Основы экологического мониторинга - 17 стр.

UptoLike

Рубрика: 

33
ную высоту. Можно использовать с этой целью естественную расти-
тельность.
Для мониторинга температуры водных объектов в качестве дер-
жателей также удобно использовать крышки пластмассовых бутылок,
которые потом навинчиваются на сами бутылки, заполненные балла-
стом (дробь, песок) так, чтобы погрузить прибор на заданную глубину.
При исследовании неглубоких объектов можно вбивать держатель в
виде металлического или деревянного прута во дно, предварительно
закрепив на заданной глубине датчик.
3. По прошествии периода наблюдений следует извлечь датчики,
присоединить через СОМ- или USB-порт к компьютеру и считать на-
копленную за весь срок наблюдений информацию. При частоте отбора
показаний через каждые 4 часа (6 измерений в сутки) ёмкости памяти
обычных серийных датчиков хватает на год непрерывного мониторин-
га, а для новых разновидностей (DS1922, DS1923) этот срок вдвое вы-
ше. Минимальный интервал отбора проб варьирует от 1 сек до 1 мин,
в зависимости от разновидности датчика. Общий энергетический ре-
сурс датчиков рассчитан на 10-летний срок непрерывной эксплуата-
ции.
4. Компьютерная программа «iButton Viewer» содержит две ос-
новные опции исходного программирования датчиков «Wizard» и
считывания результатов «Mission Results». Она активизируется авто-
матически при подключении датчиков через серийный порт к компью-
теру. В подпрограмме «Wizard» предусмотрен следующий порядок
действий: «Real Time Clock set» установить время (по компьютеру,
на котором программируется в данный момент датчик); «Time Alarm»
заданное время отклика датчика на условный сигнал из сети, если он
в нее встроен (данная позиция в наших исследованиях оказалась не
востребованной, хотя возможно ее использование при применении
датчиков для пуска каких-либо устройств полив, вентиляция по
критическим параметрам температуры и влажности); «Mission Start
Delay» время задержки старта (позволяет осуществить пуск датчика
не сразу после программирования, а в удобное время, а также син-
хронный пуск серии независимых датчиков, если на них установлено
одно и то же время старта); «Sample Rate» частота отбора показаний
(варьируется в зависимости от конкретной задачи, минимальный ин-
тервал составляет 1 с или мин для разных типов датчиков таблица
1.10); «Temperature Alarm фиксирование критических параметров
(позволяет по выбору исследователя определить значения критических
(высоких, низких) величин и записать дополнительно информацию о
34
их появлении в контролируемой среде); «Roll Over» – запись «поверх»
(позволяет осуществлять запись новых значений со стиранием пред-
шествующих, если ёмкость памяти переполнена); «Finish» – конец
операции программирования датчика.
Для считывания информации с датчика используется опция
«Mission results» с тремя рабочими окнами «Log», «Histogram» и
«Temperature Alarms», в которых, соответственно, записывается ин-
формация о температуре в данный момент времени в виде непрерыв-
ной последовательности и гистограммы распределения по темпера-
турным классам, а также даты и длительность событий с экстремаль-
ными температурами.
В «Log» и «Histogram» возможно представление данных не
только в табличном, но и в графическом изображении, для чего необ-
ходимо воспользоваться функцией «Quick Graf». Для сохранения ре-
зультатов в табличном виде в форме текстового файла надо восполь-
зоваться опцией «Export Results». После этого файл легко открыть в
среде «Microsoft Exceи там продолжить необходимую обработку
результатов.
Обработка и анализ результатов
1. Данные по мониторингу температуры представляются в гра-
фическом виде для сравнительной характеристики исследуемых объ-
ектов, обрабатываются статистически с выявлением экстремальных
температур, суммы активных температур, периода биологической ак-
тивности, используются при экологической оценке динамики биопро-
дуктивности (урожайности) и иных биологических процессов, а также
в математических моделях. На рисунке 1.4 в качестве примера пред-
ставлен фрагмент автоматизированного мониторинга температуры
московской почвы (р-н Крылатское, ЗАО г. Москвы), осуществленный
для оценки влияния городской теплотрассы на этот показатель. Как
видно, в течение зимнего и частично весеннего периода температура
над теплотрассой остается все время положительной и на 5-10
о
С пре-
вышает таковую на соседнем фоновом участке (Добровольский, 1997).
Эти данные позволяют рассчитать удельные теплопотери трассы, а
также объясняют достаточно интенсивную коррозию тепловых ком-
муникаций в зимнее время вследствие биологической активности поч-
венной микрофлоры. Вместе с тем, над участками теплотрасс при озе-
ленении возможна интродукция теплолюбивых видов или ранневесен-
них эфемероидов (первоцветов). Также совмещение тепловых и на-
ную высоту. Можно использовать с этой целью естественную расти-        их появлении в контролируемой среде); «Roll Over» – запись «поверх»
тельность.                                                             (позволяет осуществлять запись новых значений со стиранием пред-
