Устройство для контроля уровня грунтовых вод

Необходимость разработки системы мониторинга, позволяющей в постоянном режиме контролировать и передавать дистанционно факты подтопления жилых домов и объектов культуры определяется особенностями геологического строения и гидрогеологических условий территории города Санкт-Петербурга, а также наметившимися в последнее время негативными тенденциями развития опасных геологических процессов. Среди таких процессов наибольшую угрозу представляют подтопление территорий, химическое и тепловое загрязнение подземных вод, карстово-суффозионные (провалы, оседания и др.) и оползневые процессы. Строительство зданий с подземными гаражами и парковками, увеличение этажности (как следствие, нагрузки на грунт) и активный водозабор вызывает изменение водного баланса толщи пород. Следствием планировки рельефа и нарушения естественных водоносных слоев является развитие процессов подтопления зданий и сооружений грунтовыми водами. Техногенная нагрузка на водовмещающие толщи пород Санкт-Петербурга в последние годы только растёт и приводит к трансформации водно-солевого баланса подземных вод, активизации большого числа негативных инженерно-геологических процессов, сопровождающихся значительным материальным ущербом хозяйству города.

---

Многие хотят знать: какова цена курсовой работы по экономическому анализу? Воспользовавшись нашим калькулятором, вы сможете узнать цену вашей курсовой работы. Мы также подарим вам скидку 1000 рублей на первый заказ!

---

. Из-за утечек из коммуникаций водоснабжения и водоотведения, засыпки в процессе градостроительства естественной эрозионной сети и малых водотоков, питание верхнего от поверхности водоносного горизонта на отдельных геологических участках города возросло в 3-5 раз по сравнению с естественным. Вся эта техногенная нагрузка приводит к систематическому подъему уровней грунтовых вод до глубины менее 3 м от поверхности земли, что в свою очередь вызывает переувлажнение фундаментов зданий, затопление подвалов, подтопление территорий, неравномерные осадки грунтов и деформации сооружений. Техногенное загрязнение подземных вод способствует увеличению агрессивности вод по отношению к бетону и металлу, что негативно сказывается на состоянии подземной инфраструктуры города. Подтопление и загрязнение вызывают повышение издержек при строительстве, а также ухудшает и увеличивает стоимость эксплуатации построенных зданий и сооружений из-за необходимости создания защиты от подтопления и коррозионной активности грунтов. Поскольку преобладающая часть территории города Санкт-Петербург находится под застройкой, а в приповерхностном слое горных пород располагается сеть инженерных коммуникаций и подземных сооружений, большое значение приобретают данные непрерывных автоматических (без участия человека) наблюдений за положением уровня грунтовых вод и их температурным и химическим состоянием, от которого зависит мера коррозионной активности среды. Наблюдения за изменениями состава и температуры подземных вод более глубоких горизонтов также являются приоритетными с точки зрения оценки загрязненности подземных вод, питающих поверхностные водоемы. Таким образом, разрабатываемая в настоящем проекте система должна обеспечивать следующие параметры и характеристики контроля: • наличие и уровень подтопления в местах установки зондовых модулей с точностью до 2 см; • иметь температурную компенсацию и возможность измерять температуру окружающей среды с точностью до градуса Цельсия; • базовый модуль системы должен быть связан с базой данных сервера посредством беспроводного соединения; • оперативно передавать информацию на сервер базы данных в случае превышения установленного уровня воды, а также выполнять автоматическую рассылку SMS-сообщений и других сообщений при превышении установленных пороговых значений уровня воды оперативным службам; • интегрироваться в существующие системы мониторинга; • поддерживать периодический режим мониторинга с программируемым периодом; • иметь герметичное и вандалоустойчивое исполнение модулей; • автоматически формировать отчеты за период наблюдения и рассылать их по электронной почте Заказчикам. Для достижения указанной цели проекта необходимо решить следующие основные задачи: - на основе обзора отечественных и зарубежных источников информации определить направление проектирования; - разработать структурно-функциональную модель устройства и структурную схему: - разработать функциональную схему основного модуля устройства; - разработать принципиальную электрическую схему модуля; - выполнить конструкторскую проработку системы; - провести технологическое проектирование процесса изготовления блока системы.

