КОМПЛЕКС ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АКВАТОРИИ

КОМПЛЕКС для КОНТРОЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО состояния АКВАТОРИИ
Полезная модель относится к области экологии и предназначена для комплексного контроля экологического состояния акватории с подвижного носителя.
В связи с актуальностью проблемы охраны окружающей среды контролю ее экологического состояния посвящено большое число как теоретических работ, так и практических разработок. Основными методами, применяемыми в настоящее время, являются аэровизуальные методы для выявления загрязнений типа нефтяных пятен, а также классические методы физико-химического анализа проб воды, грунта, воздуха с помощью стационарных средств или аппаратуры, установленной на неподвижных или плавающих буях с трансляцией информации на береговые центры обработки.
Известна, в частности, аппаратура сбора и обработки информации для автоматических контрольно-замерных станций систем контроля окружающей среды типа АНКОС 1. Аппаратура обеспечивает сбор и обработку данных с датчиков гидрофизических полей, сравнение контролируемых параметров с предельно допустимыми значениями концентраций определяемых веществ, регистрацию результатов обработки на алфавитно-цифровом устройстве и передачу их в вычислительный центр.
Известна также система мониторинга качества воды 2, которая содержит измерительное оборудование, установленное в море на глубине 1 и 5 м, и с помощью датчиков измеряющее температуру, электропроводность и содержание растворенного в воде кислорода. Данные измерений транслируются на береговой пост для последующей обработки.
Известна также система для мониторинга приповерхностных вод, установленная на борту ледокола SHIRASE 3. Система содержит погружаемую на глубину до 8м аппаратуру, насос для от
МПК G01N 27/00
бора проб воды, датчики измерения температуры, солености, количества растворенных в воде органических веществ, содержания в ней хлорофилла, биогенов, а также количественного содержания взвешенных частиц размером 0,5-5 мкм. Обработка показаний датчиков осуществляется в ЭВМ.
Кроме указанных выше известна система для контроля параметров водной среды английской фирмы PLESSEY 4, которая содержит средство для отбора проб воды на глубине до 100 м, датчики для измерения гидрофизических параметров воды, а также устройство для обработки показаний датчиков.
Общим недостатком рассмотренных выше аналогов является ограниченный диапазон контролируемых параметров, т.к. они не обеспечивают контроль загрязнений поверхностных слоев воды и донных отложений.
Указанные недостатки в значительной степени устранены в системе, сведения о которой приведены в 5.
Система-прототип содержит буксируемый агрегат с датчиками контроля параметров контролируемого слоя водной среды и водозаборным устройством, которые посредством буксирно-кабельной линии связаны с установленными на судне приборами обработки информации, управляемый подводный аппарат, предназначенный для проведения осмотровых работ под водой, системы ультразвукового зондирования толщи воды и систему отбора проб донного грунта.
Недостатком рассмотренной системы является то, что она не обеспечивает контроль параметров приповерхностных слоев воды, а кроме этого она не осуществляет гидрохимический анализ воды в проточном режиме в процессе движения судна, что, в конечном счете, не позволяет составить общую картину экологического состояния исследуемой акватории в широком спектре ее параметров.
Указанные недостатки существенно устранены в предлагаемой полезной модели, задачей которой является обеспечение полноты и достоверности контроля экологического состояния акватории
- 2,путем непрерывного обследования как глубинных, так и приповерхностных слоев.
