Устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды

(51) 01 27/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ времени, при этом при подключении компьютера к Интернету данные о состоянии окружающей среды можно передавать другим пользователям и (или) на сервер, на котором собирается информация об обстановке окружающей среды в регионе. Встроенный микроконтроллер обладает низким энергопотреблением и компактным корпусом, что позволяет существенно сократить расходы на производство данного устройства, не требуется установка дополнительных драйверов, кроме тех,что вшиты в устройство. Это достигается тем, что данное устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды, включающий размещенные в едином корпусе микроконтроллер, блок связи с компьютером,подключаемый датчик измерения радиационного фона на основе кремниевого полупроводникового детектора. Устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды дополнительно снабжено электронным термометром и/или электронным гигрометром и/или датчиком измерения уровня диоксида углерода и/или дисплеем.(72) Здоровец Максим ВладимировичБелоусов Павел АнатольевичИскаков Канат ОспановичКозловский Артем Леонидович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕССДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ(57) Полезная модель относится к области детектирования частиц,оценки загрязнений окружающей среды, приборостроения, автоматики,телемеханики и вычислительной техники и может быть использовано как мобильное устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды. Техническим результатом является расширение функционала измеряемых параметров окружающей среды, повышение скорости экспресс-диагностики состояния окружающей среды в режиме реального Полезная модель относится к области детектирования частиц,оценки загрязнений окружающей среды, приборостроения, автоматики,телемеханики и вычислительной техники и может быть использовано как мобильное устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды. В современном мире все больше внимание уделяется состоянию уровня загрязнения окружающей среды. Для этого проводятся масштабные исследования почв на наличие загрязнений радиоактивными и химическими отходами, анализ воздуха на наличие СО 2 и других вредных примесей, анализ водоемов на наличие загрязнений. Существует огромное количество различных приборов, позволяющих проводить эти измерения, при этом большинство из них являются дорогостоящими приборами, которыми оснащаются большие научные лаборатории и центры по наблюдению за состоянием окружающей среды. Своевременная оценка состояния окружающей среды обеспечивает экологическую безопасность,способствует предотвращению возникновения опасных ситуаций,техногенных аварий,содействует защите здоровья и жизни людей. Известны системы и методы контроля параметров окружающей среды, предназначенные для сбора,контроля, обработки, хранения, накопления и передачи информации, в том числе аппаратнопрограммные комплексы,предоставляющие возможность автоматизации указанных функций на основе новых информационных технологий. Известно устройство для ионометрии,содержащее источник питания, индикатор, в качестве которого используют дисплей, зонд,микроконтроллер, два импульсных конвертора,широтно-импульсный регулятор, амплитудный детектор и модулятор. При этом микроконтроллер соединен с двумя импульсными конверторами,дисплеем,широтно-импульсным регулятором,модулятором и амплитудным детектором. Один импульсный конвертор соединен с дисплеем, а другой импульсный конвертор с широтноимпульсным регулятором, амплитудным детектором и модулятором. Модулятор и амплитудный детектор соединены с зондом. Кроме того, микроконтроллер и импульсные конверторы соединены с источником питания/ 86014 1, 05.05.2009 г./. Недостатками данного аналога являются ограниченный набор функций и диапазон измерений, невозможность осуществления экспрессоценки экологического состояния окружающей среды. Известно устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды,содержащее соединенные с микроконтроллером источник питания, дисплей, устройство ввода информации и модуль измерений,содержащий ионометр,соединенный с зондом, единую на базе микроконтроллера программно-аппаратную платформу управления режимами измерений,приема и обработки результатов измерений модуля измерений, их записи в память микроконтроллера и 2 вывода на дисплей, при этом модуль измерений дополнительно содержит датчик измерения радиационного фона, вход которого соединен с генератором высокого напряжения, а выход - с детектором импульсов,соединенным с микроконтроллером,а ионометр содержит соединенные с зондом и микроконтроллером блок формирования сигнала, соединенный с блоком питания ионометра и выполненный с обеспечением возможности генерации переменного напряжения и передачи его на зонд, а также блок измерения сигнала, выполненный с обеспечением возможности измерения амплитуды переменного напряжения на выходе зонда и передачи данных на микроконтроллер, выполненный с обеспечением возможности предварительной оцифровки данных/ 110490 1, 20.11.2011 г./. Недостатками данного аналога являются ограниченный набор функций и диапазон измерений, невозможность осуществления экспрессоценки экологического состояния окружающей среды. Задачей полезной модели является создание устройства для экологических измерений с улучшенными характеристиками, объединяющего в одном корпусе различные средства контроля параметров окружающей среды, выполненных