В данном проекте решены следующие задачи: 1. Реализован проект устройства для контроля уровня грунтовых вод, предназначенного для мониторинга подтопления зданий и сооружений. 2. Разработана программа испытаний для устройства, выбрано испытательное оборудование. 3. Проведено исследование технологического процесса изготовления печатных плат комбинированным позитивным методом. 4. Получены расчеты технико-экономических показателей проектируемого функционального узла. 5. Выполнен анализ опасных и вредных факторов, возникающих при эксплуатации устройства и выполнении технологического процесса, и даны рекомендации по охране труда.

1. Автономные измерительные системы с передачей данных через GPRS (GSM-2). Марсель Гауджи. KELLER AG 7/2009 https://izmerkon.ru/podderzhka/publikaczii/avtonomnyie-izmeritelnyie-sistemyi.html 2. Автономный мониторинг уровня подземных вод. ООО "Лаборатория Неразрушающего Контроля" г. Пермь 2012 г. http://loggers.ru/info/monitoring_podzemnyh_vod/ 3. Автономная измерительная станция системы сбора гидрологической информации. Калинов Г.А., Лысаков А.В., Римлянд В.И. Вестник Тихоокеанского государственного университета, 2/2010. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15015546 4. Мониторинг уровня подземных вод в скважине. ООО «Русавтоматизация». https://zen.yandex.ru/media/id/5c25f58547299700ad8dc95d/monitoring-urovnia-podzemnyh-vod-v-skvajine-5cac7745fd0b7f00af3c1443 5. Датчики уровня для гидрогеологии. ООО «Полтраф СНГ». 22.08.2016. https://poltraf.ru/publications/uroven/datchiki_urovnya_dlya_gidrogeologii/ 6. Автоматизированный гидрологический комплекс АГК "Гидрометрика Т-7" https://datchiki.com/product/avtomatizirovannyj-gidrologicheskij-kompleks-agk-gidrometrika-t-7/ 7. 1. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах / А.В. Егунов, Б.Л. Жоржолиани, В.Г. Журавский, В.В. Жуков; Под ред. В.Г. Журавского.- М.: Радио и связь, 1988. 8. Безопасность производственных процессов. Справочник. Под ред. С.В. Белова, -М: Машиностроение, 1985 - 448 с. 9. ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры. 10. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции 11. ГОСТ 10316-78. Генитакс и стеклотекстолит фольгированный. Технические условия. 12. ГОСТ 9.301-86. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования 13. ГОСТ 23592-96. Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Общие требования к объемному монтажу изделий электронной техники и электротехнических. 14. ГОСТ 17274-71. Сверла спиральные цельные твердосплавные. Короткая серия. Конструкция и размеры 15. ГОСТ 12275-71. Сверла спиральные цельные твердосплавные. Средняя серия. Конструкция и размеры 16. ГОСТ 22093-76. Сверла спиральные твердосплавные для сверления отверстий в печатных платах. Короткая серия. 17. ГОСТ 22094-76. Сверла спиральные твердосплавные для сверления отверстий в печатных платах. Длинная серия 18. ГОСТ 20686-75. Сверла комбинированные твердосплавные для печатных плат. Технические условия 19. ГОСТ 12.1.005-88 * ССБТ. Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. 20. СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". 21. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), издание седьмое, 2007 г. 22. ГОСТ 12.1.030-81 *ССБТ. Защитные заземления, зануления. 23. ГОСТ 12.1.003-90 *ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. 24. СНиП 41-01-2003 "Защита от шума". 25. НПБ 105-2003 "Категория помещений по взрывоопасной и пожарной безопасности". 26. Егоров Г. Точность автоматов установки компонентов.// Производство электроники, 2005. №3. 27. Зерний Ю.В. Основы точности и управления качеством в приборостроении: Учебное пособие.– М.: Издание МГАПИ, 2003. 28. Зерний Ю.В., Полываный А.Г. Основы технологии приборостроения Учебное пособие. – М.: Новый Центр, 2008. 29. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов/К.И. Билибин, А.И. Власов, Л.В. Журавлева и др. Под общ. ред. В.А. Шахнова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 30. Медведев А. Печатные платы. Конструкции и материалы.- М.: Техносфера, 2005. 31. Медведев А. Технология производства печатных плат.-М.: Техносфера, 2005.