Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря 2413-5577 20240409 NDHYGJ Научная статья Research Article Применение платформы Raspberry Pi для автоматизации натурных измерений морской среды, передачи и хранения полученных данных Application of the Raspberry Pi for In Situ Measurement Automation and Data Transfer and Storage Rozvadovskiy A. F. Розвадовский А. Ф. rozvadovsky@yandex.ru Marine Hydrophysical Institute of RAS Sevastopol Russia Морской гидрофизический институт РАН Севастополь Россия rozvadovsky@yandex.ru 31 12 2024 4 117 130 17 03 2024 07 08 2024 18 09 2024 Copyright © 2024, Розвадовский А. Ф. Copyright © 2024, Rozvadovskiy A. F. 2024 Розвадовский А. Ф. Rozvadovskiy A. F. https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ https://ecological-safety.ru/repository/issues/2024/04/09/

Описана технология реализации рабочего места на основе аппаратно-программной платформы Raspberry Pi в качестве управляющего персонального компьютера метеостанции Davis Vantage Pro 2 и представлен пример ее использования для контроля и мониторинга морской среды. Рабочее место позволяет собирать данные системы датчиков, измеряющих характеристики морской среды в натурных условиях, и передавать их в удаленный центр сбора данных через Интернет, хранить и выполнять резервное копирование. Рабочее место обеспечивает пользователям доступ к данным и может быть использовано как средство удаленного управления работой датчиков. Представлены алгоритмы организации рабочего места, опирающиеся на современные технологии сбора и передачи данных. Детально описана реализация рабочего места на примере удаленного контроля метеостанции Davis Vantage Pro 2, установленной на стационарной океанографической платформе ФГБУН ФИЦ МГИ в пгт Кацивели для непрерывных измерений параметров приводного слоя атмосферы. Удаленный контроль организован на базе аппаратно-программной платформы одноплатного персонального компьютера Raspberry Pi. Двухлетние испытания системы позволяют сделать вывод о ее надежности и высокой эффективности. Предлагаемые принципы и алгоритмы могут быть использованы при организации удаленных рабочих мест для выполнения океанологических измерений в прибрежных зонах с доступом к Интернету.

The paper considers issues of organization of remote workplaces for automation of in situ measurements of the marine environment. The workplace allows collection of data from a sensor system that measures characteristics of the marine environment in natural conditions; to transfer data to a remote data center via the Internet; to store and backup data. The paper presents algorithms for workplace organization based on modern technologies for data collection and transmission. The implementation of the workplace is detailed on the example of remote control of the weather station Davis Vantage Pro 2. This weather station was installed on the stationary oceanographic platform in Katsiveli to continuously measure parameters of the atmospheric surface layer. The remote control was organized on the basis of the hardware and software platform of a single-board personal computer Raspberry Pi. Two-year tests of the system allow concluding about its reliability and high efficiency. The proposed principles and algorithms can be applied to organization of remote workplaces for performing oceanological measurements in coastal areas with Internet access.

 автоматизация натурные измерения морская среда удаленное рабочее место аппаратно-программная платформа Raspberry Pi метеостанция Davis Vantage Pro 2 облачные хранилища океанографическая платформа Кацивели automation in situ measurements marine environment remote workplace hardware and software platform Raspberry Pi weather station Davis Vantage Pro 2 cloud storage oceanographic platform Katsiveli Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ FNNN-2024-0001 «Фундаментальные исследования процессов, определяющих потоки вещества и энергии в морской среде и на ее границах, состояние и эволюцию физической и биогеохимической структуры морских систем в современных условиях». The work was carried out under state assignment of MHI RAS FNNN-2024-0001 “Fundamental research of the processes determining the flows of matter and energy in the marine environment and at its borders, the state and evolution of the physical and biogeochemical structure of marine systems in modern conditions”.

Текст статьи не включен.

Список литературы БондурВ. Г. КуликВ. И. ГречкоЛ. Д. Наземно-космический мониторинг антропогенных воздействий на прибрежную зону Крымского полуострова Морской гидрофизический журнал 2020 36 1 103 115 10.22449/0233-7584-2020-1-103-115 FGPURM ЛавроваО. Ю. КостянойА. Г. ЛебедевС. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России Москва ИКИ РАН 2011 480 СмирновГ. В. КозырьВ. С. ЗенинВ. А. Современные средства и методы океанологических исследований IX Международная научно-техническая конференция «Современные методы и средства океанологических исследований» : материалы конференции Москва Изд-во Института океанологии РАН 2005 1 146 ВеремьевВ. И. СавельевМ. В. ЛопатьевА. В. Коротковолновая радиолокация в системе мониторинга прибрежных акваторий Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника 2019 22 2 31 43 10.32603/1993-8985-2019-22-2-31-43 MKVBGT СмоловВ. Е. РозвадовскийА. Ф. Применение платформы Arduino для регистрации ветровых волн Морской гидрофизический журнал 2020 36 4 467 479 10.22449/0233-7584-2020-4-467-479 AKIIBG ГоловиновЕ. Э. ГоловиновН. С. СобачкинА. А. Анализ системных решений портативных метеостанций Наука и промышленность 2018 9 144 149 10.22184/1993-8578.2018.82.144.149 URZHCS KusriyantoM. PutraA. A. Weather station design using IoT platform based on Arduino Mega International Symposium on Electronics and Smart Devices (ISESD), Bandung, Indonesia, 2018 1 4 10.1109/ISESD.2018.8605456 SainiH. ThakurA. AhujaS. Arduino based automatic wireless weather station with remote graphical application and alerts 3rd International Conference on Signal Processing and Integrated Networks (SPIN), 11–12 February 2016, Noida, India IEEE 2016 605 609 10.1109/SPIN.2016.7566768 SinghJ. KumarM. KumarR. Arduino-based weather monitoring system International Journal of Advanced in Management, Technology and Engineering Sciences 2018 8 3 1076 1079 URL: https://www.ijamtes.org/gallery/29.%20mar%20ijamtes%20-%20317.pdf (date of access: 28.11.2024) GaoJ. MaH. LiuH. The intelligent weather station system based on Arduino Proceedings of the 2016 International Conference on Engineering and Advanced Technology. Hong Kong, 22–23 December 2016. ICEAT 2016 82 300 308 10.2991/iceat-16.2017.61 KatyalA. YadavR. PandeyM. Wireless Arduino based weather station International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering 2016 5 4 274 276 10.17148/IJARCCE.2016.5470 KishorebabuV. SravanthiR. Real time monitoring of environmental parameters using IOT Wireless Personal Communications 2020 112 2 785 808 10.1007/s11277-020-07074-y RasalM. V. RanaJ. G. Raspberry Pi based weather monitoring system International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering 2016 5 10 URL: https://ijarcce.com/wp-content/uploads/2016/10/IJARCCE-24.pdf (date of access: 28.11.2024) MuckP. Y. HomamM. J. IoT Based Weather Station Using Raspberry Pi 3 International Journal of Engineering and Technology 2018 7 4.30 145 148 10.14419/ijet.v7i4.30.22085 VatsalS. BhavinM. Using Raspberry Pi to sense temperature and relative humidity International Research Journal of Engineering and Technology 2017 4 2 380 385 URL: https://www.irjet.net/archives/V4/i2/IRJET-V41276.pdf (date of access: 28.11.2024) BasteP. DigheD. D. Low cost weather monitoring station using Raspberry Pi International Research Journal of Engineering and Technology 2017 4 5 10.5281/zenodo.2599637 VilayatkarS. R. DabhadeS. R. GunjalA. S. IoT based weather monitoring system using Raspberry Pi International Research Journal of Engineering and Technology 2019 6 1 1187 1190 URL: https://www.irjet.net/archives/V6/i1/IRJET-V611220.pdf (data of access: 28.11.2024) GheorgheA. C. ChiranM. S. Raspberry Pi based weather station The Scientific Bulletin of Electrical Engineering Faculty 2018 18 2 63 66 10.1515/sbeef-2017-0037 MathurV. NagoriV. SharmaD. Weather station using Raspberry Pi 2021 Sixth International Conference on Image Information Processing (ICIIP), India, Shimla, 26–28 November 2021 279 283 10.1109/ICIIP53038.2021.9702687 SavicT. RadonjicM. One approach to weather station design based on Raspberry Pi platform 2015 23rd Telecommunications Forum Telfor (TELFOR), Serbia, Belgrade, 24–26 November 2015 623 626 10.1109/TELFOR.2015.7377544 JenkinsG. A comparison between two types of widely used weather stations Weather 2014 69 4 105 110 10.1002/wea.2158 BharadwajA. SharmaV. AggarwalP. Raspberry Pi based weather monitoring system International Journal of Research in Engineering, Science and Management 2021 4 8 114 117 10.13140/RG.2.2.23682.45763 ТатарчукИ. А. МамросенкоК. А. ГиацинтовА. М. Обеспечение функционирования графических GLX приложений на промышленном оборудовании с использованием API EGL Информационные технологии 2024 16 3 407 418 10.17725/rensit.2024.16.407 LWMJDN