Установка для культивирования водных организмов

Установка для культивирования водных организмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1220591 A (5D4 А 01 61 ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ЙС„ 1 « » «!2ff y

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Б, - ;-:- ( (21) 3676473/28-13 (22) 09.12.83 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г. Шевченко (72) Г. Д. Бердышев, В. В. Казимирчак, 10. В. Крекотень, Н. А. Луценко, И. И. Ляшко, Н. Н. Мусиенко, 1О. 3. Прохур и О. Е. Цитрицкий (53) 639.331 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 997635, кл. Н 01 К 61/00, 1981.

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ, включающая сборно-разборный герметический резервуар для культивирования организмов, имеющий корпус с герметическим съемным сводом с источниками искусственного света и с блоками коррекции освещенности по спектральным составляющим, контур циркуляции воды, состоящий из системы фильтров, деаэратора, холодильника, нагревателя и блока подготовки воды и воздуха заданных параметров, последний из которых подсоединен посредством воздухопроводов с регулирующим вентилем к устройству подачи сжатого воздуха, и сообщенный посредством линии подачи осушенного, линии подачи увлажненного и линии термостатированного воздуха заданной влажности с резервуаром для культивирования организмов, причем линии подачи осушенного и увлажненного воздуха посредством регулирующих вентилей сообщены с линией подачи термостатированного воздуха заданной влажности, состоящей из компрессора, холодильника, нагревателя и обратного клапана, резервуар для культивирования организмов оборудован линией регулирования давления воздуха, воздухопроводы которой включают обратные клапаны с регулирующими вентилями и компрессором, а также оборудован датчиками температуры, давления и относительной влажности воздуха, температуры воды и освещенности по спектральным составляющим, а блок подготовки воды и воздуха заданной влажности оборудован датчиком концентрации растворенного в воде кислорода, датчики связаны с комплексом автоматического регулирования климатических параметров, связанным посредством регуляторов с холодильником и нагревателем линии подачи термостатированного воздуха заданной влажности, с регулирующими вентилями линий увлажненного и осушенного воздуха и давления воздуха, с приводом компрессора линии регулирования давления воздуха и с регулирующим вентилем воздухопровода устройства подачи сжатого воздуха, причем комплекс автоматического регулирования климатических параметров состоит из Я пульта ввода и управления заданными климатическими параметрами, управляющего микропроцессора, автономного календарячасов, системы индикации заданных и фак- С тических параметров, а пулы ввода и управления заданными параметрами связан с ко- Я мандно-измерительным комплексом климатических параметров заданной местности, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и воспроизведения смоделированных условий температурного режима почвенной среды и режима осадков, установка снабжена аналого-цифровым пре- (д образователем, блоком сравнения, орого- р вым и запоминающим устройствами, в днище резервуара для культивирования организмов каскадно образованы каналы с расположенными в них перфорированными водосточными трубами и поперечной перфорированной перегородкой для субстрата, над которой вдоль установлены термостатирую-,) шие трубы и под ней вдоль каждого канала — водосливная труба с вертикально расположенными водосливными патрубками, а также днище резерву.ара для культивирования организмов оснащено термостатирующей рубашкой и на стенках днища размещен.:; в продольном направлении трубо122С591 0

30

35 проводы с оросителями, соединенными посредством регулирующего вентиля с насо сом подачи воды, причем в герметическом сьемном своде выполнены продольные щели, закрытые оптически прозрачным материалом, а соответствующие концы перфорированной водосточной трубы посредством вентилей сообщены с контуром циркуляции воды и водосливной трубой с вертикально расположенными водосливными патрубками, при этом каждая водосливная труба верхнего канала сообщена с выходным концом перфорированной водосточной трубы нижслежащего канала и системой автоматичесИзобретение относится к гидробиологии и экологии, генетики и селекции для выполнения экспериментальных работ с растительными и животными организмами, в частности к установкам для культивирования водных и земноводных организмов, и может быть использорана в рыбоводстве для массового разведения гидробионтов в искусственных условиях.

Цель изобретения — повышение надежности работы установки и воспроизведение смоделированных условий температурного режима почвенной среды и режима осадков.

