<<
>>

Средства визуального наблюдения.

Для расширения поисковых и контрольных возможностей используются средства визуального наблюдения, обеспечивающие получение и передачу цветного видеоизображения на суда-носители, на которых установлены автоматизированные судовые природоохранные комплексы оперативного контроля.

Телеуправляемые подводные аппараты различных типов (рис. 2.15а, б) предназначены для телевизионного обследования участков дна, водной среды, затонувших объектов, подводных гидротехнических сооружений, подводных трубопроводов и других объектов с передачей на судно-носитель комплекса и записью цветной видеоинформации в реальном масштабе времени.

Аппараты самоходные, маршевая скорость движения 2-3 узла. Глубина погружения аппаратов до 100 м, длина кабеля связи нейтральной плавучести 150 м.

Аппараты снабжены специально разработанной акустической системой пространственной ориентации относительно носителя комплекса экологического контроля, что обеспечивает их привязку к географическим координатам и времени наблюдения.

На мелководных участках акваторий используется автономная подводная видеосистема (рис. 2.15в).

Применение поворотной цветной высокочувствительной видеокамеры, мощных галогенных осветительных ламп позволяют обеспечить достаточно

170

Рис. 2.15. Телеуправляемые подводные аппараты различного типа (а,б) и подводная видеосистема для мелководных акваторий (в)

четкое изображение подводных объектов на экране телемонитора даже в условиях повышенной мутности в р. Неве.

Маневренность и устойчивость подводных аппаратов сохраняется в условиях достаточно быстрого течения (до 1 м/с).

2.7. Средства анализа и представления информации.

2.8.1. Центральная вычислительная система (ЦВС).

Для обеспечения управления работой такого сложного информационно-измерительного комплекса, каким является СПК, а также для сбора, обработки, документирования и хранения экологической информации в составе СПК предусматривается организация ЦВС.

Основные задачи, которые должна решать ЦВС комплекса, следующие:

1) прием и преобразование в цифровую форму информации от контрольно-измерительных средств комплекса;

2) управление исполнительными устройствами измерительных средств аппаратуры экспрессного гидрохимического анализа (коммутаторы гидравлических потоков, насосы и др.).

3) первичная обработка информации в реальном масштабе времени;

4) вторичная обработка информации, которая включает в себя следующие функции:

- расчет концентраций по всем идентифицируемым ЗВ;

- статистическая обработка полученных результатов;

- обнаружение аномалий;

- привязка результатов измерений ко времени отбора проб и географическим координатам точки отбора проб;

5) организация многофункционального интерфейса оператор-система, документирования результатов работы и оформление итоговых протоколов;

6) организация обмена информацией с бортовыми системами судна;

7) управление аппаратурой комплекса и контроль работоспособности всего комплекса и его составных частей.

Г

ЦВС должна работать в жестких эксплуатационных условиях на борту судна, что определяет следующие основные требования, предъявляемые к ней:

- высокая надежность;

- высокая помехоустойчивость в условиях воздействия судовых и промышленных помех;

- высокая степень автоматизации, позволяющая упростить работу

■ оператора;

- модернизационный потенциал, обеспечивающий возможность внедрения новых алгоритмов обработки информации без изменения аппаратной части;

- высокая степень унификации аппаратуры.

Вычислительные средства в структуре распределяются с учетом интенсивности информационных потоков. В соответствии с этим ЦВС построена как двухуровневая вычислительная структура, в которой решение задач 1-3 реализовано в устройствах первого уровня, а решение задач 4-7

⅛ возложено на устройства второго уровня.

Для реализации первого уровня ЦВС в состав всех контрольно­измерительных приборов и устройств комплекса введены контроллеры, оснащенные устройствами аналого-цифрового преобразования, портами последовательного и параллельного ввода/вывода, счетчиками-таймерами.

При этом каждый прибор представляет собой интеллектуальное функционально законченное устройство, обеспечивающее решение задач управления исполнительными устройствами и первичной обработки информации.

