{thumbimage 150px 1}Кто не хотел бы морозным зимним вечером вернуться в тёплый дом? Особенно если он отапливается самостоятельно в отсутствие хозяина. Думаете, фантастика? Нет, реальность. Новгородские учёные создали прибор, который на расстоянии управляет автономными системами отопления.
Новое высокотехнологичное устройство «Система управления удаленным объектом по GSM-каналу» разрабатывает группа молодых специалистов-выпускников НовГУ 2011 года - Жуэль КАМОНЕС, Дмитрий ДОЛГОВИЧ, Александр БОЛМАТ.
Прибор предназначен в первую очередь для автономной системы отопления, устанавливаемой в частных домах, гаражах, на предприятиях. Принцип его работы применяется и в медицине, охранных системах и других областях. Каждый разработчик в коллективе изобретателей специализируется в своей области - микроэлектронике, радиотехнике, но всех их объединяет интерес к автоматическим устройствам.
Тепло через GSM-канал
Идею создания системы дистанционного управления научному руководителю тройки разработчиков доценту кафедры общей и экспериментальной физики НовГУ Виктору УДАЛЬЦОВУ подало руководство новгородского предприятия «ЭкоПромСтрой».
- Что такое автономная система отопления? Представьте себе котел размером с тумбочку, в нижней части которого находится топка. В бункер, находящийся рядом, загружается топливо - прессованные брикеты, пеллеты или другие виды топлива, например, горючие жидкости или природный газ. В топке разжигается пламя, а топливо по специальному каналу дозированно подается в котел. Над котлом обязательно помещается резервуар с водой, который в случае пожара автоматически потушит пламя, - поясняет Виктор Екимович.
В современных системах отопления функцию кочегара выполняет особое устройство - контроллер, регулирующий подачу воздуха, количество топлива, процесс горения, но в основном эти приборы находятся на ручном управлении. То есть рядом с котлом все равно постоянно кто-то должен находиться. А можно ли регулировать работу всей системы на расстоянии? Новгородские разработчики уверены, что да.
SMS для котла
Виктор Екимович пригласил меня в одну из лабораторий студенческого конструкторского бюро «Поиск», поражающую современным и, кстати, достаточно дорогим оборудованием. Доцент показывает лежащий на столе макет небольшого прибора, по размеру и виду напоминающий калькулятор. Как объясняет сам ученый, к прибору, управляющему котлом, подключается автомобильный аккумулятор и GSM-модем, выполняющий функции мобильного телефона. С подобной системой хозяин дома может спокойно
уехать на работу или даже в другой город, а вернуться в теплое уютное помещение. Дело в том, что процесс отапливания помещения можно регулировать на расстоянии по мобильному телефону. Устройство не только информирует владельца о своей работе, но и выполняет все его команды: уменьшает количество топлива или, наоборот, повышает температуру. Как же это происходит?
Работу котла регулирует микропроцессор в пульте управления. В микропроцессор записана программа, выполняющая определенную последовательность действий и учитывающая, в том числе, и состояние датчиков контроля. Таким образом реализуется определенный алгоритм действий всей системы, в котором поминутно расписано время включения вентилятора, подачи топлива, розжига пламени.
Помещение постепенно нагревается. Затем интенсивность горения снижается и устанавливается заданная температура. Прибор по заранее расписанной схеме сам контролирует процесс горения и управляет подачей топлива. Желая удостовериться, что система работает нормально, хозяин дома может по мобильному телефону или через Интернет послать прибору запрос или соответствующую команду.
Разработкой системы дистанционного управления новгородские специалисты занимаются уже больше года. После создания алгоритма действий в лаборатории НовГУ начали проводить эксперименты на макете. Так, исследователи, находясь в соседнем помещении, с помощью мобильного телефона включали нагрев, понижали или повышали температуру, сравнивали полученные показатели с заданными.
- Аналоги подобной автоматической системы управления можно встретить и в других отраслях, например, в электроэнергетике. Автономные системы отопления уже широко применяются в европейских странах, - отметил Виктор Екимович. - К сожалению, в Новгородской области потребность в таких системах не очень велика. Возможно, потому, что чаще всего в системах отопления используется более дешевое традиционное топливо - дрова. С ними, пожалуй, трудно автоматизировать процессы загрузки.