На фиг. 1 схематически изображена струк турная схема установки для культивирования водных организмов; на фиг. 2 — резервуар для культивирования организмов, общий вид с торца; на фиг. 3 — -,о же, вид сверху; на фиг. 4 — резервуар для культивирования организмов, поперечный разрез (сечение А — А на фиг. 3,); на фиг. 5 —сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 6 — система трубопроводов подачи и отвода воды из резервуара для культивирования организмов, аксонометрия; на фиг. 7 — фрагмент резервуара для культивирования организмов с системой автоматического регулирования температуры почвы; на фиг. 8— фрагмент резервуара для культивирования организмов с водопроводной системой, системой регулирования давления и с блоком датчиков температуры, давления и относительной влажности воздуха; на фиг. 9— система подготовки воды и воздуха заданных параметров с замкнутым контуром циркуляции воды; на фиг. 10 — система регулирования освещенности по спектральным составляющим с блоками коррекции освещенности по спектральным составляющим; на фиг. 11 — схема системы автоматическокого регулирования температуры, давления и влажности воздуха, температуры воды, газового режима воды, освещенности по спектральным составляющим, посредством аналого-цифрового преобразователя связаны с системой индикации фактических параметров и блоком сравнения, последний подключен к пороговому и загоминающему устройствам и K управляющему микропроцессору, соединенному с календарем-часами, блоком программирования пульта ввода и управления заданными климатическими параметрами, индчкатором заданных значений параметров. го регулирования климатических параметров, на фиг. 12 — структурная схема комплекса автоматического управления климатическими параметрами в установке для культивирования водных организмов.

Установка для культивирования водных организмов состоит из искусственной экологической системы, в которой задаваемые климатические параметры и физико-химические параметры внешней среды обеспечиваются посредством системы подготовки заданных параметров воздуха, воды и регулирования заданных параметров почвенной среды. Управление режимом работы как искусственной экологической среды, так и системой подготовки заданных параметров воздуха, воды и почвенной среды обеспечивается посредством систем автоматического регулирования задаваемых параметров комплекса автоматического управления режимами работы установки. Автономные системы автоматического регулирования посредством датчиков и регуляторов связаны со средой искусственной экологической системы и ее системой подготовки заданных параметров воздуха, воды и почвенной среды, а также связаны по соответствующим каналам с управляющими микропроцессорами и системой индикации заданных и фактических параметров, причем управляющие микропроцессоры и система индикации связаны с пультом управления, а пульт управления и управляющие микропроцессоры связаны с автономным календарем-часами. Пульт управления также связан с кома идно- из мерительным комплексом климатических параметров заданной местности.

Система автоматического регулирования параметров, управляющие микропроцессоры, системы индикации, автономный календарь-часы и пульт управления в целом

122059! составляют комплекс автоматического управления климатическими параметрами.

В предлагаемой установке информация о климатических и физико-химических параметрах внешней среды искусственной экологической системы в виде электрических сигналов от датчиков через усилители поступают в соответствующие системы автоматического регулирования климатических параметров.

С каждой системы автоматического регулирования параметров по соответствующим каналам информация поступает на систему индикации фактических параметров.

В свою очередь, система индикации связана с пультом управления. Пульт управления связан также с группой управляющих микропроцессоров, количество которых соответствует количеству систем автоматического регулирования параметров и каждый из них связан с соответствующей системой автоматического регулирования определенного параметра. Группа управляющих микропроцессоров связана также и с системой индикации. Автономный календарь-часы связан с пультом управления и с группой управляющих микропроцессоров. Пульт управления связан с командно-измерительным комплексом климатических параметров заданной местности.

Заданные режимы функцHoHHpoBBHHR системы в целом обеспечиваются посредством системы автоматического регулирования по каждому параметру в отдельности и соответствующих регуляторов, которые путем воздействия на определенные механизмы обеспечивают регулирование задгваемых параметров в искусственной экологической системе.

Предлагаемая установка для культивирования водных организмов обеспечивает культивирование организмов в условиях водной среды, водной среды и суши или же в условиях только суши. Такие конструктивные особенности установки дают возможность культивировать организмы с широким диапазоном их экологических особенностей в условиях искусственного климата или же в смоделированных климатических условиях заданной местности. Такая установка может работать в автоматическом режиме как аквариум, террариум или как климатическая камера.

Искусственная экологическая система установки — резервуар 1 для культивирования организмов совместно с культивированными организмами.

Резервуар 1 представляет собой прямоугольную в плане емкость, стенки которой своими нижними концами переходят в днище 2, последнее выполнено двухстенным для образования термостатирующей рубашки 3.

Кроме того, в днище 2 на всю длину резервуара 1 каскадно расположены канглы 4, представляющие собой углубление в днище 2

Зо

55 с Bepтикал ь»ым11 стенеa!é и, пcpeходяl";ii õ1 -1 в желоба. в к-æäî,ì ;из которых расположен перфорированный трубопровод 5.