Сущность полезной модели заключается в том, что в комплекс для контроля экологического состояния акватории, содержащий подводную буксируемую систему, включающую блок датчиков и устройство водозабора, систему отбора проб донного грунта, телеуправляемый подводный аппарат, связанный входом и выходом с выходом и входом пульта управления, систему ультразвукового зондирования толщи воды, введены центральная вычислительная система, система контроля приповерхностного слоя воды, включающая блок датчиков и устройство водозабора, система отбора проб воды из придонного слоя, две системы гидрохимического анализа воды, устройство первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа, два блока отбора анализируемых проб воды с превышением предельно допустимых концентраций загрязнения, оптический локатор, блок измерения радиоактивности грунта, датчик радиоактивности воздуха и переключаемый вентиль, два входа которого посредством гидромагистралей связаны с выходами, соответственно, системы отбора проб воды из придонного слоя и устройства водозабора подводной буксируемой системы, а его выход посредством гидромагистрали подключен к входу второй системы гидрохимического анализа, аналогичный вход первой системы гидрохимического анализа подключен к устройству водозабора системы контроля приповерхностного слоя воды, при этом первая система гидрохимического анализа выходами с первого по четвертый подключена, соответственно, к входам со второго по пятый устройства первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа, вторая система гидрохимического анализа выходами с первого по четвертый подключена к входам с шестого по девятый устройства первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа, информационные входы обеих систем гидрохимического анализа подключены к первому и второму информационным выходам устройства первичной обработки измерений систем
(
- S гидрохимического анализа, а их гидравлические выходы посредством гидромагистралей связаны с входами, соответственно, первого и второго блоков отбора анализируемых проб воды с превышением предельно допустимых концентраций загрязнения, управляющие входы которых подключены, соответственно, к первому, второму и к третьему и четвертому управляющим выходам устройства первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа, информационный вход/выход которого посредством интерфейсной магистрали связан с входом/выходом центральной вычислительной системы, первый и второй входы которой подключены к выходам блоков датчиков, соответственно, системы контроля приповерхностного слоя воды и подводной буксируемой системы, третий вход центральной вычислительной системы соединен с выходом измерителя радиоактивности грунта, связанного с системой отбора проб донного грунта, четвертый и пятый входы центральной вычислительной системы подключены, соответственно, к выходам датчика измерения радиоактивности воздуха и оптического локатора, шестым входом центральная вычислительная система связана с системой спутниковой навигации, а седьмым и восьмым входами/выходами центральная вычислительная система связана с пультом управления и с системой ультразвукового зондирования толщи воды, выход центральной вычислительной системы связан с системой управления судном, при этом управляющие входы системы контроля приповерхностного слоя воды, системы отбора проб воды из придонного слоя, переключаемого вентиля, подводной буксируемой системы и системы отбора проб донного грунта посредством телефонной линии связи соединены с системой управления судном.
Благодаря введению в комплекс системы контроля приповерхностного слоя воды, двух систем гидрохимического анализа, первая из которых связана с устройством водозабора системы контроля приповерхностного слоя воды, а вторая через переключаемый вентиль может быть связана как с подводной буксируемой системой, так и с системой отбора проб воды из придонного
- 4 СЛОЯ, осуществляется одновременный контроль в реальном времени гидрохимических параметров воды в проточном режиме, причем это проводится как при стоянке судна, так и при его движении.
Кроме гидрохимического анализа воды в этих режимах осуществляется также измерение температуры воды на различных горизонтах, ее электропроводности, количества растворенного кислорода, содержания ионов водорода рН, окислительно-восстановительного потенциала Eh, а также определение радиоактивности окружающего воздуха.
Во время стоянки судна производится отбор проб воды из придонного слоя и отбор проб донного грунта для последующего измерения их характеристик.
Благодаря введению в комплекс оптического локатора осуществляется непрерывный контроль состояния поверхности воды на наличие нефтяных пленок.
Благодаря связи комплекса с системой спутниковой навигации обеспечивается непрерывная привязка получаемых результатов контроля к текущим координатам судна, что, в конечном счете, позволяет запротоколировать общую картину экологического состояния контролируемой акватории.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена функциональная схема комплекса , на фиг.2 - пример схемной реализации блоков управления режимом работы, входящих в состав обеих систем гидрохимического анализа, на фиг.З, 4 - структура сигналов в режимах измерения и калибровки при использовании в системах гидрохимического анализа фотометрических и ионометрических датчиков, соответственно .
