ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА ІНФОРМАЦІЙНО-ВИМІРЮВАЛЬНА СИСТЕМА ЕКСПРЕС-АНАЛІЗУ ПАРАМЕТРІВ ГРУНТІВ
Ключові слова:
експрес-аналіз, агромоніторинг, моделювання, прогнозування, мікроконтролер, ефективністьАнотація
Мета роботи. Дослідження та розроблення апаратно-програмних засобів для експрес-аналізу параметрів ґрунтів.Методи досліджень: моделювання; методи безпосередніх вимірювань у польових експериментах; аналітичні методи обробки результатів вимірювання; експертні оцінювання; прогнозування.
Результати. Запропоновані апаратно-програмні засоби дають змогу:
1. Вимірювати такі параметри ґрунтів:
- вологість ґрунту в діапазоні від 10 до 95 %;
- температуру ґрунту в діапазоні від 0 до 100 градусів Цельсія;
- рН ґрунту в діапазоні від 0 до 14 водневих одиниць;
- електропровідність ґрунту (стандартні вимоги);
- концентрацію СО2 та СН4 над поверхнею ґрунту (міжнародні стандартні методики) в діапазоні від 10 до 3000 ррm.
2. Виконувати обробку результатів вимірювання за заданими та змінними алгоритмами.
3. Формувати інтегральну оцінку поточного стану ґрунту.
4. Прогнозувати можливі зміни стану ґрунту в коротко- та середньостроковій перспективі.
Висновки. Використання розробленої авторами інформаційно-вимірювальної системи (ІВС) дає змогу оперативно отримувати результати про поточний стан ґрунтів, а саме: температури ґрунту, вологості ґрунту, рН показника та електропровідності на необхідних глибинах. Часові затрати на отримання такої інтегральної характеристики складає максимум 5 хвилин, що надає суттєві переваги перед традиційними методиками аналізу параметрів ґрунту, суттєво підвищує ефективність процесів вимірювання і робить доступним вимірювання параметрів безпосередньо на полі агрономами або технологами.
На цьому етапі система протестована та готова до використання. Інтерфейсом користувача можна встановити критичні параметри ґрунту, з виходом за які система надсилає сповіщення на станцію (або користувачу). Також, уводячи у відповідні поля параметр для аналізу, система показує до якої групи можна віднести теперішні дані.
Окрім цього, дані з датчиків можна записати на зовнішню пам’ять. Це допомагає далі у порівнянні і веденні статистики та спрощує аналіз змін ґрунту і дає змогу робити прогнози.
Інформаційно-вимірювальна система може використовуватись сільськогосподарськими підприємствами та регіональними екологічними підрозділами.
Отримані результати підтверджують доцільність застосування методів експрес-аналізу параметрів ґрунту з використанням інтелектуальних апаратно-програмних портативних засобів. Потреба в таких ІВС сягає до 1000 штук на рік.
Посилання
Кравчук В. І. та інші Біосфера, агротехнології, інженерні рішення. Монографія. Укр НДІПВТ ім. Погорілого, Дослідницьке 2015. С. 238 .
Білоруська енциклопедія: В 18 т. Т.13: Проміле – Релаксін / Редкол.: Пашков Г. П. та ін. М.: БелЕн, 2001. Т.13 С. 105-576 ISBN 985-11-0216-4 ( N/13).
Wigner E. Оn the guantum correction for thermodynamic eguilibrium. Physical Review, 40 : 749 -759, June 1932.
Emran M. Amin, Nemai C. Karmakar. A Passive RF Sensor for Detecting Simultaneous Partial Disccharge Signals Using Time – Freguency Analysis, Sensors Journal IEEE, vol.16, no. 8, 2016. Р. 2339 - 2348.
Шметер С. М. Влажность земли // Физическая энциклопедия / Гл. ред. Прохоров А. М., М. Советская энциклопедия, 1988. Т.1. С. 704.
Павлишин М., Павлишин М., Гусар І. Розподілена інтелектуальна система агромоніторингу з використанням інтернет речей // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, Дослідницьке, 2019. Вип 24 (38). С. 214-219.
Усольцев В.А. Измерение влажности. Л. Гидрометеоиздат, 1959.
Берлинер М. А. Измерения влажности. Изд. 2-е. перераб. и доп. М.Энергия. 1973.
Francois Auger, Paulo Gonсalvеs. Time – Frequency Toolbox For Use with MATLAB / Francois Auger, Patrick Flandrin, Paulo Goncalvеs, Olivier Lemoine // Technical documentation. – CNRS ( France), Rice Univesity ( USA), 1996.
Tilp J., Stankovic S. Prediction- based time – varying filtering for speech enhancement in cellular telephony, Image and Signal Processing and Analysis 2000. IWISPA 2000. Proceedings of the First International Workshop on, 2000. Р. 273-278.
Djurovic I., Stankovic L., Ohsumi A., Ijima H. Recursive realization of the robust STFT. Signal Processing and Its Applications 2003. Proceedings. Seventh International Symposium on, vol. 1, 2003. Р. 157-160.
Dakovic M., Ivanovic V., Stankovic L. On the S-method based instantaneous frequency estimation. Signal Processing and Its Applications 2003. Proceedings. Seventh International Symposium on, vol. 1, 2003. Р. 605-608.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).