Комплекс оборудования по обнаружению лесных пожаров

МБОУ ДО НТЦ «Механик» 426063, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Восточная, 73А тел.: +7 (3412) 68-13-45 e-mail: mekhanik@izh-edorg.udmr.ru

КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Автор: Тихонов Сергей Рудольфович Класс: 9 426063, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Воровского, 171-32 тел.: +79199164255 e-mail: dioserg08@mail.ru Научный руководитель: Попов Валерий Владимирович педагог дополнительного образования МБОУ ДО НТЦ «Механик» 426063, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Восточная, 73А тел.: +7 (3412) 68-13-45 e-mail: mekhanik@izh-edorg.udmr.ru

Цель проекта – разработать и изготовить комплекс оборудования для обнаружения лесных пожаров с передачей информации по радиосигналу.

Актуальность проекта состоит в том, что ежегодно в России пожарами охватывается территория лесов, сопоставимая с площадью Белоруссии. Пожары наносят огромный экологический и экономический ущерб. На данный момент применяются такие способы обнаружения пожара как наблюдение при помощи камер, установленных на вышках, при помощи самолётов или беспилотников, и применяется спутниковое наблюдение. Я заметил, что все эти способы достаточно дорогостоящие и не все из них эффективны, поэтому решил создать свою систему. Комплекс состоит из мобильных модулей, изготовленных в форме скворечников (модулей может быть установлено неограниченное количество) и центрального модуля со световой и звуковой индикациями, подключенного к компьютеру. Центральный модуль способен передавать полученную информацию на смартфон по Bluetooth, а в случае обнаружения пожара отправляется СМС оповещение на нужный номер с номером модуля, который обнаружил очаг возгорания в лесу.

Мной было проанализировано несколько способов передачи информации:
1) Последовательная передача данных. Минус этого способа в том, что при выходе из строя одного из модулей сигнал пропадёт.
2) Передача информации со всех модулей на базовый пункт. Минус этого способа в том, что радиус действия ограничен.
3) Оптимальный способ - если модули будут устанавливаться на расстоянии до 4 км друг от друга в шахматном порядке на высоте выше 4 м. То есть информация будет передаваться сразу на два ближайших модуля, а не на один. GPS координаты установки модулей будут занесены в компьютер.

Сигнал от одного модуля до ближайших двух передается по радиоканалу, что актуально на территории без покрытия сотовой связью. Таким образом, информация с каждого модуля по цепочке дойдет до базового пункта. Количество модулей не ограничивается. При выходе из строя одного модуля система будет продолжать работать. При обнаружении возгорания или поломки модуля на базовом пункте активируется световая и звуковая индикация. Оператор сможет определить координаты модуля, который вышел из строя или обнаружил пожар. Каждый мобильный модуль содержит в себе датчик дыма, который передаёт информацию на микроконтроллер Arduino Nano. После этого через радиомодуль информация поступает на следующие модули по цепочке до центрального модуля. На каждом мобильном модуле установлена солнечная панель, которая обеспечит возможность подзарядки аккумулятора и автономность работы модуля. Датчик дыма способен уловить частицы дыма при его концентрации в воздухе 0.03%. Таким образом, комплекс позволит вовремя оповещать службы лесоохраны о возможном возгорании и сократит время принятия решений при угрозе возгорания. Принцип действия, заложенный в работе оборудования ранее не применялся. Изготовление, эксплуатация и последующая утилизация оборудования не нанесут вред окружающей среде. Цена одного модуля составляет около 4700 рублей, но при серийном производстве стоимость производства может уменьшиться на 30%. В будущем планируется сделать систему многофункциональной для того, чтобы дополнительно наблюдать за состоянием окружающей среды. Например, отслеживать загрязнение воздуха.

• Цели
• Задачи
• Актуальность
• Результаты
• Применение
• Оборудование