Перфорирован»ые трубопроводь1 5 l,10жены с уклоном нс менее 0,02 B желобах продольных каналов 4 для обес»ече»пя самотека воды.

Желоба продольных каналов 4 днища 2 отделены от сВМНх каналов посредством поперечной дырчатой перегородки 6 с вертикально расположенными водосливными патрубками 7, выполненными»o высоте, раьной верхней кромке продольных каналов 4.

Под дырчатой перегородкой 6 расположена в желобе каждого»родольного канала 4 над перфорированным трубопроводом 5 водосливная труба Я е переходящими через дь|рчатую перегородку 6 с водосливными патрубками 9, высота которых ниже водослнвных патрубков 7 поперечной »ерегородки 6. В каждом из каналов 4 на дырчатой перегородке б рас»оложен почвенный субстрат 10, внутри которого вдоль расположены термостатирующие трубы 11.

Кроме того,;г стенках днища 2 между каналами 4 расположены трубо»роводы 12, соединенные посредством вентилей 13 с оросителями 14. В корпусе резервуара 1 расположена площадка 15 обслуживания, а сверху корпуса резервуара 1 расположе»о герметическое герекрытие 1. Площадка 15 обслуживания сообщена с внешней средой посредством шлюзовой камеры 17. В корпусе резевуара 1 имеются также вент11ляционные окна 18. Нг пологих стенках перекрытия 16 расположены щели 19, являющиеся оптическ» прозрачными для светового излучения. На щелях 19 расположены щелевые блоки 20 коррекции светового режима по спектргльнь1м составляющим. Блоки 20 оснащены комплектами источников 21 искусственного света. Кроме того, в нутр» резервуара 1 над сводом перекрытия 16 расположены источники 22 искусственногo светя.

Резервуар 1 для культивирования организмов посредством перфорированных трубопроводов 5, водосливных труб 8 с водосливными патрубками 9 и соответствующих вентилей соединен с замкнутым контуром циркуляции воды.

Контур циркуляции воды включает в себя блок 23 подготовки воды и воздуха заданных параметров, последний представляет из себя систему емкостей с расположенными в «их барботерами, связанными с воздуходувкой 24. от которой по воздухопроводу с регулирующим вентилем 25 подается сжатый воздух для насыщения воды кислородом до заданного значения.

Блок 23 обеспечивает также подготовку воздуха заданной влажности посредством забора системой змеевиков увлажненного до полного насыщения воздуха и атмосферного

1220591 воздуха, прошедшего полное осушение. Кроме того, увлажненный и осушенный воздух в системе змеевиков подвергается предварительной температурной обработке.

С блока 23 вода поступает в контур циркуляции воды, трубопроводная коммуникация которого включает насос 26 подачи воды, сообщенный посредством вентиля 27 с холодильником 28 и электронагревателем 29.

Посредством обратного клапана 30 и вентилей 31 и 32 контур циркуляции воды подключен к резервуару 1 культивирования организмов через вентиль ЗЗ.

Для подачи воды непосредственно в резервуар 1 перфорированные трубопроводы 5

10 каналов 4 посредством вентилей ЗЗ сообщены с контуром циркуляции воды. В этом случае в перфорированные трубопроводы 5

Для обеспечения заданной температуры и влажности воздуха в резервуаре 1 осушенный воздух по линии подачи осушенного воздуха с блока 23 поступает через регулирующий вентиль 44, а увлажненный до полного насыщения воздух с блока 23 поступает через регулирующий вентиль 45. Линии подачи осушенного и увлажненного воздуха посредством регулирующих вентилей 44 и 45 сообщены с компрессором 46, который нагнетает воздух заданной влажности в линию подачи термостатированного воздуха заданной влажности, включающей в себя холодильник 47, электронагре50

55 вода поступает через обратный клапан 30 при закрытом вентиле 31.

Выходной конец водосточной трубы 8 с водосливными патрубками 9 верхнего канала 20

4 сообщен с выходным концом перфорированного трубопровода 5 нижележащего (среднего) канала 4, а выходной конец водосточной трубы 8 с водосливными патрубками 9 сообщен также с выходным концом перфорированного трубопровода 5 нижележа- щего (крайнего справа) канала 4, водосточная труба 8 с водосливными патрубками 9 которого сообщена посредством вентиля 34 и 35 с перфорированным трубопроводом 5 этого же канала 4.

