Универсальный буй для экологического мониторинга водоемов Российский патент 2023 года по МПК B63B22/00 G01V11/00 

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано при экологическом мониторинге речных, озерных и морских водоемов.

Актуальность экологического мониторинга речных, озерных и морских водоемов вследствие воздействия на них все более увеличивающегося числа различных источников загрязнения в настоящее время не вызывает сомнений.

Так, известны источники загрязнения акватории Ладожского озера и характер воздействия загрязняющих веществ [Борисов А.В, Годзиашвили Ю.Г., Криницкий С.А., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л. Концепция и технические средства обеспечения коммерческой и экологической безопасности при проведении испытаний на Ладожском испытательном полигоне АО «Концерн «Океанприбор» // Научный вестник ОПК России. - 2019. - №1. - с. 89].

Наличие большого числа загрязняющих - в том числе и токсичных - веществ требует применения при мониторинге акватории датчиков (сенсоров), действие которых основано на различных физических принципах.

Известны автономная позиционная [Патент РФ на полезную модель №130290 от 28.02.2013] и буйковая [Малышев П.Ю. Система буйковых постов с функциями экологического мониторинга окружающей среды и обеспечения безопасности объекта морской деятельности. // Труды X Всероссийской конференции. Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики - СПб: Наука - 2010. - с. 324-328] станции зондирования водной среды.

Известен универсальный буй для мониторинга акваторий, который может быть использован как в качестве автономной донной станции (АДС), так и в качестве донной корабельной станции (ДКС), содержащий герметичный корпус с верхней и нижней крышками, в котором установлены блок электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, блок приема-передачи информации, блок электропитания, также содержащий систему всплытия-погружения с якорем, соединенным буйрепом с нижней крышкой герметичного корпуса, а также поплавковую конструкцию, закрепленную на корпусе, при этом буй содержит также соединенные с блоком электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок измерителей параметров воды и систему оповещения, состоящую из электрически соединенных с блоком управления блоков радио- и акустической связи, антенны которых соединены с соответствующими блоками радио- и акустической связи, а также проблесковый маяк [Патент РФ №130946 от 07.05.2013].

Известный буй позволяет проводить измерения параметров воды при всех его заглублениях, которые обеспечивает длина буйрепа.

Известный буй наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и вследствии этого принят за прототип.

Недостатками известного устройства-прототипа являются:

- невозможность передачи информации о параметрах воды по радиоканалу в режиме реального времени (online) при нахождении универсального буя на глубинах, при которых антенна радиосвязи находится ниже уровня воды, поскольку радиосвязь эффективно функционирует только при надводном положении антенны;

- возможность возникновения аварийных ситуаций при нахождении буя в таком подводном (рабочем) положении, что антенны радио- и акустической связи, а также проблесковый маяк находятся ниже уровня воды, и наличия в акватории судоходства, в том числе и маломерного - катера, яхты, гребные плавсредства - поскольку радио- и акустическая связь системы оповещения, а также проблесковый маяк эффективно функционируют только в надводном положении;

- невозможность определения и контроля им параметров верхнего полупространства - воздушной среды - давления, температуры и влажности воздуха, направления и скорости ветра, высоты волн, которые влияют на параметры водной среды и могут применяться для прогноза ее параметров и поведения [Шишкина О.Д. Сравнение влияния атмосферных и гидрологических явлений на формирование локальных гидродинамических процессов в верхних слоях океана // Труды XII Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». С-Пб,: Наука, Нестор-История. - 2014. - с. 187-190; Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л. Повышение эффективности и боевой устойчивости гидроакустических средств поиска при помощи баз океанографических данных // Научный вестник ОПК России. - 2021. - №3. - с. 61-63].

Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности функционирования буя.

Техническим результатом является расширение технических возможностей буя и защита его от повреждений в процессе эксплуатации путем предотвращения аварийных ситуаций.

Для достижения указанного технического результата в известный буй для экологического мониторинга водоемов, содержащий герметичный корпус с верхней и нижней крышками, в котором установлены блок электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, блок приема-передачи информации, блок электропитания, также содержащий систему всплытия-погружения с якорем, соединенным буйрепом с нижней крышкой герметичного корпуса, а также поплавковую конструкцию, закрепленную на корпусе, при этом буй содержит также соединенные с блоком электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры блок измерителей параметров воды и систему оповещения, состоящую из электрически соединенных с блоком управления блоков радио- и акустической связи, антенны которых соединены с соответствующими блоками радио- и акустической связи, а также проблесковый маяк, введены новые признаки, а именно: буй снабжен платформой, на которой установлена вторая поплавковая конструкция, на платформе также закреплены антенны радио- и акустической связи системы оповещения и проблесковый маяк, а также блок измерителей параметров воздушного пространства, электрически соединенный с блоком электронных модулей, при этом платформа посредством вьюшки, кабель-буксира и герморазъема соединена с верхней крышкой герметичного корпуса, а также с блоком управления.

Сущность полезной модели поясняется Фиг. 1, на которой соответственно схематически показано предлагаемое устройство и его работа.

Предлагаемый буй содержит герметичный корпус 1 с верхней и нижней крышками 2 и 3, в котором установлены блок электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, блок приема-передачи информации, блок электропитания, и систему всплытия-погружения с якорем 4 при помощи буйрепа 5 и якорной вьюшки 6, соединенную с нижней крышкой корпуса 1, а также поплавковую конструкцию 7, закрепленную на корпусе 1, при этом буй содержит также соединенные с блоком электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры блок измерителей параметров воды 8, а на верхней крышке 2 герметичного корпуса 1 установлена снабженная второй поплавковой конструкцией 9 платформа 10, при помощи кабель-буксира 15, вьюшки 16 и герморазъема 17 соединенная с верхней крышкой герметичного корпуса и с блоком управления, на которой закреплены антенны радио- и акустической связи 11 и 12 системы оповещения и проблесковый маяк 13, а также блок измерения параметров воздушной среды 14, включающий датчики давления, температуры, влажности, направления и скорости ветра, высоты волн, электрически соединенные при помощи кабель-буксира 15, вьюшки 16 и герморазъема 17 с находящимися внутри герметичного корпуса 1 блоком электропитания, блоком управления, блоком электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры (Фиг. 1).

Работа предложенного устройства осуществляется следующим образом (Фиг. 1). При постановке с объекта-носителя якорь 4 ложится на дно обследуемого водоема; после чего при помощи блока управления, поплавковой конструкции 7, буйрепа 5 и якорной вьюшки 6 производится подвсплытие (установка) корпуса 1 на данное для измерения параметров воды заглубление. Далее при помощи блока управления, второй поплавковой конструкции 9, кабель-буксира 15 и вьюшки 16 происходит всплытие платформы 10 на поверхность водоема с началом работы блока 14 измерения параметров воздушной среды, антенн радио 11 и акустической 12 связи и проблескового маяка 13.

Технический результат подтверждается натурными экспериментами.

Таким образом, достигается заявленный технический результат, а именно расширение технических возможностей буя и защита его от повреждений в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано при экологическом мониторинге речных, озерных и морских водоемов. Универсальный буй для экологического мониторинга водоемов содержит герметичный корпус с верхней и нижней крышками, в котором установлены блок электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, блок приема-передачи информации, блок электропитания, также содержащий систему всплытия-погружения с якорем, соединенным буйрепом с нижней крышкой герметичного корпуса, а также поплавковую конструкцию, закрепленную на корпусе. Буй содержит также соединенные с блоком электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры блок измерителей параметров воды и систему оповещения, состоящую из электрически соединенных с блоком управления блоков радио- и акустической связи, антенны которых соединены с соответствующими блоками радио- и акустической связи, а также проблесковый маяк. Буй снабжен платформой, на которой установлена вторая поплавковая конструкция, на платформе также закреплены антенны радио- и акустической связи системы оповещения и проблесковый маяк, а также блок измерителей параметров воздушного пространства, электрически соединенный с блоком электронных модулей. Платформа посредством вьюшки, кабель-буксира и герморазъема соединена с верхней крышкой герметичного корпуса, а также с блоком управления. Достигается повышение надежности и эффективности функционирования буя. 1 ил.

Универсальный буй для экологического мониторинга водоемов, содержащий герметичный корпус с верхней и нижней крышками, в котором установлены блок электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, блок приема-передачи информации, блок электропитания, также содержащий систему всплытия-погружения с якорем, соединенным буйрепом с нижней крышкой герметичного корпуса, а также поплавковую конструкцию, закрепленную на корпусе, при этом буй содержит также соединенные с блоком электронных модулей измерительной и регистрирующей аппаратуры блок измерителей параметров воды и систему оповещения, состоящую из электрически соединенных с блоком управления блоков радио- и акустической связи, антенны которых соединены с соответствующими блоками радио- и акустической связи, а также проблесковый маяк, отличающийся тем, что буй снабжен платформой, на которой установлена вторая поплавковая конструкция, на платформе также закреплены антенны радио- и акустической связи системы оповещения и проблесковый маяк, а также блок измерителей параметров воздушного пространства, электрически соединенный с блоком электронных модулей, при этом платформа посредством вьюшки, кабель-буксира и герморазъема соединена с верхней крышкой герметичного корпуса, а также с блоком управления.