Стоимость автоматической системы отопления в целом составляет около 200 тыс. рублей, а цена новгородского контроллера управления не превышает 10 тыс. рублей. К счастью, в разработке наших ученых оказалось заинтересовано одно из новгородских предприятий.
На счету у Виктора Удальцова уже десять патентов на изобретения в сфере электроники, которые применяются на российских предприятиях. В их числе системы оптического контроля, способы определения параметров, современные источники света и системы освещения с использованием светодиодов и газоразрядных ламп.
Страна сальсы
Чтобы узнать, чем электроника так притягивает молодых ученых, я решила пообщаться с разработчиками. Несмотря на солнечный летний день Жуэль и Дмитрий проводили исследования в университетской лаборатории. Неудивительно, ведь работа над прибором еще не завершена, а когда его свойства будут улучшены, эксперименты перенесут на предприятие, где планируется внедрение системы.
Для молодых специалистов это первая серьезная разработка. Для ее успешного выполнения нужно хорошо знать языки программирования, принципы электроники и приборостроения. Поэтому Жуэль и Дмитрий проводят очень много времени в лаборатории или за чтением научной литературы. Но они не жалуются:
- Создание автоматической системы - долгий, трудный и интересный процесс. Нас всегда удивляло, почему тот или иной прибор работает самостоятельно, а теперь мы можем изнутри изучить сложный мир электроники и не только понять все скрытые механизмы, но и создать их сами.
У истоков создания дистанционной системы управления в НовГУ стоял Жуэль Мануэль Камонес. Он родился и вырос в столице Перу Лиме, расположенной у подножия Анд, на побережье Тихого океана. Жуэль закончил радиотехнический колледж и, хотя в родном городе тоже есть ряд университетов, захотел учиться в России. Его заинтересовала культура страны, находящейся на другом конце мира, а качественное российское образование, по его словам, ему рекомендовали ранее учившиеся здесь знакомые. НовГУ стал первым вузом, приславшим перуанцу приглашение. Окончив университет, молодой специалист с интересом продолжает заниматься наукой.
- Автоматизированные системы теперь применяются повсеместно, в том числе и в Перу, - рассказывает Жуэль. - Эта далекая страна расположена на берегу Тихого океана, у нас много рыбоперерабатывающих предприятий, на которых, думаю, подобные устройства тоже могут использоваться.
Однако Жуэль Камонес планирует продолжить обучение в России. В этом году он впервые за шесть лет поедет в родную страну навестить родителей и друзей, но осенью обязательно вернется к исследованиям в лаборатории НовГУ.
- В Новгороде нас 10 перуанцев, - рассказывает исследователь. - Конечно, поначалу было сложно привыкнуть к другой культуре, холодному климату, восьмичасовой разнице во времени, выучить русский язык. Но я поставил себе цель - получить образование, стать хорошим специалистом, инженером, и я этой цели достигну, несмотря на все трудности.
Однако, живя в другой стране, Жуэль не хочет терять связь с родной культурой. Так, кроме науки и инженерии, он увлекается и латиноамериканскими танцами, особенно сальсой, и в Великом Новгороде продолжает совершенствовать свое мастерство.
Владимир БОГДАНОВ (фото)
Комментарий
Виктор Удальцов, доцент кафедры общей и экспериментальной физики НовГУ:
- Система автоматизации широко применяется в различных областях, в частности, в сельском хозяйстве, системах освещения. Это очень перспективное направление. Уже сейчас техника может выполнять отдельные функции человеческого разума. А через несколько лет появится новый тип компьютеров - квантовые, в которых в качестве элементов памяти будут использоваться отдельные атомы, а логические и арифметические операции выполняться с помощью оптических процессоров. Они более производительные, будут обладать гораздо большей памятью, потреблять меньше энергии. Сейчас разработкой элементов квантовых компьютеров занимаются специалисты в ведущих университетах разных стран.