на единой аппаратной платформе. Техническим результатом является расширение функционала измеряемых параметров окружающей среды, повышение скорости экспресс-диагностики состояния окружающей среды в режиме реального времени, при этом при подключении компьютера к Интернету данные о состоянии окружающей среды можно передавать другим пользователям и (или) на сервер, на котором собирается информация об обстановке окружающей среды в регионе. Встроенный микроконтроллер обладает низким энергопотреблением и компактным корпусом, что позволяет существенно сократить расходы на производство данного устройства, не требуется установка дополнительных драйверов, кроме тех,что вшиты в приложения, которые хранятся на устройстве. Это достигается тем, что устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды, включающий размещенные в едином корпусе микроконтроллер, блок связи с компьютером, и подключаемый датчик измерения радиационного фона. Устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды дополнительно может быть снабжено электронным термометром и/или электронным гигрометром и/или датчиком измерения уровня диоксида углерода и/или дисплеем. Для измерения радиационного фона используют датчик на основе кремниевого полупроводникового детектора, обладающий компактными размерами и высокой чувствительностью к различным изотопам. Блок связи с компьютером (например,встроенный аппаратный контроллер 2.0) предназначен для обмена сигналами между устройством и компьютером,при этом установленное в устройстве программное приложение предназначено для визуализации информации на компьютере, а подсчет количества импульсов с измерительной части схемы осуществляется аппаратными таймерамисчетчиками. Устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды представляет собой обычный флеш-накопитель, совмещенный по выбору с полупроводниковым детектором для измерения радиационного фона, термометром для измерения температуры окружающей среды, гигрометром для измерения влажности окружающей среды и датчиком измерения уровня диоксида углерода. Данное устройство можно использовать как обычный флеш-накопитель, и в то же время имеется возможность оценивать реальный радиационный фон в любой момент времени, а также температуру и влажность окружающей среды. Вся информация о ней отображается при помощи установленного в устройстве программного приложения на экране компьютера при подключении устройства к компьютеру. Информация отображается не только в абсолютном выражении, но и в относительном и сравнительном виде(например,в виде инфографика) с пояснениями и рекомендациями,что позволяет использовать устройство любыми категориями пользователей. Новой возможностью данного устройства является передача результатов измерений серверу,на котором собирается информация об обстановке окружающей среды в регионе, а также совмещениевозможности носителя данных флешнакопителя с возможностью оценки состония окружающей среды. Основным элементом данного устройства является микроконтроллер,выполняющая следующие основные функции- обмен информацией с микросхемами флешпамяти, реализующие функции стандартного флешнакопителя- подсчет показателей экологической обстановки идущих с измерительной части схемы. На фиг.1 изображено блок-схема связи элементов устройства для экспресс-диагностики состояния окружающей среды. На фиг.2 изображено схема работы и взаимодействия устройства для экспрессдиагностики состояния окружающей среды с другими компьютерами и серверами. Устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды включает размещенные в едином корпусе микроконтроллер (1), блок связи (2) с компьютером (3), может быть подключен датчик измерения радиационного фона (4), электронным термометром (5), электронным гигрометром (6),датчиком измерения уровня диоксида углерода (7) и дисплеем (8). Полезная модель осуществляется следующим образом. Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером,который наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не являются единственно возможными. Пример Каждый пользователь, имея устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды, подключив его к персональному компьютеру и установив необходимое программное обеспечение, которое вшито в память устройства,может получить полную информацию о состоянии окружающей среды, как в помещении, так и на улице (если пользователь находится на природе). Вся информация отображается доступным и понятным языком, можно сравнить данные о состоянии окружающей среды с предыдущими показаниями. В дальнейшем пользователь может либо распечатать интересующие его данные, либо отправить их на общий сервер. На сервере собирается информация со всех точек и составляется карта загрязнений окружающей среды,которую можно просматривать в онлайн-режиме. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Устройство для экспресс-диагностики состояния окружающей среды, включающий размещенные в едином корпусе микроконтроллер,блок связи с компьютером и подключаемый датчик измерения радиационного фона. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик измерения радиационного фона снабжен зарядовым усилителем и кремниевым детектором. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено электронным термометром. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено электронным гигрометром. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено датчиком измерения уровня диоксида углерода. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено дисплеем.