) СОМ-порт ПУИ. КПО «СПУТНИК» вырабатывает управляющие коды, выбирающие канал приема (основной или резервный), задающие частоту настройки и время включения и выключения канала приема для организации сеанса приема информации от МИСЗ.When the MISS is in the radio visibility zone, the signal emitted by the satellite transmitter is received by the MB antenna, amplified by the antenna amplifier and fed through the cable to the input of the main (or standby) reception channel. Each receiving channel contains an N-89M type radio receiver and a G-223M-type frequency synthesizer block. The local oscillator signal is synthesized in accordance with the control code supplied to the synthesizer of the main or standby channels through the main (or standby) COM port of the ISU. KPO "SATELLITE" produces control codes that select the receive channel (primary or backup), which sets the tuning frequency and the on and off times of the receive channel for organizing a session of receiving information from MISS.

Принятый основным (или резервным) радиоприемником Н-89М низкочастотный аналоговый APT сигнал преобразуется в последовательный цифровой поток в блоке Г-223М и выдается на основной или резервный выходы канала приема. Цифровой поток основного (или резервного) канала с выхода канала приема поступает соответственно на разъемы СОМ-порта ПУИ и с помощью программного обеспечения записывается на жесткий диск, преобразуется в соответствующий графический формат и отображается на экране монитора. Обмен информацией между ПУИ и каналом приема осуществляется по интерфейсу RS-232.The low-frequency analog APT signal received by the N-89M primary (or backup) radio receiver is converted to a serial digital stream in the G-223M unit and output to the primary or backup outputs of the receive channel. The digital stream of the main (or backup) channel from the output of the reception channel is supplied respectively to the connectors of the ISP COM port and is written to the hard disk using software, converted to the appropriate graphic format and displayed on the monitor screen. Information exchange between the ISP and the reception channel is carried out via the RS-232 interface.

Функционально СПО АРМ ГМУ подразделяется на следующие блоки:Functionally SPO AWP GMU is divided into the following blocks:

а) Блоки устройства первичной обработки, выполняющие следующие функции:a) Units of the primary processing device that perform the following functions:

- аналого-цифровое преобразование видеосигнала;- analog-to-digital video signal conversion;

- осреднение по дальности и количеству импульсов;- averaging over the range and number of pulses;

- корректировка сигналов в зависимости от углов бортовой и килевой качки и рыскания, поступающие от НК;- correction of signals depending on the angles of pitching and pitching and yaw coming from the NK;

- включение РЛС «КОНТУР-К» и управление режимами сканирования антенны по углу места;- turning on the Kontur-K radar and controlling the antenna scanning modes by elevation;

б) Блоки устройства вторичной обработки (УВО) осуществляют распознавание метеорологических явлений, отображение и передачу информации потребителям. Конфигурация схемного решения позволяет решать все вышеперечисленные задачи с помощью специального программного обеспечения (СПО).b) The units of the secondary processing device (SVR) carry out the recognition of meteorological phenomena, the display and transmission of information to consumers. The configuration of the circuit solution allows you to solve all of the above problems using special software (STR).

СПО состоит из отдельных программных модулей, которые выполняют определенные функции по приему, обработке, представлению метеорологической информации, а также управлению РЛС и передаче этой информации через сервер пользователя.Open source software consists of separate software modules that perform certain functions of receiving, processing, presenting meteorological information, as well as controlling the radar and transmitting this information through the user server.

При работе на АРМ ГМУ используются следующие программные средства:When working at AWP GMU, the following software tools are used:

- операционная система (OC),WINDOWS 95, 98, 2000;- operating system (OC), WINDOWS 95, 98, 2000;

- драйверы платы АЦП ADLink 9812 для WINDOWS 98 или 2000;- ADLink 9812 ADC board drivers for WINDOWS 98 or 2000;

- драйверы платы RS 485.- drivers for the RS 485 board.

Режим приема факсимильных карт погоды или режим приема телеграмм (текстовых сообщений) обеспечивается КПО «ФАКС» («FAX-МАР») и КПО «ТЛГ» («RTTY»), установленными на приборе управления и индикации ПУИ, и выбирается оператором. Факсимильные метеорологические карты и телеграммы передаются радиометеорологическими центрами в диапазоне коротких волн соответственно частотно-модулированными сигналами FM-FAX и RTTY.The mode of receiving fax weather maps or the mode of receiving telegrams (text messages) is provided by KPO FAX (FAX-MAR) and KPO TLG (RTTY) installed on the control and indication device of the ISP and selected by the operator. Facsimile meteorological maps and telegrams are transmitted by radio meteorological centers in the short-wave range, respectively, with frequency-modulated FM-FAX and RTTY signals.

