Система мониторинга критически важных грузов на базе мобильной космической связи

Использование космических средств и технологий для мониторинга окружающей природной среды

M. I. Mikhaylov, S. V. Fomin, A. V. Sorokin, K. V. Muzalevsky Kirensky Institute of Physics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Russia, Krasnoyarsk

DETERMINATION DIELECTRIC PERMITTIVITY OF THE SOIL USING OF THE NAVIGATION SATELLITES GLONASS AND GPS SIGNALS

This paper presents of the time dependence of the interference signals RHCP and vertical polarization of the navigation satellites GLONASS and GPS for non-forest soil. Experimental data to restore moisture was discussed.

© Михайлов М. И., Фомин С. В., Сорокин А. В., Музалевский К. В., 2012

УДК 621.398

Т. А. Мусабаев, М. М. Молдабеков, Д. И. Еремин, В. В. Торчик Институт космической техники и технологии, Республика Казахстан, Алматы

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ГРУЗОВ НА БАЗЕ МОБИЛЬНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Рассматриваются вопросы организации мониторинга перемещения грузов, способных причинить вред окружающей среде, жизни и здоровью людей. Приводится оценка существующих на данный момент решений. Выдвигается предложение об использовании низкоорбитальных спутниковых систем для передачи данных о состоянии объектов мониторинга.

Доставка грузов является неотъемлемой частью жизнеобеспечения любой страны. Процесс перевозки осуществляется преимущественно автомобильным и железнодорожным транспортом.

На успех процесса перевозки грузов влияет множество факторов, связанных с погодными условиями, состоянием дорог, несоблюдением режима движения.

Совокупность всех факторов может стать причиной автомобильной или железнодорожной аварии. Перевозимый груз зачастую по своей природе представляет опасность, что в совокупности с негативными условиями перевозки может привести к техногенной катастрофе, последствия которой трудно и зачастую невозможно предсказать при отсутствии своевременного информирования.

На сегодняшний день разработано множество систем, позволяющих осуществлять мониторинг процесса перевозки опасных грузов.

Системы, решающие данный класс задач, принято называть М2М-системами (МасЫпе4о-МасЫпе, МасЫпе4о-МоЫ1е). Большинство из них используют для передачи данных об объекте сети сотовой связи, что не дает стопроцентной зоны покрытия сигналом всего маршрута перевозки груза.

Идея создания системы мониторинга критически важных грузов включает в себя уже отработанные правила и принципы М2М-систем и некоторые функциональные дополнения.

В отличие от М2М-систем коммерческого характера, которые разворачиваются непосредственно у компании, внедрившей данную систему, описываемая система мониторинга должна быть централизованной. Данная мера повышает безопасность процесса перевозки грузов за счет того, что обеспечива-

ется интеграция с информационными системами специальных экстренных служб реагирования, МЧС (Министерста по чрезвычайным ситуациям), ситуационных центров.

Система состоит из двух подсистем: комплекса мониторинга и диспетчерского пункта.

Комплекс мониторинга - мобильная часть системы, включающая в себя терминалы двух типов: терминал сбора информации с датчиков и терминал передачи данных в диспетчерский пункт. Терминалы устанавливаются непосредственно на объектах мониторинга.

Терминалы передачи данных позволяют подключать к себе множество датчиков, предоставляющих показания измерения физических величин, например, датчик удара, датчик открытия корпуса - для контроля целостности грузового контейнера, датчик температуры - для контроля условий транспортирования, датчик радиации и т. д.

Диспетчерский пункт является ядром системы, выполняющим функции обработки и накопления данных, получаемых с терминалов, оповещения о возникновении чрезвычайной ситуации, мониторинга движения объектов, предоставления доступа к информации уполномоченным лицам.

С использованием новейших современных решений для организации спутниковой передачи данных на базе спутниковых группировок Globalstar, Orbcomm и Iridium, достигается практически стопроцентная зона покрытия связью территории Республики Казахстан и за ее пределами. Применение гибридного метода организации связи с использованием не только спутниковых группировок, но и каналов связи GSM-операторов позволяет повысить экономическую

Решетневскце чтения

эффективность данной системы в местах наличия сигнала базовой станции сети сотовой связи.

Для осуществления мониторинга опасных грузов при перевозке их железнодорожным транспортом терминалы передачи данных оснащаются автономными источниками энергоснабжения. Эти меры позволят применять систему мониторинга при длительных перевозках грузов в грузовых вагонах, не оснащенных системой электропитания.

Показания, получаемые от датчиков, компонуются согласно специально разработанному формату представления данных в системе, что позволяет сократить объем передаваемых данных.

Процесс передачи данных терминалами инициируется, согласно периоду отправки данных, настроенному в системе. Также данные отправляются по наступлении какого-либо критического события или по запросу оператора диспетчерского пункта.

Система позволяет отображать на карте текущее местоположение транспортного средства с грузом, показания датчиков. Предусмотрена возможность определения расстояния и ориентировочного времени прибытия груза в точку назначения.

Организация доступа к системе через Интернет открывает большие возможности сопряжения ее с другими связанными проектами.

Разработка и внедрение системы позволит проводить комплексный мониторинг процесса перевозки опасных грузов.

Применение спутниковой связи для передачи данных дает возможность проводить мониторинг перевозки грузов автомобильным, железнодорожным и морским транспортом.

Взаимодействие системы мониторинга с системами экстренных служб будет способствовать снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций.

T. A. Musabayev, M. M. Moldabekov, D. I. Eryomin, V. V. Torchik Institute of Space Technique and Technology, Republic of Kazakhstan, Almaty

THE MONITORING SYSTEM OF CRITICALLY LOADS BASED ON MOBILE SATELLITE COMMUNICATIONS

The article deals with the monitoring organization questions of movement of loads which can harm the environment, life and health of people. Provides an assessment of current solutions at this time. Offered using of low orbit satellite systems for transmitting data about monitoring objects state.

© Мусабаев Т. А., Молдабеков М. М., Еремин Д. И., Торчик В. В., 2012

УДК 621.371.3/205.2

И. В. Савин

Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Красноярск

П. П. Бобров

Омский государственный педагогический университет, Россия, Омск

НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВЛАЖНЫХ ПОЧВ

Описано устройство для исследования комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв на частотах ниже 5 МГц.

В работах [1; 2] подробно изложена методика высокочастотных (выше 500 МГц) измерений комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) влажных почв в коаксиальной ячейке.

В данной работе описано устройство для исследования комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв на частотах ниже 5 МГц (рис. 1). Устройство сконструировано на основе коаксиальной ячейки из [2].

Данное устройство на частотах ниже 100 МГц представляет собой сосредоточенный конденсатор. Таким образом, измеряя комплексное сопротивление устройства с образцом и используя методики, описанные в работах [3; 4], определяется КДП образца.

Для измерения комплексного сопротивления использовался высокоточный анализатор импеданса 4294a фирмы Agilent.

Измерения проводились в диапазоне частот от 100 Гц до 5 МГц.

В процессе измерений применялась температурная камера SU-240 фирмы TABAI ESPEC, которая обеспечивала стабилизацию температуры в диапазоне от -40 до +140 °C с погрешностью 0,5 °С.

Влажность исследуемого образца определялась контактно весовым методом с помощью электронных весов ВЛ-210 производства ФНПЦ Санкт-Петербургского завода «Госметр».