Разработанное нами Устройство создано на базе микроконтроллера, задача которого собирать и обрабатывать данные, полученные с датчиков. После обработки данные отправляются по радиоканалу на базовую станцию, а в последствии на компьютер или смартфон. Также данные дублируются и записываются во внешнюю флэш-память. Это нужно для того, чтобы сохранить данные в случае повреждения при передаче или отсутствии связи. В таком случае при следующей удачной связи можно будет скачать все данные.

Для анализа воды в источниках, удаленных от электрической сети, устройство предполагает наличие солнечной панели для автономной работы В среднем панель размерами 30*30 способна выдать более 3Вт электроэнергии. При использовании нескольких элементов этой энергии хватит для зарядки аккумуляторов в дневное время и на поддержание работы всей системы, в том числе и в ночное время.

Для индикации режима работы используются яркие светодиоды: это нужно, во-первых, для видимости функционирования, а, во-вторых, для понимания во время отладки установлена ли связь, работают ли все датчики.

Наше устройство спроектировано на базе микроконтроллера Atmega 328 с обвязкой для работы с Arduino. Данная плата имеет всю требуемую периферию для подключения нужных датчиков, передатчиков и исполнительных устройств. Также данный микроконтроллер может работать в режиме энергосбережения. Это позволяет настраивать сканирование датчиков и отправку данных в определенное время, а в остальное уходить в режим ожидания («засыпать») и экономить заряд.

Для радиосвязи мы применили модули NRF24L01.
Для определения местоположения используется модуль GPS 6-NEO.
Для автономной работы используются Li-ion аккумуляторы 18650. Двух банок емкостью 3400 мАч с режимом сна хватит на месяц работы
Для измерения температуры воды используется датчик ds18b20. Он имеет диапазон измерений от -55°C до +125°C, с погрешностью ±0,5°C. Подключение датчика происходит через интерфейс 1 Wire.
Для определения ph используется датчик кислотности.
Для синхронизации полученных данных с реальным временем, используются время полученное с GPS. Данный модуль позволяет вести точный отсчет времени не зависимо от микроконтроллера.

Также дополнительно нами установлен датчик температуры и влажности воздуха
Все датчики, которым требуется контакт с водой подключаются к плате разъёмами, и выносятся в отдельную часть. А остальная электроника располагается выше уровня воды.
Данные, полученные с датчиков, сохраняются на sd карте подключенной через spi интерфейс. За работу с файловой системой отвечает библиотека SD.h. Она позволяет записывать данные в текстовые файлы. С помощью нее мы создаем и заполняем наш файл данными с датчиков при этом форматируя текст в формате поддерживаемом Microsoft exсel. Это позволяет в удобном виде обрабатывать полученные значения и выводить данные в виде графиков и диаграмм.

Устройство сейчас тестируется в г. Геленджике. Решается вопрос об его установке в нескольких источниках воды для сбора данных. Данные должысобираться и обрабатываться с помощью компьютера в формате excel.

В моем предыдущем проекте «Техногенная карта города-курота Геленджик» был создан специальный сайт, который поддерживал загрузку собранных данных в формате excel и размещал общие сведения о них на карте города. Для сбора данных с устройства предполагается использовать эту же информационную систему .

Таким Образом Основная идея данного проекта — Осуществление сбора сведений о состояние источниках питьевой воды и загрузка их на единый сервер, где жители города курорта и отдыхающие смогут лично наблюдать за экологическим состоянием как самого города-курорта Геленджик, так и его источников воды и морской среды. Для административных служб города этот проект позволит оперативно принимать решения по устранению экологических проблем.

Предоставленный нами проект является продолжением и составной частью разрабатываемого нами проекта "Карта угроз города-курорта Геленджик"