В соответствии с фиг.1 комплекс содержит систему 1 контроля приповерхностного слоя воды (СКПС), включающую блок 2 датчиков, подключенных выходами к первому входу центральной вычислительной системы 3, и устройство 4 водозабора, соединенное гидромагистралью с входом первой системы 5 гидрохимическо1 /7 V-
,
го анализа, систему б отбора проб воды из придонного слоя и подводную буксируемую систему 7, связанные посредством гидромагистралей через переключаемый вентиль 8 с входом второй системы 9 гидрохимического анализа, при этом выходы блока 10 датчиков буксируемой системы 7 подключены к второму входу центральной вычислительной системы 3, третий вход которой соединен с выходом измерителя 11 радиоактивности отобранных проб системы 12 отбора проб донного грунта. Четвертый и пятый входы центральной вычислительной системы 3 (ЦВС) подключены, соответственно, к выходам датчика 13 радиоактивности воздуха и оптического локатора 14, шестой ее вход связан со спутниковой системой навигации, а седьмой и восьмой входы/выходы посредством линий связи (например, телефонных) соединены с системой 15 ультразвукового зондирования толщи воды и с пультом 16 управления, соединенного входом и выходом, соответственно, с выходом и входом телеуправляемого подводного аппарата 17. Выходом центральная вычислительная система 3 связана с судовой управляющей системой, а информационный ее вход/выход посредством интерфейсной магистрали связан с устройством 18 первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа, входы которого со второго по пятый подключены, соответственно, к выходам с первого по четвертый первой системы 5 гидрохимического анализа, а входы с шестого по девятый соединены, соответственно, с выходами с первого по четвертый второй системы 9 гидрохимического анализа. Первый и второй информационные выходы И1, И2 устройства 18 первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа подключены, соответственно, к информационным входам первой и второй систем 5 и 9 гидрохимического анализа, при этом первый и второй управляющие выходы устройства 18 соединены с входами первого блока 19 отбора анализируемых проб воды с превышением предельно допустимой концентрации загрязнения , подключенного посредством гидромагистрали к выходу системы 5 гидрохимического анализа, а его третий и четвертый управляющие выходы соединены с входами второго блока 20 отбора анализируемых проб воды с превышением предельно допустимой концентрации загрязнения, подключенного гидромагистралью к выходу системы 9 гидрохимического анализа. Управляющие входы системы 1 контроля приповерхностного слоя воды, системы б отбора проб воды из придонного слоя, переключаемого вентиля 8, подводной буксируемой системы 7 и системы 12 отбора проб донного грунта связаны, например, телефонной линией связи с судовой управляющей системой.
Центральная вычислительная система 3 содержит процессор 21, связанный обменной магистралью с устройством 22 сопряжения (адаптером), первая выходная магистраль процессора 21 подключена к выходу устройства 23 документирования, а вторая его выходная магистраль связана с дисплеем 24, управляющий вход процессора подключен к пульту 25 управления, первый, второй входы и второй выход которого являются, соответстенно, седьмым, восьмым входами/выходами и выходом центральной вычислительной системы 3, входы которой с первого по шестой подключены к соответствующим входам устройства 22 сопряжения.
Оптический локатор 14 содержит фотоприемное устройство 26, выход которого является выходом локатора, и приемопередатчик 27, подключенный выходом к входу фотоприемного устройства 26.
Каждая из систем 5 и 9 гидрохимического анализа выполнена на основе управляемого вентиля 28, перистальтического насоса 29, блока 30 пробоподготовки, проточной ячейки 31 с блоком 32 детекторов, выход которого является четвертым выходом системы, блока 33 хранения реактивов и блока 34 управления режимом работы системы гидрохимического анализа, вход которого является информационным входом системы. Выходы КАЛИБРОВКА (К), ИЗМЕРЕНИЕ (И) и ДЕТЕКТОР (Д) блока 34 являются, соответственно, первым, вторым и третьим выходами систем 5 (9), при этом выход ДЕТЕКТОР блока 34 подключен и к управляющему входу перистальтического насоса 29, а выходы КАЛИБРОВКА и ИЗМЕРЕНИЕ блока 34 соединены, соответственно, с одноименными входами управляемого вентиля 28, первый, второй и третий гидромагистральные входы которого соединены с соответствующими выходами блока 33 хранения реактивов, а его выход подключен к первому входу перистальтического насоса 29, второй вход которого связан с входной гидромагистралью системы, а его третий и четвертый входы через гидромагистрали соединены с четвертым и пятым выходами блока 33 хранения реактивов. Входная гидромагистраль системы 5 (9) имеет отводы ко входам блока 33 хранения реактивов и блока 19 (20) отбора анализируемых проб воды, два выхода которого подключены к емкостям, предназначенным для отбора проб и последующего детального анализа, а магистральный выход блока 19 и выход проточной ячейки 31 подключены к системе слива воды. Первый и второй выходы насоса 29 посредством гидромагистралей соединены с блоком 30 пробоподготовки, связанного с проточной ячейкой 31.