       Для мониторинга температуры водных объектов в качестве дер-     шествующих, если ёмкость памяти переполнена); «Finish» – конец
жателей также удобно использовать крышки пластмассовых бутылок,        операции программирования датчика.
которые потом навинчиваются на сами бутылки, заполненные балла-              Для считывания информации с датчика используется опция
стом (дробь, песок) так, чтобы погрузить прибор на заданную глубину.   «Mission results» с тремя рабочими окнами – «Log», «Histogram» и
При исследовании неглубоких объектов можно вбивать держатель в         «Temperature Alarms», в которых, соответственно, записывается ин-
виде металлического или деревянного прута во дно, предварительно       формация о температуре в данный момент времени в виде непрерыв-
закрепив на заданной глубине датчик.                                   ной последовательности и гистограммы распределения по темпера-
       3. По прошествии периода наблюдений следует извлечь датчики,    турным классам, а также даты и длительность событий с экстремаль-
присоединить через СОМ- или USB-порт к компьютеру и считать на-        ными температурами.
копленную за весь срок наблюдений информацию. При частоте отбора             В «Log» и «Histogram» возможно представление данных не
показаний через каждые 4 часа (6 измерений в сутки) ёмкости памяти     только в табличном, но и в графическом изображении, для чего необ-
обычных серийных датчиков хватает на год непрерывного мониторин-       ходимо воспользоваться функцией «Quick Graf». Для сохранения ре-
га, а для новых разновидностей (DS1922, DS1923) этот срок вдвое вы-    зультатов в табличном виде в форме текстового файла надо восполь-
ше. Минимальный интервал отбора проб варьирует от 1 сек до 1 мин,      зоваться опцией «Export Results». После этого файл легко открыть в
в зависимости от разновидности датчика. Общий энергетический ре-       среде «Microsoft Excel» и там продолжить необходимую обработку
сурс датчиков рассчитан на 10-летний срок непрерывной эксплуата-       результатов.
ции.
       4. Компьютерная программа «iButton Viewer» содержит две ос-           Обработка и анализ результатов
новные опции – исходного программирования датчиков «Wizard» и                1. Данные по мониторингу температуры представляются в гра-
считывания результатов «Mission Results». Она активизируется авто-     фическом виде для сравнительной характеристики исследуемых объ-
матически при подключении датчиков через серийный порт к компью-       ектов, обрабатываются статистически с выявлением экстремальных
теру. В подпрограмме «Wizard» предусмотрен следующий порядок           температур, суммы активных температур, периода биологической ак-
действий: «Real Time Clock set» – установить время (по компьютеру,     тивности, используются при экологической оценке динамики биопро-
на котором программируется в данный момент датчик); «Time Alarm»       дуктивности (урожайности) и иных биологических процессов, а также
– заданное время отклика датчика на условный сигнал из сети, если он   в математических моделях. На рисунке 1.4 в качестве примера пред-
в нее встроен (данная позиция в наших исследованиях оказалась не       ставлен фрагмент автоматизированного мониторинга температуры
востребованной, хотя возможно ее использование при применении          московской почвы (р-н Крылатское, ЗАО г. Москвы), осуществленный
датчиков для пуска каких-либо устройств – полив, вентиляция – по       для оценки влияния городской теплотрассы на этот показатель. Как
критическим параметрам температуры и влажности); «Mission Start        видно, в течение зимнего и частично весеннего периода температура
Delay» – время задержки старта (позволяет осуществить пуск датчика     над теплотрассой остается все время положительной и на 5-10 оС пре-
не сразу после программирования, а в удобное время, а также – син-     вышает таковую на соседнем фоновом участке (Добровольский, 1997).
хронный пуск серии независимых датчиков, если на них установлено       Эти данные позволяют рассчитать удельные теплопотери трассы, а
одно и то же время старта); «Sample Rate» – частота отбора показаний   также объясняют достаточно интенсивную коррозию тепловых ком-
(варьируется в зависимости от конкретной задачи, минимальный ин-
                                                                       муникаций в зимнее время вследствие биологической активности поч-
тервал составляет 1 с или мин для разных типов датчиков – таблица
                                                                       венной микрофлоры. Вместе с тем, над участками теплотрасс при озе-
1.10); «Temperature Alarms» – фиксирование критических параметров
(позволяет по выбору исследователя определить значения критических     ленении возможна интродукция теплолюбивых видов или ранневесен-
(высоких, низких) величин и записать дополнительно информацию о        них эфемероидов (первоцветов). Также совмещение тепловых и на-


                                33                                                                     34