Сигнал FM-FAX или RTTY, принятый радиоприемным устройством (РПУ) типа «Бригантина», демодулируется и выдается на входной разъем блока сопряжения 38 в виде низкочастотного сигнала звукового диапазона с амплитудно-частотной (АЧМ) модуляцией.The FM-FAX or RTTY signal received by the Brigantine-type radio receiver (RPU) is demodulated and output to the input connector of the interface unit 38 in the form of a low-frequency audio signal with amplitude-frequency (AFM) modulation.

Согласующее устройство блока сопряжения 38 обеспечивает гальваническую развязку и нормирование сигнала от РПУ. С выходного разъема блока сопряжения 38 сигнал поступает на разъем LINE IN встроенного в пульт управления и индикации 40 контроллера обработки звуковых сигналов, где он синхронизируется, оцифровывается, преобразуется в графический формат, записывается на жесткий диск и отображается на экране монитора в виде факсимильных карт или текстовых сообщений.The matching device of the interface unit 38 provides galvanic isolation and normalization of the signal from the RPU. From the output connector of the interface unit 38, the signal is fed to the LINE IN connector of the audio signal processing controller 40 built into the control and display panel 40, where it is synchronized, digitized, converted to a graphic format, recorded on the hard disk, and displayed on the monitor screen as fax or text cards messages.

Полученная информация может быть распечатана на принтере формата А4, подключенном к разъему LPT, или на цветном принтере формата A3, подключенном к разъему USB пульта управления и индикации 40.The received information can be printed on an A4 printer connected to the LPT connector, or on a color A3 printer connected to the USB connector of the control and display panel 40.

Режим измерения гидрометеорологических параметров заключается в измерении датчиками текущих значений метеорологических параметров, преобразовании их в цифровые или аналоговые электрические сигналы и передаче по кабельным линиям связи в блок процессорный 39. Текущая информация от датчиков поступает на входные разъемы блока процессорного 39, обрабатывается и выдается в цифровом виде соответственно с выходных разъемов на пульт управления и индикации 40 и выносные индикаторные табло, в блок сопряжения 38 для трансляции другим потребителям. Одновременно обработку, отображение и документирование информации осуществляет пульт управления и индикации 40, подключенный к выходному разъему блока процессорного 39.The measurement mode of the hydrometeorological parameters consists in measuring the current values of the meteorological parameters by sensors, converting them into digital or analog electrical signals and transmitting them via cable lines to the processor unit 39. Current information from the sensors is fed to the input connectors of the processor unit 39, processed and transmitted digitally respectively, from the output connectors to the control and display panel 40 and remote display panels, to the interface unit 38 for broadcast to other consumers . Simultaneously, the processing, display and documentation of information is carried out by the control and display panel 40 connected to the output socket of the processor unit 39.

При установке датчиков на дрейфующей платформе алгоритм обработки информации в блоке процессорном 39 построен таким образом, что информация о параметрах ветра, относительной влажности воздуха и температуре выбирается и выдается потребителям от датчиков, расположенных на наветренном борту дрейфующей платформы. Такой алгоритм позволяет уменьшить погрешность измерений, вносимую элементами конструкции платформы.When installing sensors on a drifting platform, the information processing algorithm in the processor unit 39 is constructed in such a way that information on wind parameters, relative air humidity and temperature is selected and issued to consumers from sensors located on the windward side of the drifting platform. Such an algorithm allows to reduce the measurement error introduced by the structural elements of the platform.

При движении платформы собственная скорость и курс платформы складываются с физическими параметрами скорости и направления истинного ветра, вследствие чего датчик измеряет и выдает параметры "кажущегося" ветра. На основании данных о скорости и курсе, поступающих от навигационных систем через блок сопряжения 38, блок процессорный 39 реализует алгоритм пересчета результатов измерения "кажущегося" ветра в параметры "истинного" ветра и выдает их для отображения. (Согласно алгоритму скорость "истинного" ветра рассчитывается для неподвижной точки с географическими координатами корабля, а направление - относительно направления на Север.)When the platform moves, its own speed and the course of the platform are added to the physical parameters of the speed and direction of the true wind, as a result of which the sensor measures and provides the parameters of the "apparent" wind. Based on the speed and heading data received from the navigation systems through the interface unit 38, the processor unit 39 implements an algorithm for converting the results of the measurement of the "apparent" wind into the parameters of the "true" wind and issues them for display. (According to the algorithm, the speed of the "true" wind is calculated for a fixed point with the geographic coordinates of the ship, and the direction is relative to the direction to the North.)

