КВ-СЕНСОР

Возрастающая активность человеческой деятельности в Арктической зоне России вызывает большую потребность в системах связи между различными подразделениями действующих организаций и компаний.

О возможностях применения коротковолновой связи, в частности применении системы КВ-пейджер, можно найти информацию в предыдущих выпусках российского делового журнала «ТОЧКА ОПОРЫ».

В данной статье генеральный директор ООО «Фирма «Радиал» Евгений Яковлевич СЛОДКЕВИЧ рассказывает об автоматическом радиомаяке, способном передавать телеметрическую информацию любых физических параметров, которые могут зарегистрировать датчики и оформить в протоколе MODBUS. В том числе, возможно передавать данные о нарушении охранного периметра, проезда автомашин, изменения объёма на складах.

В качестве примера приведу свою автоматическую метеостанцию дальнего действия, установленную на севере Карелии в посёлке Пяозерский. Приём производится в городе Костомукша на расстоянии 135 км. Связь обеспечивается на частоте 3,8 МГц при мощности 5 Вт.

Телеметрические данные с датчиков температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и солнечного освещения обрабатываются микроконтроллером и формируются в пакеты, которые передаются в эфир по заранее установленному расписанию. Передача ведётся в модуляции FSK, причём допускается устанавливать на выбор два параметра – частотный разнос между тонами и количество тонов. Эти параметры определяют качество и скорость передачи информации. Чем больше помех и слабее радиоканал, тем ýже должна быть полоса передачи и ниже скорость. Отмечу, что кроме Костомукши, приём производится также и в районе г. Углич Ярославской области на расстоянии 900 км. Но так как рабочая частота радиоканала выбрана довольно низкой, то этот канал связи для такой дистанции открывается только в тёмное время суток. Если требуется круглосуточный мониторинг, то следует либо уменьшить расстояние и использовать прямую или зенитную волну, либо добавить более высокую частоту для увеличения скачка в дневное время. Например, на частоте около 7 МГц днём достигается дистанция 500–800 км.

Немного подробнее о расписании передач.

Прибор может передавать пять наборов данных (данные типа 1, 2, 4, 5, 6). Каждый набор включает код состояния. Тип 1 – данные GPS-приёмника, напряжение батареи, ток заряда/разряда батареи, счётчик срабатываний «тревожной кнопки». Тип 2 – данные о температуре от 1-wire датчиков DS18B20. Тип 4 – данные от MODBUS датчиков – о параметрах воздуха, освещённости, звуковом давлении и данные датчика движения. Тип 5 – подробные данные от датчика движения. Тип 6 – интегральные данные о работе самого прибора.

Узкополосная модуляция позволяет разместить внутри одного телефонного канала 2,7 кГц сразу несколько маяков со своими поднесущими, работающими в том числе и одновременно. Корректировка времени по GPS-спутникам позволяет синхронизировать все маяки согласно тайм-слотам вместе с приёмником. Поэтому приёмник способен принимать в один тайм-слот сразу 4–5 маяков, что позволяет значительно расширить сеть маяков в пространственно-временном континуме.

На рисунке ниже отображён пользовательский интерфейс под ОС Windows, где мы наблюдаем спектр частот и слабый полезный сигнал на частоте 1700 Гц. Ниже красный индикатор указывает участок времени передачи, на зелёном поле текущего тайм-слота. Далее идут данные принятого пакета, а ещё ниже – уже сформированные по календарным датам и времени папки с принятыми данными. На их основе можно строить графики, что и показано на следующих рисунках.

График температуры.

 

График влажности воздуха.

 

График атмосферного давления.

 

Более подробно формирование пакетов указано здесь.

Красные стрелки указывают на разные типы принятых пакетов данных с различными физическими параметрами. Синяя стрелка указывает на идентификационный номер маяка.

Если приглядеться на полученные графики, то можно заметить несколько пропусков информации.

Причиной тому служили помехи от военных радиомодемов, работающих на соседней частоте. А также был один период магнитной бури очень высокой активности. Тут не следует забывать, что явления природы какими были, такими и остаются. Ионосфера нам дарит возможность обеспечивать связь на сотни километров, но иногда и «капризничает». Возможности коротковолновой телеметрии с применением компьютерных технологий сильно расширились, и стоит развивать эту тему более активно.

ООО «Фирма «Радиал»
тел.: +7 (495) 775 4319
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.,
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Telegram: https://t.me/ua3ahm
www.radial.ru
www.hfpager.com
www.nvis.club