Система динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища

Реферат: Винахід належить до галузі телекомунікацій, а саме до безпровідних систем передавання інформації. Система динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища складається з щонайменше одного вимірювального пристрою, який містить вимірювальний вузол з можливістю формування ним даних про довготу, широту, висоту його розташування, час проведення вимірювань та значення параметрів навколишнього середовища. Система містить основний канал зв'язку, перший приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку, розташований в центрі збирання даних, та другий приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку, розташований в центрі обробки даних, що має зв'язок з виділеним сайтом мережі Інтернет. Згідно з винаходом, в неї введений додатковий канал зв'язку, у вимірювальний пристрій додатково введені пристрій обробки сигналів та перший приймальнопередавальний пристрій додаткового каналу зв'язку, а у центр збирання даних додатково введений другий приймально-передавальний пристрій додаткового каналу зв'язку. При цьому всі зазначені елементи та блоки системи з'єднані між собою відповідним чином. Система забезпечує зменшення об'єму інформації, переданої через безпровідний канал зв'язку, та підвищення точності передачі. UA 105719 C2 (12) UA 105719 C2 UA 105719 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі телекомунікацій, а саме до безпровідних мереж передачі інформації. Відома система динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища [http://geiger.su. "О радиационном мониторинге в цивилизованных странах"], в якій отриману інформацію розміщують на спеціально виділеному сайті мережі Інтернет. Відома система складається з одного і більше вимірювальних пристроїв, кожен з яких містить: вимірювальний вузол, зі здатністю формування даних про довготу, широту, висоту його розташування, час проведення вимірювань та значення параметрів навколишнього середовища, з'єднаний послідовно з першим приймально-передавальним пристроєм основного каналу, розташованим в центрі збирання даних, основним каналом зв'язку, другим приймально-передавальним пристроєм основного каналу, розташованим в центрі обробки даних, та з виділеним сайтом мережі Інтернет. Однак відома система забезпечує моніторинг лише в декількох стаціонарних точках, чого може бути недостатньо в межах держави. Можливі випадки, коли у фіксованих точках параметри навколишнього середовища не будуть перевищувати допустимої норми, а між ними ситуація може бути загрозливою. В основу винаходу поставлено задачу створення системи динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища зі збільшеною інформативністю про точки проведення радіомоніторингу шляхом забезпечення можливості функціонування в системі не тільки стаціонарних вимірювальних пристроїв, але також і мобільних, що підвищить точність вимірювання. Поставлена задача вирішується тим, що в систему динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища, що складається зі щонайменше одного вимірювального пристрою, який містить вимірювальний вузол з можливістю формування ним даних про довготу, широту, висоту його розташування, час проведення вимірювань та значення параметрів навколишнього середовища, а також система містить основний канал зв'язку, перший приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку, розташований в центрі збирання даних, та другий приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку, розташований в центрі обробки даних, що має зв'язок з виділеним сайтом мережі Інтернет, згідно з винаходом, в неї введений додатковий канал зв'язку, у вимірювальний пристрій додатково введені пристрій обробки сигналів та перший приймально-передавальний пристрій додаткового каналу зв'язку, а у центр збирання даних додатково введений другий приймальнопередавальний пристрій додаткового каналу зв'язку, при цьому вимірювальний вузол, пристрій обробки сигналів та перший приймально-передавальний пристрій додаткового каналу зв'язку вимірювального пристрою, додатковий канал зв'язку, другий приймально-передавальний пристрій додаткового каналу зв'язку та перший приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку центру збирання даних, основний канал зв'язку та другий приймальнопередавальний пристрій основного каналу зв'язку центру обробки даних з'єднані послідовно. Запропонована система є більш гнучкою та інформативною, тому що мобільні вимірювальні пристрої можна роздати значній частині населення. В результаті можна отримати інформацію про стан навколишнього середовища, не лише в небагатьох стаціонарних пунктах, а практично на території всієї держави або навіть сусідніх держав. В зв'язку з тим, що така система може містити значну кількість мобільних вимірювальних пристроїв, що спричинює різке збільшення завантаженості каналів