Текущие значения основных метеорологических параметров отображаются на экране монитора пульта управления и индикации 40 в виде информационного окна, формируемого программным обеспечением типа «Гидрометеопост».The current values of the main meteorological parameters are displayed on the monitor screen of the control and display panel 40 in the form of an information window generated by software like "Hydrometeopost".

Структурно изделие представляет собой аппаратно-программный комплекс, функционально объединяющий аппаратуру приема спутниковой, факсимильной и телеграфной метеорологической информации (АСФТИ), аппаратуру контроля гидрометеорологических параметров (АКГМП) и средства сопряжения этих составных частей с навигационными системами-датчиками и потребителями гидрометеорологической информации платформы.Structurally, the product is a hardware-software complex that functionally combines the equipment for receiving satellite, facsimile and telegraph meteorological information (ASFTI), equipment for monitoring hydrometeorological parameters (AHMP) and means for interfacing these components with navigation systems, sensors and users of hydrometeorological information of the platform.

Аппаратура АСФТИ обеспечивает прием информации от МИСЗ и радиометеорологических центров, обработку, запоминание, документирование и отображение ее на экране монитора пульта управления и индикации 40.ASFTI equipment provides information reception from MISZ and radio meteorological centers, processing, storing, documenting and displaying it on the monitor screen of the control and indication panel 40.

Аппаратура АКГМП осуществляет измерение параметров окружающей среды, их обработку, отображение данных измерений на экране монитора пульта управления и индикации 40.AKGMP equipment measures environmental parameters, processes them, displays measurement data on the monitor screen of the control and display panel 40.

Аппаратные средства изделия соединены между собой высокочастотными и сигнальными кабелями, кабелями связи, управления и питания.The hardware of the product is interconnected by high-frequency and signal cables, communication, control and power cables.

Аппаратура приема спутниковой, факсимильной и телеграфной метеорологической информации (АСФТИ) функционально объединяет:The equipment for receiving satellite, facsimile and telegraph meteorological information (ASFTI) functionally combines:

- устройство антенное MB;- device antenna MB;

- приемные каналы, представляющие собой блок приема и обработки информации типа Б-2361М;- receiving channels, which are a block for receiving and processing information of type B-2361M;

- устройство приема и отображения информации (УПОИ);- device for receiving and displaying information (UPRI);

- стойку регистраторов.- rack of registrars.

Устройство антенное MB представляет собой разборную конструкцию стоечного типа, которая состоит из антенны в виде волнового крестообразного вибратора и стойки-основания с кожухом, в котором размещается антенный усилитель.The antenna device MB is a collapsible construction of a rack-mount type, which consists of an antenna in the form of a wave cross-shaped vibrator and a base stand with a casing in which the antenna amplifier is located.

Антенный усилитель (АУ) обеспечивает усиление принятого антенной ВЧ-сигнала до уровня, обеспечивающего компенсацию ослабления сигнала в коаксиальном кабеле, соединяющем устройство антенное MB и радиоприемник. Питание на АУ поступает по коаксиальному кабелю от радиоприемника. В основании антенна MB оканчивается установочным фланцем с отверстиями под болты крепления к горизонтальной установочной площадке.Antenna amplifier (AU) provides amplification of the RF signal received by the antenna to a level that provides compensation for signal attenuation in the coaxial cable connecting the antenna MB device and the radio receiver. The power is supplied to the AU via a coaxial cable from the radio receiver. At the base, the MB antenna terminates with an installation flange with holes for bolts to the horizontal installation site.

Антенное устройство MB (выход антенного усилителя) подключается к блоку приема и обработки информации.The antenna device MB (output of the antenna amplifier) is connected to the unit for receiving and processing information.

Блок приема и обработки информации выполнен в виде конструкции, установленной на амортизационных опорах. В блоке установлены пять съемных блоков:The information receiving and processing unit is made in the form of a structure mounted on depreciation supports. Five removable blocks are installed in the block:

- два блока синтезатора частоты типа Г-223М;- two blocks of the frequency synthesizer type G-223M;

- два радиоприемника универсальных типа Н-89М;- two radio receivers of universal type N-89M;

- блок питания.- Power Supply.

