Система та мережа для віддаленого моніторингу за рівнем забруднення довкілля

Abstract

У кваліфікаційній роботі представлено етапи проєктування системи та мережі для віддаленого моніторингу рівня забруднення довкілля. Виконано всебічний аналіз завдання, включаючи дослідження існуючих систем моніторингу та особливості обробки екологічної інформації. Наведено проєктні рішення щодо структурної схеми мережі та системи, функціональної схеми, а також розроблено електричну принципову схему системи з урахуванням основних вузлів системи. Здійснено синтез ПЗ мікроконтролера системи, вибір компонентної бази, а також компонування друкованого вузла, що забезпечує надійну роботу системи в умовах тривалого безперервного функціонування. Наведено обґрунтовані технічні рішення, які можуть бути використані для створення практично застосовних екологічних моніторингових систем. При проєктуванні схем електричної принципової, друкованої плати та вузла системи застосовано засоби САПР Altium Designer. Система та мережа забезпечують такі базові параметри: діапазон реєстрації радіаційного поля – 1–5000 Дд; частотний діапазон радіоканалу – 160–200 МГц; гранична швидкість підрахунку імпульсів – 4000 імп/с; час ініціалізації – до 3 с.

The qualification work presents the stages of designing a system and network for remote monitoring of environmental pollution levels. A comprehensive analysis of the task was performed, including a study of existing monitoring systems and the features of environmental information processing. Design solutions for the structural diagram of the network and system, the functional diagram, and the electrical schematic diagram of the system were also developed, taking into account the main nodes of the system. The synthesis of the system microcontroller software, the selection of the component base, and the layout of the printed circuit board are carried out, which ensures reliable operation of the system under conditions of long-term continuous operation. Reasoned technical solutions are presented that can be used to create practically applicable environmental-monitoring systems. When designing the electrical schematic, printed circuit board and circuit board of the system, the Altium Designer CAD tools were used. The system and network provide the following basic parameters: radiation field registration range – 1–5000 Df; radio-channel frequency range – 160–200 MHz; maximum pulse-counting rate – 4000 imp/s; initialization time – up to 3 s.