Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой
Для южных регионов России актуальна проблема рационального использования водных ресурсов, так как запасы пресной воды ограничены. Использование для полива минерализованной воды может привести к засолению почвы и негативным последствиям для растений. Группа ученых, в которую вошел исследователь из Пермского Политеха, разработала программный комплекс, позволяющий эффективно управлять системой орошения сельскохозяйственных угодий. Проект поможет автоматизировать процесс полива растений, улучшив его качество, а также сэкономить пресную воду и затраты на орошение.
Разработку можно использовать для программирования промышленных контроллеров, это позволит создать отечественную систему орошения с древовидной топологией поливочных систем. Результаты работы исследователи опубликовали в журнале Journal of Physics: Conference Series, Volume 2094, Cybernetics and IT. В разработке также приняли участие ученые из Пермского ГАТУ и Пермского института ФСИН России. Схему полива исследователи разработали на примере санатория «Русь», расположенного в Анапе.
«В южных регионах России наблюдается низкий уровень осадков, из-за чего необходимо орошать растения искусственными способами. Мы предложили создать современную автоматизированную систему полива, которая позволит улучшить физиологическое состояние растений и сэкономить ресурсы. Сейчас для этого используют водовозы-цистерны, которые технически устарели.
Для разработки программного решения мы представили схему аллей с растениями в санатории в виде древообразной структурной модели. Система управления водопроводной сетью позволит распределять воду по ее магистральным, разводящим и подающим веткам», – рассказывает профессор кафедры информационных технологий и автоматизированных систем Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Сергей Костарев.
Схема программного решения для полива содержит управляющие сигналы, состояния переходов и выходные вентили. Контролировать систему водопроводов позволяют логические уравнения, которые создали ученые. Они содержат блокировочную систему управления с обратной связью. На каждом разветвлении «дерева» используется логическая схема с переключателями. При поступлении сигнала включается также управление через блокировочную ветку. Выключение полива происходит с помощью подачи управляющего сигнала на магистральные ветки.
Устройство управления на жесткой логике исследователи разработали на базе автомата Мили. В качестве программно-аппаратного обеспечения они предложили использовать программируемый логический контроллер Omron и ПО CX-One. Разработку ученые реализовали на основе релейно-контактных схем для программирования промышленного контроллера с использованием открытого стандарта IEC 61131.3 (ГОСТ Р МЭК 61131-3).
Как отмечают исследователи, методы автоматического полива растений изучают с середины прошлого века, но создание цифровых устройств для управления древообразными системами полива достаточно актуально.
Ученые провели моделирование работы системы, которое показало, что управление подачей воды происходит корректно. В дальнейшем разработку можно оснастить датчиками влажности почвы и средствами оптического наблюдения за растениями. Это позволит полностью автоматизировать процесс полива, считают исследователи.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
В колониях голых землекопов царит железный порядок: потомство приносит только одна самка — королева. Остальные в размножении не участвуют и трудятся на благо сообщества. Более 40 лет ученые пытались понять, как именно королеве удается подавлять репродуктивную функцию сородичей. К ответу приблизилась международная команда биологов.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно