SYSTEM FOR MONITORING THE GAS AND ENERGY BALANCE OF NATURAL LANDSCAPES

Abstract

В настоящей работе представлен вариант построения системы мониторинга окружающей среды по типу карбонового полигона. Система имеет сеть измерительных узлов, устанавливаемых в ряде ключевых точек полигона на различном уровне относительно земли. Каждый узел содержит управляющий микроконтроллер с беспроводным интерфейсом и набор датчиков для измерения температуры и влажности воздуха, концентрации газов и спектрального состава света. Информация с датчиков через шлюз, имеющий выход в глобальную сеть, поступает в центральное хранилище данных. Приведены структурные схемы системы сбора данных и обобщенной структурной схемы измерительного узла, функциональные схемы отдельных измерительных узлов, подробно рассмотрено функционирование программного обеспечения. Проведено тестирование, работоспособность системы проверена в реальных условиях. В качестве примера приведен результат измерений уровня углекислого газа, температуры и влажности воздуха в течение длительного времени с анализом полученных данных. Представленная система экологического мониторинга, обладая развитым измерительным функционалом, достаточно экономичная и относительно недорогая во внедрении и обслуживании, может стать дополнением существующим системам на основе карбоновых полигонов, что будет способствовать дальнейшему развитию экосистем. This paper presents an option for constructing an environmental monitoring system similar to a carbon polygon. The system has a network of measuring units installed at a number of key points of the landfill at different levels relative to the ground. Each node contains a control microcontroller with a wireless interface and a set of sensors for measuring air temperature and humidity, gas concentration and the spectral composition of light. Information from the sensors, through a gateway with access to the global network, enters the central data storage. Block diagrams of the data acquisition system and a generalized block diagram of the measuring unit, functional diagrams of individual measuring units are presented, and the functioning of the software is discussed in detail. Testing has been carried out, the performance of the system has been verified in real conditions. As an example, the result of measuring the level of carbon dioxide, temperature and air humidity over a long period of time with analysis of the data obtained is given. The presented environmental monitoring system, having developed measuring functionality, is quite economical and relatively inexpensive to implement and maintain, can become an alternative to existing systems based on carbon polygons, which will contribute to the further development of ecosystems.