Анализ, разработка и оптимизация автоматической системы управления микроклиматом воды в закрытых водоемах
ВВЕДЕНИЕ
С весны 2022 года поставки импортной рыбы в Российскую Федерацию сократились на 31,2 %, это относится прежде всего к лососю, тунцу, креветкам и другим рыбным продуктам. Введенные санкции против российских банков негативно влияют на задержки в расчетах с поставщиками рыбной продукции. Дополнительным фактором, оказывающим существенное влияние, является уход нескольких крупных перевозчиков, таких как Maersk и MSC, из России.
За последний год продажи лосося в торговых сетях сократились, а оптовая цена на лосося за 2022 год выросла на 72%. При этом, согласно данным Росстата, среднегодовое потребление рыбы и рыбопродуктов на одного россиянина составляло 21,5 кг в год. Следовательно, необходимы компенсационные мероприятия по покрытию потребности рынка собственным рыбным промыслом.
Государственными органами России предоставляется льготное кредитование для рыболовных хозяйств, программы поддержания аквакультуры, снижение налоговых ставок, а также планируется ввод ряда мероприятий
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ6
1ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВЕДЕНИЯ РЫБЫ В ЗАКРЫТЫХ ВОДОЕМАХ9
2ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПОДДЕРЖАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ЗАКРЫТЫХ ВОДОЕМАХ15
3ФОРМИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К АСУ МИКРОКЛИМАТА УЗВ22
3.1.Характеристика объекта автоматизации23
3.2.Характеристика оборудования24
3.2.1.Модуль водоподготовки24
3.2.2.Модуль воздухоподготовки25
3.2.3.Резервуар для содержания рыбы26
3.3.Характеристика АСУ микроклимата УЗВ27
3.3.1.Функции АСУ микроклимата УЗВ27
3.3.2.Качество реализации функций АСУ микроклимата УЗВ29
3.3.3.Требования к информационному взаимодействию и информационным связям29
3.3.4.Требования к техническим параметрам29
3.3.5.Требования по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту31
3.3.6.Требования по стандартизации и унификации32
3.3.7.Требования к надёжности32
3.3.8.Требования к метрологическому обеспечению33
3.3.9.Требования безопасности34
3.3.10.Требования по эргономике и технической эстетике35
3.3.11.Требования к численности и квалификации персонала36
3.4.Требования к видам обеспечения36
3.4.1.Требования к техническому обеспечению36
3.4.2.Требования к ПО37
3.4.3.Требования к математическому обеспечению39
3.4.4.Требования к информационному обеспечению.39
3.4.5.Требования к лингвистическому обеспечению40
4РАЗРАБОТКА АСУ МИКРОКЛИМАТА УЗВ41
4.1.Выбор оборудования41
4.1.1.Выбор датчика концентрации кислорода в воде42
4.1.2.Выбор температурного датчика44
4.1.3.Выбор фильтра для очистки воды44
4.1.4.Выбор ТЭНа для подогрева воздуха45
4.1.5.Выбор клапана46
4.1.6.Выбор насоса46
4.2.Разработка схемы автоматического управления уровнем воды48
4.3.Описание принципа работы АСУ графическим языком программирования51
4.4.Размещение резервуаров УЗВ на участке рыбного хозяйства55
Заключение57
Список использованных источников58
Приложение А60
Стратегическая сессия «Бизнес в России: новые условия. Аквакультура», 04.08.2022
https://sfm.events/akvakultura?utm_source=sfera-live&utm_medium=youtubeFishnews
Экономическая правда. «Поставки импортной рыбы в РФ из-за санкций сократятся на 35%», 05.042022, Алексей Павлыш.
https://www.epravda.com.ua/rus/news/2022/04/5/685249/
Forbest «Красная или белая: столкнется ли Россия с дефицитом рыбы», 26.04.2023г., Алена Белая. https://www.forbes.ru/biznes/487050-krasnaa-ili-belaa-stolknetsa-li-rossia-s-deficitom-ryby
Привезенцев Ю.А., Власов В.А. Рыбоводство. -.:Мир,2004-456с
Рыбоводство : учебник для СПО /В. И. Комлацкий, Г. В. Комлацкий, В. А. Величко. – Санкт-Петербург : Лань, 2020. – 200 с.
Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию и применению автоматизированных систем управления технологическими процессами в отраслях промышленности ОРММ-3 АСУТП
ГОСТ 23222-88. Характеристики точности выполнения предписанной функции средств автоматизации. Требования к нормированию. Общие методы
контроля.
ГОСТ 8.430-88 Обозначения единиц физических величин для печатающих Устройств с ограниченным набором знаков
ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.
Справочник инженера по АСУТП: Проектирование и разработка. Учебно-практическое пособие. - М.: Инфра-Инженерия,2008.
ПУЭ Правила устройства электроустановок.
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей электрической энергии. Утверждены приказом Минэнерго России от 12 августа 2022 года N 811, Зарегистрировано в Министерстве юстиции Российской Федерации 7 октября 2022 года, регистрационный N 70433.
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования.
СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений
ГОСТ 22269-76. Система “человек-машина”. Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические требования.
ГОСТ 13.109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
двухконтурные системы на газовых или мазутных котлах с пластинчатыми теплообменниками.
мокрые ТЭНы.
сухие ТЭНы.
тепловые насосы.
Перечисленные технологические решения имеют недостатки. Так, двухконтурные системы требуют подвод дополнительного энергоносителя (газа, мазута, пр.), дополнительные циркуляционные насосы, дорогие и недолговечные пластинчатые теплообменники, собственную АСУ. Обслуживание такой установки требует квалифицированного персонала и периодичности и включает в себя дополнительные работы по контролю дымовых каналов, исполнение жёстких требований по организации приточно-вытяжной вентиляции в котельной.
Мокрые ТЭНы просты конструктивно, но обладают невысокой надёжностью, а токи утечек и необходимость организации катодной защиты магниевыми протекторами негативно сказываются на микроклимате УЗВ.
При применении сухих ТЭНов нет необходимости применять катодную защиту, но, как и мокрые ТЭНы