С лицевой стороны указанные блоки закрываются общей дверцей. На верхней панели блока установлены сетевые предохранители, тумблер включения питающей сети и разъемы. На лицевых панелях съемных блоков имеются контрольные светодиоды, цифровые индикаторы, входные и выходные малогабаритные ВЧ-разъемы.On the front side, these blocks are closed by a common door. On the top panel of the unit there are power fuses, a power switch and connectors. On the front panels of removable blocks there are control LEDs, digital indicators, input and output small-sized RF connectors.

Устройство приема и отображения информации включает в себя:A device for receiving and displaying information includes:

- прибор управления и индикации 40 с клавиатурой и манипулятором трекбол;- control and display device 40 with a keyboard and trackball manipulator;

- два блока бесперебойного питания;- two uninterruptible power supply units;

- две коробки распределительные.- two distribution boxes.

Прибор управления и индикации 40 представляет собой малогабаритный вычислительный комплекс, системный блок и монитор которого объединены в единую конструкцию, к которой подключены клавиатура и манипулятор трекбол. На задней стенке прибора управления и индикации расположены разъемы подключения питания, клавиатуры, манипулятора трекбол и внешних устройств, а также выключатель питания.The control and indication device 40 is a small-sized computer complex, the system unit and monitor of which are combined in a single design, to which a keyboard and trackball manipulator are connected. On the back wall of the control and display device are connectors for power, keyboard, trackball and external devices, as well as a power switch.

Устройства ввода информации - дисководы для чтения дисков CD-ROM и дискет размером 3,5'' - расположены под крышкой на лицевой стороне прибора управления и индикации 40. Блок сопряжения 38 конструктивно представляет собой приборный настенный шкаф. Функционально блок обеспечивает связь изделия с системами навигационной информации судна (о местоположении, курсе, скорости) и системами потребителями метеорологической информации. Мультиплексорные устройства блока сопряжения 38 организуют прием навигационной информации и выдают ее на процессорный блок 39 АКГМП и на пульт управления и индикации 40.Information input devices — CD-ROM drives and 3.5-inch floppy disks — are located under the cover on the front of the control and display instrument 40. The interface unit 38 is structurally an instrument wall cabinet. Functionally, the unit provides communication of the product with the ship’s navigation information systems (about location, course, speed) and meteorological information consumer systems. The multiplexer devices of the interface unit 38 organize the reception of navigation information and issue it to the processor unit 39 AKGMP and to the control panel and display 40.

Метеостанция 16 работает следующим образом.Weather station 16 operates as follows.

Посредством измерительных датчиков измеряют атмосферные параметры, такие как текущие значения истинного ветра, атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, высоты нижней границы облаков и метеорологической дальности видимости на разнесенных в пространстве пунктах наблюдений, оборудованных на нефтяных платформах или погрузочных терминалах. Одновременно с измерениями принимают информацию от метеорологических спутников Земли, радиометеорологических центров и метеорологических локаторов.Using measuring sensors, atmospheric parameters are measured, such as current values of true wind, atmospheric pressure, temperature and humidity, the height of the lower boundary of the clouds and the meteorological visibility range at spatially separated observation points equipped on oil platforms or loading terminals. Simultaneously with the measurements, information is received from meteorological satellites of the Earth, radio meteorological centers and meteorological locators.

Обрабатывают измеренную и принятую информацию от внешних источников информации. При обработке информации, полученной от нескольких метеорадиолокаторов, определяют метеорологический потенциал для каждой станции.Process measured and received information from external sources of information. When processing information received from several weather radars, the meteorological potential for each station is determined.

Посредством метеорологического потенциала можно сравнить различные радиолокаторы с точки зрения их эффективности для метеорологических наблюдений. Чем больше потенциал, тем лучше станция приспособлена для метеорологических наблюдений (Брылев Г.Б., Гашина С.Б., Низдойминога Г.Д. Радиолокационные характеристики облаков и осадков. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 231 с).Through the meteorological potential, different radars can be compared in terms of their effectiveness for meteorological observations. The greater the potential, the better the station is adapted for meteorological observations (Brylev GB, Gashina SB, Nizdoyminoga GD Radar characteristics of clouds and precipitation. - L .: Gidrometeoizdat, 1986. - 231 s).

