Я представляю Вам изготовленный мной дистанционный мобильный комплекс для замера толщины льда. Необходимость его создания продиктована МЧС России статистикой: ежегодно происходит много несчастных случаев из-за того, что люди выходят или выезжают на тонкий лед. Моя цель – сделать пребывание на льду более безопасным.

На данный момент большинство способов замера требуют непосредственного участия человека, который вынужден выходить на лед и производить измерения, что само по себе является опасным занятием. Кроме того, существующие профессиональные устройства достаточно дороги.

Где же взять нужный измеритель? Логичным решением стало попробовать изготовить его самостоятельно. Как говорил кто-то из великих: «…всё гениальное появляется очень просто…». Мы вспомнили про ультразвуковые волны, которые могут легко проникать сквозь различные среды, включая лед.
Но как сделать так, чтобы измеритель работал дистанционно? Решение пришло неожиданно: подключить его к телефону по технологии Bluetooth. Посоветовавшись с руководителем, мы решили реализовать эту идею в кружке робототехники, где я занимаюсь, и создать свой уникальный измеритель толщины льда.

Этапы работы:

1. Подготовка материалов: В строительном магазине была приобретена пластиковая плитка, которая стала основой корпуса.
2. Проектирование: Были спроектированы элементы конструкции.
3. Печать деталей: При помощи 3D-принтера распечатаны необходимые крепежные элементы, рули, переходники и обтекатели для электроники.
4. Монтаж компонентов: При помощи саморезов на платформу закреплены датчики HC-SR04 (для измерения расстояния до льда), RCWL-1670 (для измерения расстояния до воды), модуль Bluetooth, а также мотор с пропеллером для обеспечения движения.
5. Электромонтаж: Произведена пайка проводов к датчикам согласно принципиальной схеме.
6. Готовый прототип: Измеритель толщины льда в сборе.

Принцип работы:
Датчик B замеряет расстояние до ближайшего объекта, датчик A замеряет расстояние до границы раздела сред «лед-вода», датчик D замеряет расстояние до границы раздела сред «снег-лед», разность hA-(hD+hB) является толщиной льда, далее на экран оператора выводится сообщение в соответствии с толщиной льда

В результате проделанной работы создан дистанционный мобильный комплекс для замера толщины льда, программа для управления им и приложение для вывода данных (карта толщины льда, отображаемая с помощью OpenStreetMap и Tkinter. Свойства мобильного комплекса:

• Точность: гарантирует точное измерение толщины льда, что подтверждено лабораторными испытаниями (погрешность измерений: 1 мм), измеряет толщину снега на льду (погрешность калибруется).
• Доступность: прост в изготовлении и не требует дорогостоящих компонентов.
• Безопасность: является дистанционным (до 3 км), не требует нахождения оператора на льду, данные передаются на телефон.
• Удобство: малогабаритный, вес (менее 1,5 кг) и портативный.