Система 15 ультразвукового зондирования содержит приемопередатчик 35 и подключенный к его выходу блок 36 обработки и отображения информации.
Подводная буксируемая система 7 содержит устройство водозабора 37 и блок 10 датчиков, выходы которых являются выходами системы.
Блок 34 управления режимом работы системы 5 (9) гидрохимического анализа (см. фиг.2) выполнен на основе регистра 38 памяти, схемы 39 сравнения кодов, таймера 40, блока 41 клавиатуры, первого 42 и второго 43 элементов ИЛИ и дисплея 44, вход которого подключен к входной интерфейсной магистрали, являющейся информационным входом блока 34, при этом регистр 38 выходом подключен к первому входу схемы 39 сравнения кодов, подключенной вторым входом к входной интерфейсной магистрали. Первый и второй выходы схемы 39 сравнения кодов связаны через элементы 42 и 43 ИЛИ, соответственно, с первым и вторым входа Щ 06
Ь
-1 ми таймера 40. первый и второй выходы которого являются, соответстенно, выходами КАЛИБРОВКА и ИЗМЕРЕНИЕ блока 34. Вторыми входами элементы 42 и 43 ИЛИ подключены, соответсвенно, к выходам КАЛИБРОВКА и ИЗМЕРЕНИЕ блока 41 клавиатуры, выход ДЕТЕКТОР которого соединен с одноименным выходом блока 34.
Предлагаемый комплекс работает следующим образом.
Как видно из схемы, представленной на фиг.1, комплекс включает забортное оборудование, состоящее из системы 1 контроля приповерхностного слоя воды, подводной буксируемой системы 7, системы б отбора воды из придонного слоя, ситемы 12 отбора проб донного грунта и телеуправляемого подводного аппарата 17. Остальные системы и устройства входят в состав бортовой аппаратуры.
Система 1 выполнена в виде погружаемого устройства с размещенными в нем водозаборным устройством 4 и блоком 2 датчиков для измерения:
температуры,
удельной электропроводности,
растворенного в воде кислорода,
содержания ионов водорода рН,
окислительно-восстановительного потенциала Eh,
радиоактивности.
Связь системы 1 с бортовой аппаратурой осуществляется с помощью буксирно-кабельной связи, включающей грузонесущий трос, щланг для транспортировки отбираемых проб воды и наборный кабель для подачи питания, сигналов управления и сьема сигналов с датчиков.
Буксируемая система 7 выполнена аналогично, с той лищь разницей, что в состав блока 10 датчиков введен датчик гидростатического давления, по показаниям которого определяется глубина погружения углубителя, который может буксироваться на глубине до 200м.
Система б отбора проб воды из придонного слоя включается во время стоянки судна и состоит из устройства водозабора, шланга с грузонесущим тросом и якорь-груза.
Система 12 отбора проб донного грунта содержит дночерпатель грейферного типа, например типа А11Г-0,16, и трубку грунтовую, например ТГ 1/80, и используется также во время стоянки судна. Дночерпатель осуществляет отбор пробы верхнего слоя грунта без его разрушения, а трубка обеспечивает отбор пробы грунта в виде керна, взятого под верхними слоями донных отложений, например в местах свалок, покрытых более поздними наносами. Отбираемые пробы транслируются на борт судна для последующего анализа их, например на радиоактивность в измерителе 11.
Телеуправляемый подводный аппарат 17 предназначен для проведения осмотровых работ под водой на глубинах до 200м и передачи черно-белого или цветного изображения на бортовой пульт 16. Подводный аппарат 17 представляет собой самодвижущееся устройство с системой управления и стабилизации. Управление аппаратом осуществляется по сигналам с пульта 16 посредством гибкого кабеля связи.
Система 15 ультразвукового зондирования толщи воды предназначена для поиска и обнаружения слоев с аномальными звукорассеивающими свойствами, вызванными наличием грязевых линз и других механических или биологических включений, в качестве зтой системы может быть использован серийно выпускаемый двухчастотный рыбопоисковый эхолот Сарган-ЭМ с доработанной системой отображения информации. Информация из данной системы поступает в центральную вычислительную систему 3.
Оптический локатор 14 предназначен для обнаружения нефтяных пленок на поверхности воды. С помощью локатора 14 путем маневрирования судна может быть  определена  площадь нефтяного пятна, а после измерения толщины пленки оценен и объем выброшенной нефти.
,/, ... -
-10 Рассмотрим подробнее более сложный процесс гидрохимического анализа воды, осуществляемый системами 5 и 9. Как было сказано выше, обе системы работают в непрерывном проточном режиме и имеют идентичную структуру, с той лишь разницей, что система 5 анализирует приповерхностный слой воды, а система 9 анализирует глубинные слои в процессе движения судна или придонный слой во время стоянки судна. Подключение устройств водозабора систем б или 7 осуществляется с помощью вентиля 8 по сигналу телефонной линии связи с системой управления судном или вахтенной службой дежурного эколога.
Системы 5 и 9 работают в двух режимах: режиме начальной и последующих периодических калибровок и режиме непосредственного измерения. Указанные режимы иллюстрируются временными диаграммами, приведенными на фиг 3, 4 для фотометрического и ионометрического детекторов, соответственно. Обработка показаний детекторов систем 5 и 9 осуществляется независимо по двум каналам в блоке 18 первичной обработки измерений систем гидрохимического анализа, который построен на основе двух аналогоцифровых преобразователей, подключенных к двум микропроцессорам. Выбор алгоритма обработки информации производится по сигналам с соответствующего выхода блока 34 управления режимом работы системы 5 или 9, соответственно.
Рассмотрим работу системы 5 (9) на примере использования фотометрического датчика (см. фиг. 3). Перед погружением систем 1, 7, б в воду их гидромагистрали и средства водозабора предварительно промываются или продуваются. Включение средств водозабора производится по сигналам линии связи с системой управления судном. Отбор проб воды осуществляется с помощью перистальтического насоса 29, а отбор реактивов из блока 33 - с помощью управляемого вентиля 28. При фотометрическом измерении на первый, второй и третий входы вентиля 28 из блока 33 подаются соответственно:
i& - первый корректирующий раствор,
первый корректирующий раствор с добавкой измеряемого вещества нормированной концентрации.
На третий и четвертый входы насоса 29 из блока 33 подаются , соответственно:
второй корректирующий раствор,
реагент.
Первый корректирующий раствор используется для коррекции общего солесодержания в исследуемой среде с тем, чтобы исключить появление ложных пиков в сигнале с детектора, которые могли бы появиться при прохождении в проточной ячейке границы между растворами с различной плотностью. Подача насосом 29 в блок 30 пробоподготовки второго корректирующего раствора и реагента необходима для протекания в ней соответствующей химической реакции, обеспечивающей получение оцвеченной смеси, по интенсивности светопоглощения которой определяют концентрацию контролируемого вещества в анализируемой жидкости. В качестве блока 30 пробоподготовки может быть использован деаэратор в виде гидрофобной мембраны, обеспечивающей удаление из смеси пузырьков воздуха. Кроме того, он выполняет функцию смесительной спирали.
По сигналу ДЕТЕКТОР с блока 34 в соответствущем микропроцессоре устройства 18 устанавливается алгоритм обработки сигналов с фотометрического или ионометрического датчиков. После сигнала ДЕТЕКТОР блок 34 выдает сигнал КАЛИБРОВКА на вентиль 28 и устройство 18. По этому сигналу в устройстве устанавливается алгоритм обработки, соответствующий режиму калибровки, а вентиль 28 последовательно переключается из первого положения в положение для подачи на насос 29 указанных растворов из блока 33.
Начальная калибровка системы 5 (9) проводится непосредственно перед началом обследования акватории. Начальный участок кривой (см. фиг. 3) соответствует концентрации определяемого
/г 12 вещества в точке первой калибровки ( Второй участок соответствует концентрации вещества при разведении пробы первым корректирующим раствором (1р), а третий - суммарной концентрации при введении в пробу первого корректирующего раствора с нормированной добавкой (1д}С определенными допущениями величина отклика фотометрического детектора связана с концентрацией измеряемого вещества следующим соотношением:
Alv 1
г U-LX
X -исх Ч- д.  ,/V.) J
-vr
AI-L (1 + )
j ,.
- 13
Г   V Г
-ИСХ   Д  All
где:  - концентрация определяемого вещества в воде в период калибровки,
V, Vj - расходы растворов по соответствующим каналам,
Сд - концентрация добавки.