При обработке информации, полученной от радиолокаторов, информацию, полученную от радиолокатора, имеющего больший потенциал, принимают за эталонную, относительно которой выполняется последующая обработка.When processing information received from radars, information received from a radar having a higher potential is taken as the reference relative to which subsequent processing is performed.

Скорость, направление и продолжительность ветра фиксируют не менее чем на трех высотных эшелонах 3÷10 м, 30÷150 м (путем непосредственных измерений посредством датчиков), 0,5÷100 км (косвенным путем посредством обработки информации, полученной от метеолокаторов.Wind speed, direction and duration are recorded at no less than three altitude levels 3–10 m, 30–150 m (by direct measurements using sensors), 0.5–100 km (indirectly by processing information received from weather radars.

Измеренные параметры наносят на метеокарты, полученные от внешних источников информации. На эти же карты наносят сезонные параметры, полученные за многолетние наблюдения в данном районе и хранящиеся в ПЗУ блока процессорного 39.The measured parameters are applied to weather cards received from external sources of information. Seasonal parameters obtained for many years of observation in the area and stored in the ROM of the processor unit 39 are applied to the same cards.

Выполняют анализ на содержание аномальных значений, характеризующих опасные явления, путем построения полуэмпирической модели колебаний уровня течений и волнений в зависимости от скорости, направления и продолжительности ветра. При этом верикацию полуэмпирической модели выполняют на основе многолетних гидрометеорологических наблюдений для конкретного района.An analysis is carried out for the content of anomalous values characterizing hazardous phenomena by constructing a semi-empirical model of fluctuations in the level of currents and waves depending on the speed, direction and duration of the wind. In this case, the semi-empirical model is verified on the basis of long-term hydrometeorological observations for a specific region.

При прогнозировании опасных и особо опасных явлений, по полученным результатам измерений, посредством блока измерения геофизических параметров 25, включающего гравиметр, магнитометр и сейсмограф, строят карты распределения аддитивных показаний и отождествляют явления, характеризующиеся распределением аномальных значений аддитивных показателей.When forecasting dangerous and especially dangerous phenomena, according to the measurement results, using the geophysical parameters measuring unit 25, including a gravimeter, magnetometer and seismograph, build maps of the distribution of additive readings and identify phenomena characterized by the distribution of anomalous values of additive indicators.

Посредством блока измерения гидрологических параметров 24, включающего многолучевой эхолот, однолучевой эхолот, гидролокатор бокового обзора, параметрический профилограф, измеритель скорости звука в морской воде, акустический измеритель скорости течения, выполняют зондирование гидросферы для выявления загрязнений водной среды техногенного характера.By means of a unit for measuring hydrological parameters 24, including a multi-beam echo sounder, single-beam echo sounder, side-scan sonar, parametric profiler, sound velocity meter in sea water, an acoustic flow velocity meter, hydrosphere sounding is performed to detect anthropogenic pollution of the aquatic environment.

Посредством эхоледомера 28 определяют толщину льда при работе в морях Северного Ледовитого океана.By means of an echo-meter 28, the thickness of ice is determined when operating in the seas of the Arctic Ocean.

Рабочая платформа 4 по периметру снабжена выносными полыми штангами 27, между которыми установлены гребные колеса 28, внутри выносных полых штанг 27 размещены узлы 29 и элементы 30 системы пневмообмыва 31, гидравлический вход которой соединен с выходом спиралеобразного канала 32, на выходе которого установлена турбина 33, сочлененная через редуктор 34 с ротором 35 электрогенератора 36, выход которого соединен с аккумуляторной станцией силового блока 14, а вход спиралеобразного канала 32 соединен с гидравлическим выходом блока очистки поверхностной воды 15.The working platform 4 along the perimeter is equipped with remote hollow rods 27, between which the propeller wheels 28 are installed, nodes 29 and elements 30 of the air washing system 31 are placed inside the remote hollow rods 27, the hydraulic input of which is connected to the output of the spiral channel 32, the turbine 33 is installed at the output of articulated through a reducer 34 with a rotor 35 of an electric generator 36, the output of which is connected to the battery station of the power unit 14, and the input of the spiral channel 32 is connected to the hydraulic output of the surface cleaning unit ode 15.