зв'язку, тому дана система також вирішує проблему зменшення вказаної завантаженості. На кресленні зображена система динамічного радіомоніторингу параметрів навколишнього середовища, яка складається з щонайменше одного вимірювального пристрою 1, який містить вимірювальний вузол 2 з можливістю формування ним даних про довготу, широту, висоту його розташування, час проведення вимірювань та значення параметрів навколишнього середовища, перший приймально-передавальний пристрій основного каналу 7, розташований в центрі збирання даних 6, основний канал зв'язку 9, другий приймально-передавальний пристрій основного каналу 11, розташований в центрі обробки даних 10, що має зв'язок з виділеним сайтом мережі Інтернет 12, згідно з винаходом, вимірювальний пристрій 1 додатково містить пристрій обробки сигналів 3 та перший приймально-передавальний пристрій додаткового каналу 4, додатковий канал зв'язку 5, а центр збирання даних 6 додатково містить другий приймально-передавальний пристрій додаткового каналу 8, причому вимірювальний вузол 2, пристрій обробки сигналів 3 та перший приймально-передавальний пристрій додаткового каналу зв'язку 4 вимірювального пристрою 1, додатковий канал зв'язку 5, другий приймальнопередавальний пристрій додаткового каналу зв'язку 8 та перший приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку 7 центру збирання даних 6, основний канал зв'язку 9 та 1 UA 105719 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 другий приймально-передавальний пристрій основного каналу зв'язку 11 центру обробки даних 10 з'єднані послідовно. У вимірювальному пристрої 1 необхідні дані формуються у вимірювальному вузлі 2, причому дані про довготу, широту, висоту місцевості та час проведення вимірювання визначаються, як правило, за допомогою системи GPS. В пристрої обробки сигналів 3 забезпечується зменшення завантаженості каналів зв'язку. Сформований сигнал через перший приймально-передавальний пристрій додаткового каналу 4, додатковий канал зв'язку 5, як правило Bluetooth, подається на другий приймально-передавальний пристрій додаткового каналу 8 та перший приймальнопередавальний пристрій основного каналу 7. Пристрої 7, 8 розташовані в центрі збирання даних 6, за який використовується, як правило, мобільний телефон, доповнений при необхідності пристроєм 8. Зменшення завантаженості каналів зв'язку забезпечується в пристрої обробки сигналів 3 шляхом обробки сигналів, сформованих у вимірювальному вузлі 2. При цьому формуються два режими роботи: звичайний та надзвичайних ситуацій. Для кожного з них задаються специфічні характеристики системи. Однією з основних характеристик системи моніторингу є час То період оновлення інформації на сайті. Наприклад, для режиму звичайної роботи можна прийняти То=1год., а для надзвичайних ситуацій до 5 хв., або навіть менше. Тоді з кожної абонентської станції дані можна передавати пакетом з періодом То, що приведе до часткового зменшення завантаженості додаткового каналу зв'язку та основного каналу. При цьому в вимірювальному пристрої за час То проводиться значна кількість вимірювань, особливо при зміні місця розташування вимірювального пристрою 1. Але найбільш суттєвим є те, що запропоновано зовсім не передавати дані про час, в який проводилось вимірювання у вимірювальному пристрої 1, а всьому пакету даних, отриманих з кожного вимірювального пристрою 1, присвоїти час в центрі обробки даних 10 - час приходу пакету в даний центр. Таким чином, об'єм передаваної інформації значно зменшується, що приводить до зменшення завантаженості каналів зв'язку (5 та 9). Іншою характеристикою системи моніторингу є дані про висоту місця розміщення вимірювального пристрою 1. У випадку відсутності надзвичайних ситуацій допустимо зовсім не передавати дані про висоту, що приводить до подальшого зменшення завантаженості каналів зв'язку 5 та 9. Ще однією характеристикою системи моніторингу є інформація про точність відтворення координат точки на місцевості: ΔА1 - довготи, ΔА2 - широти. У випадку відсутності надзвичайних ситуацій досить, наприклад, надавати таку інформацію з точністю до 100 м., а у випадку надзвичайних ситуацій - до 10 м і менше. Але можливі ситуації, коли протягом всього періоду То вимірювальний пристрій 1 був нерухомим, або зміни його положення не перевищували значень ΔА1 або ΔА2. В цьому випадку з даного вимірювального пристрою 1 досить передати лише один раз дані про довготу та широту, а значенню вимірювального параметра присвоїти максимальне значення. Таким чином, в даному випадку об'єм інформації, що передається з кожного вимірювального пристрою 1 в пакеті з періодом То, зменшується в М разів (М - кількість вимірювань, проведених на одній абонентській станції за період То). Якщо ж для даного вимірювального пристрою 1 зміни його положення не перевищували значень ΔА1 або ΔА2 протягом частини періоду То (kТо, причому k