Наличие контроллеров в составе приборов комплекса позволяет:

- освободить высокопроизводительные ПЭВМ от несвойственных им рутинных операций управления исполнительными устройствами;

- исключить возможность появления "узких мест" при передаче информационных потоков;

- улучшить метрологические и надежностные характеристики измерительных каналов комплекса в целом благодаря тому, что преобразование сигналов в цифровую форму осуществляется в непосредственной близости от источника информации;

- обеспечить возможность передачи информации в ПЭВМ по высоконадежному последовательному каналу обмена с гальван оразвязанными связями;

- реализовать режим реального времени на физическом уровне;

- обеспечить возможность как самоконтроля приборов, так и контроля по команде ПЭВМ,

В качестве основного межприборного интерфейса использован двухпроводный магистральный последовательный интерфейс RS-485 с гальванической развязкой. Использование такого интерфейса обеспечивает высокую помехоустойчивость передачи информации в условиях судовых и

,i⅛ промышленных помех без ограничения на длины связей в пределах судна.

Кроме того, магистральный принцип организации позволяет подключить до 32 абонентов к одной линии связи.

Для организации второго уровня ЦВС в состав судовых комплексов оперативного экологического контроля водных объектов входит ряд ПЭВМ, обеспечивающих функционирование отдельных составных частей этих комплексов:

- ПЭВМ-ГХ (управление и обработка информации комплекса многокомпонентных многоканальных приборов экспрессного гидрохимического анализа);

- ПЭВМ-УЗК (обработка информации от аппаратуры ультразвукового зондирования, аппаратуры дистанционного лоцирования, телеуправляемого подводного аппарата);

- ПЭВМ-ВЦ (обработка информации от погружных измерителей ГФХП, аппаратуры контроля радиационной обстановки, системы спутниковой навигации, автоматическое ведение электронного бортового журнала);

- ПЭВМ-ИЦ- геоинформационная система эколога;

ПЭВМ судоводителя (обработка информации от системы # спутниковой навигации, решение задач судовождения, отображения текущей

экологической информации и информации из архива ГИС на электронной

карте).

ПЭВМ, входящие в состав комплекса, объединены в локальную вычислительную сеть (ЛВС), образуя единую вычислительную систему, в которой обеспечено совместное использование технических и программных средств.

При этом рабочие места операторов перестают быть изолированными друг от друга, каждому из операторов доступен весь состав информации, обрабатываемой комплексом. Это позволяет эффективнее

⅛ решать задачи патрулирования и определения экологического состояния

акватории, повысить надежность комплекса, его модернизационные возможности, а также обеспечить взаимозаменяемость операторов в процессе эксплуатации.

2.8.2. Географическая информационная система (ГИС) эколога.

Важным достоинством СПК является возможность получения данных

на протяженных участках акватории непосредственно в процессе движения судна в реальном масштабе времени.

Для хранения и последующего анализа информации, получаемой многоканальным СПК, была предложена и реализована следующая схема

[132, 25, 12]: результаты непрерывных измерений показателей состава и свойств поверхностных вод вдоль всего маршрута движения, включая результаты измерений, полученные на стоянках, записываются в электронные архивы с частотой квантования 1 Гц. Все измерения привязаны ко времени их проведения и географическим координатам с помощью спутниковой навигационной системы, установленной на судне. Каждый архив формируется за сутки работы. Объем суточного электронного архива достигает 500 тыс. записей.

Для обработки таких массивов информации разработана методика, основанная на применении ГИС-технологий, которые являются рациональной формой организации пространственно распределенной информации [197-201, 213-221]. При этом ГИС в составе СПК не просто форма организации информации, а целый комплекс средств ввода, хранения, обработки, распространения и использования пространственно распределенной информации. Основной особенностью ГИС и ее главным преимуществом является возможность отображения не только качественных и количественных характеристик исследуемого объекта (водозабора, водосброса, промышленного предприятия и т.д.), но и его местоположения на электронной карте исследуемого района в окружении определенного сочетания других объектов.

Для обработки архивов используется ГИС-эколога собственной разработки [132].

ГИС эколога предназначена для:

- сбора, систематизации, анализа и хранения информации об экологической обстановке контролируемого региона;

- пространственно-временной обработки информации с наглядным отображением на электронных картах;

- эффективного контроля динамики экологической обстановки за счет сопоставления поступающей оперативной информации с результатами долговременных наблюдений, хранящихся в базах данных (БД);

- документирования результатов анализа.