Ввиду того что при использовании МЭЭС в ледовых условиях требуется надежное и бесперебойное энергоснабжение, то вода из блока очистки поверхностной воды 15 поступает в спиралеобразный канал 32, в котором ламинарный поток преобразуется в во вращательный турбулентный поток, который будет раскручивать турбину 33, установленную в нижней части спиралеобразного канала 32. Турбина 33 сочленена через редуктор 34 с ротором 35 электрогенератора 36, выход которого соединен с аккумуляторной станцией силового блока 14, что обеспечит получение дополнительной электроэнергии. Гидравлический выход спиралеобразного канала 32 соединен со входом системы пневмообмыва 31, которая включает нагреватели и центробежный насос для нагрева воды и подачи ее в выносные полые штанги 27, снабженные узлами 29 и элементами 30, представляющими собой клапаны, диффузоры и форсунки, через которые подогретая вода подается на поверхность льда, на которой размещают выносные полые штанги 27. Подогретая вода частично растапливает лед. После этого приводятся в движение гребные колеса 28, рабочий орган которых выполнен в виде фрез, посредством которых разбивают лед вокруг рабочей платформы 4, что позволяет МЭЭС переместиться в новый район работы.Due to the fact that when using MEES in ice conditions a reliable and uninterrupted power supply is required, the water from the surface water treatment unit 15 enters a spiral channel 32, in which the laminar flow is converted into a rotational turbulent flow, which will spin the turbine 33 installed in the lower part a spiral channel 32. The turbine 33 is coupled through a reducer 34 with a rotor 35 of an electric generator 36, the output of which is connected to the battery station of the power unit 14, which will provide additional th power. The hydraulic outlet of the spiral channel 32 is connected to the inlet of the air washing system 31, which includes heaters and a centrifugal pump for heating water and supplying it to the remote hollow rods 27, equipped with units 29 and elements 30, which are valves, diffusers and nozzles through which heated water is supplied on the ice surface, on which the remote hollow rods are placed 27. The heated water partially melts the ice. After that, the propeller wheels 28 are driven, the working body of which is made in the form of mills, by means of which ice is broken around the working platform 4, which allows the MEES to move to a new area of work.

Реализация предлагаемого устройства технической сложности не представляет, так как могут быть использованы измерительные датчики и аппаратные средства, агрегаты и механизмы, имеющие широкое применение или апробацию.The implementation of the proposed device is not of technical complexity, since measuring sensors and hardware, units and mechanisms that are widely used or tested can be used.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU №2123476 С1, 20.12.1998.1. Patent RU No. 2143476 C1, 12.20.1998.

2. Патент RU №2180366 С2, 10.03.2002.2. Patent RU No. 2180366 C2, 03/10/2002.

3. Патент RU №2038422 С2, 27.06.1995.3. Patent RU No. 2038422 C2, 06/27/1995.

4. Патент US №5833834 А, 10.10.1998.4. US patent No. 5833834 A, 10.10.1998.

5. Патент US №3947333 А, 30.03.1976.5. US patent No. 3947333 A, 03/30/1976.

6. Патент US 4080271 А, 21.03.1978.6. Patent US 4080271 A, 03/21/1978.

7. Патент RU №2224117.7. Patent RU No. 2224117.

8. Патент RU №73398U.8. Patent RU No. 73398U.

Claims (2)

1. Морской эколого-энергетический комплекс, содержащий рабочую платформу комплекса, ветроэнергетическую установку, фотоэлементную станцию, газгольдерный блок, электролизный блок, блок очистки поверхностных вод, блок утилизации загрязнений, лабораторию контроля состава воды и метеостанцию, блок управления и контроля работы агрегатов комплекса, портальный кран, блок гребных валов, командную рубку, защитный форштевень, силовые соединительные угольники, очистные щетки, якорный блок, силовой блок, состоящий из двигатель-генераторного отсека, аккумуляторной и суперконденсаторной станций, при этом двигатель-генераторный отсек содержит двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде, получаемом на комплексе, а двигатели изготовлены с соосно-смонтированными электрогенераторами с возможностью производить накопление и хранение электроэнергии в аккумуляторной и суперконденсаторной станциях, а также равномерно распределять ее между потребителями, которые через блок управления и контроля работы агрегатов комплекса имеют электрические связи и обеспечивают работу всех систем, устройств и агрегатов морского эколого-энергетического комплекса, причем блок служебных помещений, блок управления и контроля работы комплекса, блок обработки глубинной воды, командная рубка, наблюдательный мостик смонтированы на рабочей платформе, которая может выполняться в виде понтонов, плавучих платформ, кораблей или волностойких платформ, отличающийся тем, что рабочая платформа по периметру снабжена выносными полыми штангами, между которыми установлены гребные колеса, внутри выносных полых штанг размещены узлы и элементы системы пневмообмыва, гидравлический вход которой соединен со спиралеобразным каналом, на выходе которого установлена турбина, сочлененная через редуктор с ротором электрогенератора, выход которого соединен с аккумуляторной станцией силового блока, а вход спиралеобразного канала соединен с гидравлическим выходом блока очистки поверхностной воды, дополнительно введены блок измерения гидрологических параметров, блок измерения геофизических параметров, которые соединены посредством блока сопряжения с блоком процессорным метеостанции, а также введен эхоледомер.1. Marine ecological and energy complex containing the working platform of the complex, a wind power installation, a photovoltaic station, a gas holder, an electrolysis unit, a surface water treatment unit, a pollution disposal unit, a water composition control laboratory and a weather station, a unit control and monitoring unit, a portal crane, propeller shaft block, command cabin, safety stem, power connecting angles, cleaning brushes, anchor block, power block consisting of an engine-generator compartment a, battery and supercapacitor stations, while the engine-generator compartment contains internal combustion engines running on hydrogen produced at the complex, and the engines are made with coaxially mounted electric generators with the ability to accumulate and store electricity in the battery and supercapacitor stations, as well as evenly distribute it between consumers who, through the control and monitoring unit of the units of the complex, have electrical connections and ensure the operation of all x systems, devices and assemblies of the marine ecological and energy complex, and the office space unit, the complex operation and control unit, the deep water treatment unit, the control cabin, the observation bridge are mounted on a working platform that can be implemented as pontoons, floating platforms, ships or wave-resistant platforms, characterized in that the working platform along the perimeter is equipped with remote hollow rods, between which propeller wheels are installed, nodes and element are placed inside the remote hollow rods nti pneumatic washing system, the hydraulic input of which is connected to a spiral channel, the output of which is installed a turbine, articulated through a gearbox with the rotor of the electric generator, the output of which is connected to the battery station of the power unit, and the input of the spiral channel is connected to the hydraulic output of the surface water treatment unit, an additional block measurement of hydrological parameters, a unit for measuring geophysical parameters, which are connected by means of an interface unit to a processor meteos unit Antium, and put eholedomer. 2. Морской эколого-энергетический комплекс по п.1, отличающийся тем, что метеостанция включает аппаратуру приема спутниковой, факсимильной и телеграфной метеорологической информации, блок сопряжения, блок процессорный, табло выносное, датчик атмосферного давления, датчик температуры и относительной влажности воздуха, датчик метрологической дальности видимости, датчик высоты нижней границы облаков, датчик скорости и направления ветра. 2. Marine ecological and energy complex according to claim 1, characterized in that the weather station includes equipment for receiving satellite, facsimile and telegraph meteorological information, an interface unit, a processor unit, a remote display, an atmospheric pressure sensor, a temperature and relative humidity sensor, a metrological sensor visibility range, the height sensor of the lower boundary of the clouds, the speed sensor and wind direction.
RU2011125453/11A 2011-06-20 2011-06-20 Marine ecology-power complex RU2466053C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125453/11A RU2466053C1 (en) 2011-06-20 2011-06-20 Marine ecology-power complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011125453/11A RU2466053C1 (en) 2011-06-20 2011-06-20 Marine ecology-power complex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2466053C1 true RU2466053C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011125453/11A RU2466053C1 (en) 2011-06-20 2011-06-20 Marine ecology-power complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466053C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628939C2 (en) * 2016-01-28 2017-08-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Complex of technical means to provide cleaning of coastal territories of arctic seas from contamination and utilisation of educated wastes
RU2670247C1 (en) * 2017-07-24 2018-10-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" Device for determining basic environmental parameters when a ship is moving
CN113364135A (en) * 2021-06-18 2021-09-07 哈尔滨工程大学 Electric energy transmission system of deep offshore wind farm
CN114056498A (en) * 2021-11-15 2022-02-18 中建八局西南建设工程有限公司 Modularized intelligent water unmanned operation platform
CN117388460A (en) * 2023-12-13 2024-01-12 国家海洋局北海海洋工程勘察研究院 Separable marine geological environment detection device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224117C1 (en) * 2002-07-31 2004-02-20 Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации Sea ecological station
RU2268840C2 (en) * 2003-09-01 2006-01-27 Николай Васильевич Кореков Marine autonomous complex
RU52105U1 (en) * 2005-11-08 2006-03-10 Вадим Иванович Хомич MARINE ENERGY COMPLEX
RU73398U1 (en) * 2008-03-03 2008-05-20 Вадим Иванович Хомич MARINE ECOLOGICAL AND ENERGY COMPLEX
RU102263U1 (en) * 2010-09-29 2011-02-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) WATER ENVIRONMENT MONITORING SYSTEM TO ENSURE SAFETY OF MARINE ACTIVITIES

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224117C1 (en) * 2002-07-31 2004-02-20 Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации Sea ecological station
RU2268840C2 (en) * 2003-09-01 2006-01-27 Николай Васильевич Кореков Marine autonomous complex
RU52105U1 (en) * 2005-11-08 2006-03-10 Вадим Иванович Хомич MARINE ENERGY COMPLEX
RU73398U1 (en) * 2008-03-03 2008-05-20 Вадим Иванович Хомич MARINE ECOLOGICAL AND ENERGY COMPLEX
RU102263U1 (en) * 2010-09-29 2011-02-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) WATER ENVIRONMENT MONITORING SYSTEM TO ENSURE SAFETY OF MARINE ACTIVITIES

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628939C2 (en) * 2016-01-28 2017-08-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Complex of technical means to provide cleaning of coastal territories of arctic seas from contamination and utilisation of educated wastes
RU2670247C1 (en) * 2017-07-24 2018-10-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" Device for determining basic environmental parameters when a ship is moving
CN113364135A (en) * 2021-06-18 2021-09-07 哈尔滨工程大学 Electric energy transmission system of deep offshore wind farm
CN113364135B (en) * 2021-06-18 2022-09-06 哈尔滨工程大学 Electric energy transmission system of deep offshore wind farm
CN114056498A (en) * 2021-11-15 2022-02-18 中建八局西南建设工程有限公司 Modularized intelligent water unmanned operation platform
CN117388460A (en) * 2023-12-13 2024-01-12 国家海洋局北海海洋工程勘察研究院 Separable marine geological environment detection device
CN117388460B (en) * 2023-12-13 2024-03-12 国家海洋局北海海洋工程勘察研究院 Separable marine geological environment detection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103147903B (en) Sea observation platform for unmanned and automatic navigation
RU2466053C1 (en) Marine ecology-power complex
Zatsepin et al. Subsatellite polygon for studying hydrophysical processes in the Black Sea shelf-slope zone
CN204903763U (en) Offshore wind farm hydrology weather conditions measurement system
CN103175946A (en) System and method for automatically monitoring lake-flooding of shallow lake
CN206288200U (en) A kind of oceanographic buoy based on improved wind TRT
CN113928480A (en) Ocean energy self-cleaning type power generation buoy
CN206418474U (en) Bearing platform type oceanographic hydrological observation instrument
CN114777850A (en) Coastal erosion and sea level real-time monitoring device and method
Zhang et al. An innovative multifunctional buoy design for monitoring continuous environmental dynamics at Tianjin Port
CN110171534A (en) A kind of macromolecule oceanographic buoy
Seymenliyski et al. Laboratory system for monitoring and forecasting the parameters of sea waves
Leuzzi et al. Breeze analysis by mast and sodar measurements
Nittis et al. The M3A multi-sensor buoy network of the Mediterranean Sea
CN206782012U (en) A kind of land water system buoy based on GIS
Arneborg et al. Spatial variability of diapycnal mixing and turbulent dissipation rates in a stagnant fjord basin
CN206394821U (en) Floating marine hydrological observation device
CN213843214U (en) Adjustable acquisition device for watershed water environment risk early warning
Taguchi et al. A 3-D simulation of long-term variability in the flow field and TS structure in the Ise-Mikawa Bay estuary
Soukissian et al. Advancement of operational oceanography in Greece: The case of the Poseidon system
Kolle et al. Ground-Based Platforms
CN211167298U (en) Ocean information comprehensive online monitoring buoy system
CN206269855U (en) Stake formula hydrological observation instrument
RU73398U1 (en) MARINE ECOLOGICAL AND ENERGY COMPLEX
Répécaud et al. National observation infrastructure: an example of a fixed-plateforms network along the French Coast: COAST HF