По окончании калибровки блок 34 формирует сигнал ИЗМЕРЕНИЕ. По этому сигналу вентиль 28 возвращается в исходное (первое) положение, а в устройстве 18 устанавливается алгоритм обработки сигналов, соответствующий режиму измерения.
В режиме измерения концентрации вещества в пробе (см. фиг. 3) измеряемым параметром сигнала становится значение приращения Д Ijj, т.е. отклонения величины отклика детектора от значения, соответствующего содержанию измеряемого вещества в период калибровки. Определение концентрации С вещества в анализируемой пробе в любой момент времени производится по следующим зависимостям: (исх 1 + исх 2) IHCX  к   К  (С„
где: C..v  концентрация определяемого вещества в анализируемой среде в период калибровки;
Vj, V2 - расходы растворов по соответствующим каналам; У - суммарный расход по всем каналам; С - концентрация добавки;
К К    - постоянная анализатора;
т  If I /-I V
р   -исх 1
1д  К (Сд V2 +  Vi)
Ч  К- с УЗ; Д12  к Сд УЗ;
о -  (-1
Z «
S      12(1 + Vi/y2)
Процесс непрерывного измерения концентрации С„ продолжается до момента, когда значение сигнала с датчика 1 не достигнет значения 1пдк соответствующего предельно допустимой концентрации вещества. Сравнение значений  с 1 осуществляется в блоке 34, который в момент достижения равенства этих сигналов формирует сигнал, по которому система 5 (9) снова возвращается в режим калибровки, и процесс повторяется.
При установке в блок 32 ионометрического детектора система 5 (9) работает аналогично, с той лищь разницей, что на первый, второй и третий входы вентиля 28 подаются следующие растворы:
корректирующий раствор + первая добавка (д), корректирующий раствор + вторая добавка (Дз)/ ; - 14  w Vi + С УЗ)
корректирующий раствор + третья добавка (Д2),а на третий вход перистальтического насоса 29 из блока 33 подается только второй корректирующий раствор. Реагент в этом случае не используется.
Процесс работы системы 5 (9) при этом типе детектора иллюстрируется временной диаграммой, приведенной на фиг.4.
Концентрация вещества в устройстве в этом случае определяется по следующим зависимостям:
, (Сисх У  Сд1 2) Е,  ЕО + к Ig , где Сд-j выбирается из условия
Si 2
CQ,
CQ соответствует началу области линейной электродной функции индикаторного электрода.
Рещая следующую систему уравнений
дк,  К 1,
CHCX Vi + Сд1 V2
Сисх Vi + Сдз V2
АЕз  К Ig
Сисх 1 + Сд1 V2
и сделав соответствующие подстановки в выражение
Сх 1 + С 1 УЗ ДЕ.,  к Ig
исх Vi + Сд2 V2 определяют концентрацию вещества С., в анализируемой жидкости. При превышении концентрацией С предельно допустимого значения устройство 18 выдает по одному из своих управляющих выходов сигнал на блок 19 (20), по которому последний осущест
гО - Н Zv
вляет отбор пробы. Пробы отбираются для последующего более детального анализа.
Поясним работу блока 34 управления режимом работы системы 5 (9).
В начальный момент времени нажатием соответствующей кнопки в блоке 41 клавиатуры с выхода ДЕТЕКТОР блока 34 управления снимается сигнал, соответствующий типу установленного в блоке 32 системы 5 (9) детектора (фотометрический или ионометрический), после чего нажатием соответствующей кнопки выдается сигнал КАЛИБРОВКА. Этим сигналом запускается таймер 40 и выдает по первому выходу (КАЛИБРОВКА) серию из трех импульсов, по которым вентиль 28 последовательно переключается. По завершении калибровки нажимается кнопка ИЗМЕРЕНИЕ, и система 5 (9) переходит в режим измерения концентрации вещества, при этом вентиль 28 возвращается в первое положение. Далее блок 34 работает по информации, поступающей с информационного выхода И1 (И2) устройства 18 первичной обработки измерений систем 5 (9). В регистре 38 предварительно записан код, соответствующий значению предельно допустимой концентрации вещества в пробе, который в схеме 39 сравнения кодов сравнивается с кодом текущего значения вещества. В момент достижения равенства этих кодов схема 39 выдает по первому выходу сигнал, по которому таймер 40 переводится в режим выработки сигнала КАЛИБРОВКА, после чего он переводится в режим выработки сигнала ИЗМЕРЕНИЕ. Далее процесс работы блока 34 продолжается.