Источниками информации для ГИС являются мобильный комплекс оперативного экологического контроля, в составе которого установлена ГИС, а также другие комплексы оперативного экологического контроля и стационарные экоаналитические лаборатории, осуществляющие анализ отобранных проб.

ГИС эколога может эксплуатироваться как в составе мобильных комплексов оперативного экологического контроля, так и в стационарных условиях в составе центров сбора и обработки экологической информации.

База данных (БД) ГИС разработана под систему управления базой данных "Paradox 7.0", система управления БД обеспечивает ввод, редактирование, поиск, обработку и анализ информации. Электронный архив загружается в ГИС-эколога по сети, если ГИС установлена в составе СПК, или с магнитных носителей, если ГИС установлена в береговом центре.

Кроме баз измерений, накопленных экологическими службами и территориальными природоохранными органами по результатам анализов отобранных проб в лабораторных условиях, и результатов, полученных при работе мобильных комплексов оперативного экологического контроля, БД может включать базу объектов экологического контроля — для хранения информации об объектах (предприятиях, водосбросах, водозаборах и т.д.), представляющих интерес для природоохранных органов (технические нормативы и характеристики производств, состав и разрешенные объемы сбросов ЗВ, информация об адресах и телефонах для экстренной оперативной связи и т.д.).

Таким образом, ГИС обеспечивает возможность совместного использования информации, полученной и получаемой традиционными

методами контроля (т.е. путем отбора проб и лабораторных анализов) и методами мобильного автоматизированного оперативного контроля.

За время эксплуатации ГИС в различных регионах созданы обширные библиотеки электронных карт и базы данных, содержащие экологическую информацию по водным объектам, на которых эксплуатируются созданные судовые комплексы оперативного экологического контроля.

<< | >>
Источник: Гуральник Дмитрии Леонтьевич. Создание и Внедрение В практику экологического контроля и мониторинга судовых природоохранных комплексов [Электронный ресурс]: Дис. ... д-ра техн. наук : 03.00.16, 05.11.13 .-М.: РГБ, 2005. 2005

Скачать оригинал источника

Еще по теме Средства визуального наблюдения.:

  1. ГИГИЕНА ТРУДА ЛИЧНОГО СОСТАВА, РАБОТАЮЩЕГО С ИСТОЧНИКАМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА (ЭМИ РЧ)
  2. 2.5.1. ХАРАКТЕРИСТИКА МОРАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
  3. 5.6.4. Робототехнические средства
  4. 1. Общение: содержание, цели и средства
  5. 9. Возможности и ограничения методов опроса, наблюдения, анализа продуктов деятельности в психологии труда.
  6. 7.9.3. Фактор времени. Анализ затрат рабочего времени руководителя
  7. Глава V СИМПТОМАТИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ ДИСПЕПСИЧЕСКОГО СИНДРОМА ПРИ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ФОРМАХ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ
  8. Глава VII СИМПТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ НЕКОТОРЫХ ЧАСТНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ РАСПРОСТРАНЕННОГО ОПУХОЛЕВОГО ПРОЦЕССА
  9. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЗАДАЧАХ ТЕЛЕМЕДИЦИНЫ
  10. 4.3. Принципы построения МПКС
  11. Технология работы патоморфологического фрагмента видеосети
  12. Диагностика проникающих ранений глазного яблока
  13. Антимикробная терапия (без хирургического вмешательства): роль антимикробных средств при лечении хронического пародонтита взрослых
  14. 3.3. СРЕДСТВА РАЗЛИЧНЫХ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП
  15. Оглавление
  16. ВВЕДЕНИЕ
  17. 2.1. Концепция (методология) оперативного контроля экологического состояния водных объектов на основе судовых природоохранных комплексов (СПК).
  18. 2.2. Обоснование требований и разработка предложений по техническому облику и структуре принципиально нового средства автоматизированного оперативного экологического контроля - СПК. Базовый состав СПК.
  19. Средства визуального наблюдения.
- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -