Беккер Ю.Л., кандидат технических наук, и.о. зав. кафедрой Завьялов В.А., доктор технических наук, профессор Ульянов Р. С., аспирант Романова Е.С., ассистент (Московский государственный строительный университет)
МОНИТОРИНГ И УПРАВЛЕНИЕ РОСТОМ РАСТЕНИЙ В СИСТЕМАХ НАСТЕННОГО ОЗЕЛЕНЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ
В статье рассмотрена концепция автоматизированного управления процессом роста декоративного вертикального озеленяя в помещениях жилых и общественных зданий. Представлена схема концепции, проведен анализ перспективности предполагаемой системы вертикального озеленения.
Ключевые слова: вертикальное озеленение, автоматизация, растения, био короба, микроклимат.
MONITORING AND CONTROL OF PLANT GROWTH WALL SYSTEMS INDOOR
GARDENING
The article discusses the concept of automated process control growth vertical decorative greenery in residential and public buildings. The diagram of the concept, the analysis of the prospects of the proposed system of vertical gardening.
Keywords: vertical gardening, automation plants, bio boxes, microclimate.
Введение. Стремительное развитие технического прогресса, рост население увеличение процента урбанизации, техногенные катастрофы - все это негативно сказывается на экологической обстановке современного человека. Современный человек провидит больше 80% в закрытых помещениях, при этом качество окружающей среды может значительно отличаться от благоприятного [1]. Коллективом кафедры электротехники и электропривода МГСУ рассматриваются различные варианты, достижения параметров микроклимата и освещения помещений естественным эталоном, однако разрабатываемые технические решения предполагают сугубо техническую реализацию [2,3]. В данной работе коллектив авторов решил рассмотреть возможность улучшение характеристик окружающего пространства помещений, за счет автоматически управляемой системы озеленения помещений.
Концепция применения системы настенного озеленения помещений с автоматическим управлением (АУ). Существуют различные системы, как вертикального озеленения помещения, так и традиционного размещения в емкостях на горизонтальных поверхностях помещений. Однако существенными недостатками традиционных систем является необходимость ручного ухода за растениями. Учитывая не всегда приемлемый уровень сервисного обслуживания помещений эксплуатирующими организациями, велика вероятность некорректного прохождения процессов жизнедеятельности растений. Предположительно решить проблему озеленения помещений, может применение размещенных на стенах помещений закрытых коробов (по аналогии с электротехническими коробами), оснащенных автоматически управляемыми системами жизнедеятельности растения. В таком случае функции по контролю и управлению жизнедеятельности растений частично переходят от обслуживающего персонала к автоматизированной системе. Специфика автоматизированного обслуживания системы озеленения и ограничение габаритов системы накладывает ограничения, на выбор растений для наполнения био коробов, предположительно наполнителем должны стать травянистые, пряморастущие, невьющиеся растения. Предположительно биологический эффект от такого наполнителя будет меньше чем от рекомендованных для улучшения окружающего
пространства помещения растении [4], поэтому возможно необходимо проведение мероприятий по поиску и селекции наиболее оптимального биологического материала. Не менее важной задачей, чем подбор биоматериала, является техническая реализация системы. Концепции конструкции и применения показаны на рисунке 1
6 6 6
i 2
Примечание: о5ъекгпы и их Взаимосвязи показаны услоЬно
Рис. 1. Концепция системы озеленения. Где: 1 - блок датчиков контроля почвы, окружающей среды, роста растений; 2 - растения; 3 - почва; 4 - блок инженерных коммуникаций систем орошения, микроклимата, освещения; 5 - оборудование системы микроклимата; 6 -система орошения; 7 - светодиодная подсветка растений; 8 - блок контроля и управления системой; 9 -инженерные коммуникации; 10 - система контроля роста растений.
Жизнедеятельность растений сложный процесс, из которого невозможно полностью исключить человеческий фактор. Однако с целью его минимизации система должна быть оснащена необходимым измерительным оборудованием, контролироваться должны параметры температуры, состава и влажности воздуха, температуры, влажности и кислотности почвы, рост биомассы можно определять оптическим методом или иным способами объемного мониторинга. Перечень контролируемых параметров определяется сложностью системы и допустимыми технико-экономическими параметрами. Данные с датчиков должны быть доступны в соответствующей системе диспетчеризации, для принятия решения о необходимости регламентных работ, с другой стороны система должна в автоматическом режиме контролировать параметры жизнедеятельности растения. Для минимизации негативного воздействия система автоматического управления должна быть соответствующем образом настроена и защищена от ошибок управления [5,6]
Заключение. Ввиду значительной ложности технической реализации предполагаемой системы, концепция нуждается в дополнительной детальной проработки всех ее аспектов. Тем не менее ввиду ухудшающейся экологической обстановки инновационные решения по озеленению помещений могут быть востребованы в обозримом будущем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Казаринова Н.В. Здоровье дарят комнатные растения. / Н.В. Казаринова, К.Г. Ткачен-ко. - Нева. СПб.: Нева, - 2003. - 128 с.
2. Беккер Ю.Л. Перспективы применения систем управления микроклиматом и искусственным освещением в замкнутых изолированных помещениях. / Ю.Л. Беккер, Р.С. Ульянов // Научно-технический вестник Поволжья. - 2014. - № 5. - С. 312-314.
3. Завьялов В.А. Достижение оптимального прохождения фотобиологических процессов за счет применения освещения на базе автоматически управляемых СИД. / В. А. Завьялов,
В.А. Величкин, Р.С. Ульянов, и др. // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. -№ 6. - С. 270-273.
4. Ноженко В.Ю. О целесообразности использования комнатных растений в учебных и научных лабораториях. / В.Ю. Ноженко, Л.Г. Бойко, Г.Г. Юдина // 1нженерш та осв^ш технологи в електротехшчних i комп'ютерних системах. - 2013. - № 2. - С. 103-111.
5. Завьялов В.А. Определение параметров МП регулятора по параметрам передаточной функции объекта управления / Завьялов В.А., Величкин В.А. // Механизация строительства. - 2011 - № 8 - С. 22-23.
6. Завьялов В. А. Компенсация ошибок настройки регулятора при изменении свойств объекта управления / Завьялов В. А., Морозова Н. Ю. // Механизация строительства. -2008. - №. 3 - С. 19-20.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.