Информация о концентрации того или иного вещества из устройства 18 посредством интерфейсной магистрали поступает в центральную вычислительную систему 3, на первые три входа которой поступает информация с блоков датчиков 2, 10 системы контроля приповерхностного слоя воды и подводной буксируемой системы и с измерителя 11 радиоактивности грунта, соответственно. На четвертый и пятый входы системы 3 поступает информа
f)
2l - 1€ ция о радиоактивности воздуха и о наличии нефтяных пленок на поверхности воды.
В центральной вычислительной системе 3 осуществляется обобщение, сопоставление, классификация и документирование входной информации. Кроме того, в системе 3 благодаря связи со спутниковой системой навигации осуществляется привязка результатов контроля к координатам судна для составления обобщенной картины экологического состояния акватории.
В системе также вырабатывается информация, передаваемая на судовую управляющую систему, для осуществления маневрирования судном и управления соответствующим оборудованием судна и комплекса.
Как видно из представленных материалов, предлагаемый комплекс в отличие от систем аналогичного назначения обеспечивает контроль состояния акватории по большому числу параметров, причем осуществляется это как в процессе движения судна, так и при его стоянке. Это позволяет оперативно обследовать большие площади акваторий.
Представленное описание и чертежи позволяют, используя существующую элементную базу и технологию, без особых затруднений изготовить предлагаемый комплекс в производстве, что характеризует его как промыщленно применимый.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.В. П. Буторин и др. Аппаратура сбора и обработки информации для автоматических контрольно-замерных станций систем контроля окружающей среды типа АНКОС / Сб. докл. Семинар Автоматизация контроля загрязнения окружающей среды.- М.: МДНТП.- 1988.
2.Система мониторинга качества воды/ Нихон мусэи тихо// GRE Rev.- 1988, № 26.- С. 14-20.
-)
li- к 3.Система для мониторинга приповерхностных вод/ Fukuchi Mitsuo, Hottori Hitoshi.- Proc. NIPR Symp. Polar Biol.- 1987, 1.- C. 47-55.
4.Burr P. An instrumented underwater towed vehicle. Oceanology internationale 69. Conf. technical sesions, day I.Brighton.- 1969 (Англия).
5.Analisis of Ehploration of Mining Technology for Manganese Nodyles/ Seabed Minerals Sesies.- Vol. 2.- United Ocean Economics and Technology Branch (Published in cooperation with the United Nations by Graham & Trotman Ltd.).- 1984.- P. 20, fig. 3 (прототип).
гъ - 1 Перечень подрисуночных надписей к фиг. 1
1.- система контроля приповерхностного слоя воды,
2.- блок датчиков системы контроля приповерхностного слоя воды,
3.- центральная вычислительная система (ЦВС),
4.- устройство водозабора,
5.- первая система гидрохимического анализа,
6.- система отбора проб воды из придонного слоя,
7.- подводная буксируемая система,
8.- переключаемый вентиль,
9.- вторая система гидрохимического анализа,
10.- блок датчиков подводной буксируемой системы,
11.- измеритель радиоактивности отобранных проб,
12.- система отбора проб донного грунта,
13.- датчик радиоактивности воздуха,
14.- оптический локатор,
15.- система ультразвукового зондирования толщи воды,
16.- пульт управления телеуправляемого подводного аппарата,
17.-телеуправляемый подводный аппарат,
18.- устройство первичной обработки измерений,
19.- первый блок отбора анализируемых проб воды с превышением предельно допустимой концентрации загрязнения,
20.- второй блок отбора анализируемых проб воды с превышением предельно допустимой концентрации загрязнения,
21.- процессор,
22.- устройство сопряжения,
23.- устройство документирования,
24.- дисплей,
25.- пульт управления ЦВС,
26.- фотоприемное устройство,
27.- приемопередатчик,
28.- управляемый вентиль,
29.- перистальтический насос,
30.- блок пробоподготовки,
31.- проточная ячейка,
32.- блок детекторов,
33.- блок хранения реактивов,
34.- блок управления режимом работы системы гидрохимического анализа,
35.- приемопередатчик,
36.- блок обработки и отображения информации,
.
К заявке № 95103805