Система енергозабезпечення станції гідрометеорологічних спостережень

Новик, К.; Ревко, А. С.; Маргасова, В. Г.; Приступа, А. Л.

Головна сторінка IRChNUT
→
ПЕРІОДИЧНІ ВИДАННЯ НУ «Чернігівська політехніка»
→
Технічні науки та технології: науковий журнал
→
2023
→
Технічні науки та технології. – 2023. – №4 (34)
→
Перегляд матеріалів

dc.contributor.author	Приступа, А. Л.
dc.contributor.author	Ревко, А. С.
dc.contributor.author	Маргасова, В. Г.
dc.contributor.author	Новик, К.
dc.date.accessioned	2024-03-28T13:31:30Z
dc.date.available	2024-03-28T13:31:30Z
dc.date.issued	2023
dc.identifier.uri	http://ir.stu.cn.ua/123456789/29911
dc.description	Система енергозабезпечення станції гідрометеорологічних спостережень / А. Приступа, А. Ревко, В. Маргасова, К. Новик // Технічні науки та технології. - 2023. - № 4 (34). - С. 221-235.	uk_UA
dc.description.abstract	У роботі представлені результати теоретичних та експериментальних досліджень авторів у вивченні особливостей створення системи енергозабезпечення станції, отриманих при виконанні НДР “THEOREMS-Dnipro. Transboundary HydrometEORological and Environmental Monitoring System of Dnipro river”, “Прикладна розробка організаційно-економічного механізму забезпечення екологічної безпеки водних ресурсів шляхом автоматизованого моніторингу”, “Мультиагентна система захисту об’єктів критичної інфраструктури на основі рою мультикоптерних дронів”. На сьогоднішній день велика кількість публікацій пов'язана з підвищенням точності засобів вимірювальної техніки станцій спостереження, вдосконаленню алгоритмів обробки та передачі інформації, а системам енергозабез-печення приділяється недостатня увага. Проте точність і достовірність виміряної інформації, надійність роботи станції спостереження значною мірою буде залежати від якості джерела живлення обладнання станції. У світлі останніх подій, пов’язаних із воєнною агресією Російської Федерації, станції гідрометеорологічних спостережень можуть бути доповнені системами відеоспостереження та стати важливим елементом у системі забезпечення охорони певних територій. Ще більшої функціональності вони можуть набути, якщо будуть використовуватись як станції підзарядки дронів різних типів. Таке розширення функціоналу станцій не можливе без якісної системи енергозабезпечення. У статті представлено огляд основних структурних схем станцій гідрометеорологічних спостережень. Розглянуто особливості використання кожної структурної схеми. Обґрунтовано необхідність впровадження системи моніторингу електричних та неелектричних параметрів блока живлення автономної та комбінованої станції спостережень. Наведено розрахунок зміни енергії акумуляторної батареї, на основі якого можна вибрати номінальну ємність акумуляторної батареї, необхідну для надійної та безперебійної роботи станції.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.publisher	Чернігів : НУ "Чернігівська політехніка"	uk_UA
dc.relation.ispartofseries	Технічні науки та технології;№ 4 (34)
dc.subject	power supply system	uk_UA
dc.subject	power supply unit	uk_UA
dc.subject	battery	uk_UA
dc.subject	structural diagram	uk_UA
dc.subject	modeling	uk_UA
dc.subject	система енергозабезпечення	uk_UA
dc.subject	блок живлення	uk_UA
dc.subject	акумуляторна батарея	uk_UA
dc.subject	стурктурна схема	uk_UA
dc.subject	моделювання	uk_UA
dc.title	Система енергозабезпечення станції гідрометеорологічних спостережень	uk_UA
dc.title.alternative	Energy supply system for the hydrometeorological observation station	uk_UA
dc.type	Article	uk_UA
dc.description.abstractalt1	There are more and more tasks that require constant monitoring of certain parameters today. In particular, this concerns monitoring of environmental parameters, control over the state of water bodies, radiation monitoring, as well as solving security tasks of automated surveillance of a certain territory. The development of modern technologies makes it possible to use a variety of measuring equipment, video surveillance and communication equipment, and intelligent data processing and storage devices at monitoring stations. The efficiency of a monitoring station depends to a large extent on the reliability of the station's power supply system. Therefore, improving approaches to the design of the station’s power supply system is an urgent task. The issues of automated monitoring of hydrological, meteorological and environmental parameters have recently re-ceived increasing attention from both domestic and foreign scientists [1-13]. The development of renewable energy sources and semiconductor converters for its distribution among consumers within the monitoring station allows such stations to be mobile [2, 4, 6] or located in hard-to-reach places [3; 5; 8]. This paper presents the results of the authors' theoretical and experimental research into the peculiarities of creating a power supply system for the station, obtained in the course of the research project “THEOREMS-Dnipro. Transboundary HydrometEORological and Environmental Monitoring System of Dnipro river”, “Applied development of an organisational and economic mechanism for ensuring the environmental safety of water resources through automated monitoring”, “Multi-agent system for the protection of critical infrastructure based on a swarm of multi-copter drones”. There is a large number of publications related to improving the accuracy of measuring equipment of observation stations [14-15], improving processing algorithms [16-17] and information transmission [18-20]. However, insufficient attention is paid to power supply systems. However, the accuracy and reliability of the measured information and the reliability of the observation station will largely depend on the quality of the power supply for the station's equipment. In light of recent events related to the military aggression of the Russian Federation, hydrometeorological observation stations can be supplemented with video surveillance systems and become an important element in the system of ensuring the protection of certain territories. They can become even more functional if they are used as recharging stations for various types of drones. Such an expansion of the stations' function-ality is not possible without a high-quality power supply system. The purpose of the study is to analyse typical structural schemes of hydrometeorological observation stations, to inves-tigate the operating modes of station equipment and their impact on the power supply system. According to the type of power supply, hydrometeorological observation stations can be divided into three categories: Stations with mains power supply is usually used for stationary devices that consume significant power. Stations with autonomous power supply are usually powered by rechargeable batteries that are recharged from renew-able energy sources. The use of self-powered structures allows such stations to be mobile. When operating surveillance stations with autonomous or combined power supply, it is advisable to provide for the possibility of controlling the power supply of individual consumers within the station in order to change the frequency of measurements depending on the energy reserves in the batteries. To control the output channels in the power supply system, it is necessary to provide a control module and an extensive monitoring system for both electrical parameters (currents, voltages, capacitance, resistance) and non-electrical parameters (temperature, relative humidity, light intensity, etc.). For stand-alone and combined monitoring stations, the reliability and efficiency of the station will be largely determined by the reliable operation of the battery and the correct choice of its nominal parameters. The charge-discharge modes of the battery are considered and the choice of its nominal capacity is substantiated. The article presents an overview of the main structural schemes of hydrometeorological observation stations. The pecu-liarities of using each structural scheme are considered. The necessity of implementing a system for monitoring the electrical and non-electrical parameters of the power supply unit of an autonomous and combined observation station is substantiated. The calculation of changes in the energy of the battery is presented, on the basis of which it is possible to select the nominal capacity of the battery required for reliable and uninterrupted operation of the station.	uk_UA