Для подачи воды из резервуара 1 в контур циркуляции водосточные трубы 8 с водосливными патрубками 9 и перфорированные водосточные трубы 5 своими выходными концами посредством вентилей 36 и 32 сообщены с контуром циркуляции воды, в состав которого также входит система фильтров

37 и деаэратор 38, сообщенные посредством вентиля 39 с насосом 40 подачи воды в блок 23 подготовки воды и воздуха заданных параметров.

Для обеспечения заданного режима осад- 40 ков трубопроводы 12, расположенные в резервуаре 1 посредством регулирующего вентиля 41 и трубопровода 42 с регулировочным вентилем 43, сообщены с насосом 26 подачи воды. ватель 48, из которых воздух далее поступает по воздухопроводу 49 в резервуар 1.

Для обеспечения установки для культивирования водных организмов необходимым количеством воды контур циркуляции воды посредством трубопровода с вентилем 50 сообщен с источником водоснабжения.

Опорожнение и сброс воды из установки в канализацию осуществляется посредством трубопровода с вентилем 51.

Воздухопроводная коммуникация регулирования давления воздуха в резервуаре 1 состоит из воздухопроводов линии регулирования избыточного давления воздуха в резервуаре 1, включающей в себя обратный клапан 52 и регулирующий вентиль 53, а также состоит из линии регулирования пониженного давления воздуха в резервуаре 1, включающей в себя обратный клапан 54, регулирующий вентиль 55 и компрессор 56.

При работе установки для культивирования водных организмов как климатической камеры предусмотрена система сброса дренажных вод через систему регулирования давления воздуха в резервуаре 1 с последующей подачей дренажных вод в контур циркуляции воды. В этом случае водосточные трубы 8 с водосливными патрубками 9 и перфорированные водосточные трубы каналов 4 посредством регулировочного вентиля 36 и трубопровода с обратным клапаном 57 связаны с линиями регулирования избыточного и пониженного давления воздуха через обратные клапаны 52 и 54. Дренажные воды в виде водовоздушной пульпы и конденсата поступают затем через собирательные воронки 58 и 59 по трубопроводу

60 в бак 61 сбора дренажных вод, из которого по трубопроводу с регулировочным вентилем 62 посредством насоса 40 вода подается на блок 23.

Для регулирования температурного режима почвы в установке для культивирования водных организмов в почвенном субстрате 10 продольных каналов 4 расположены термостатирующие трубы 7, входные концы которых сообщены посредством регулировочных вентилей 63 с контуром циркуляции теплоносителя, а выходные концы труб 7 также посредством регулировочных вентилей 64 сообщены с контуром циркуляции теплоносителя. Кроме того, термостатирующая рубашка 3 также сообщена посредством регулировочных вентилей 65 и 66 с кон. туром циркуляции теплоносителя. Трубопроводная коммуникация контура циркуляции жидкого теплоносителя включает в себя насос 67 подачи теплоносителя, а также холодильник 68 и электронагреватель 69, через которые по трубопроводам жидкий теплоноси- ель далее поступает в термостатируюн1ую рубашку 3 и термостатирующие трубы 7 через открытые вентили 63 и 65.

122059

Выходные концы термостатирующих труб

7 и термостатирующая рубашка 3 сообщены посредством трубопроводов с вентилями

64 и 66 со всасывающим патрубком насоса 67, образуя замкнутый контур циркуляции жидкого теплоносителя в резервуаре 1.

Система регулирования освещенности по спектральным составляющим установки состоит из источников 22 искусственного света и щелевых блоков 20 коррекции освещенности по спектральным составляющим, оснащенные комплектами источников 2! искусственного света. Щелевые блоки 20 коррекции освещенности по спектральным составляющим представляют собой трубы с

)5 внутренней зеркальной поверхностью и имеющие продольные щели 70 для равномерного распределения выходящего в процессе многократного отражения и перемешивания внутри них светового потока разных спектральных составляющих от источников 21 искусственного света. Щелевые блоки 20 торцами своих щелей 70 укреплены на оптически прозрачных щелях 19 перекрытия 16 для обеспечения подачи заданного спектрального состава светового потока в резервуар 1.

Установка для культивирования водных, земноводных и наземных организмов осна.цена системой автоматического регулирования температуры воздуха, системой автоматического регулирования давления воздуха, системой автоматического регулирования относительной влажности воздуха, системой автоматического регулирования температуры воды, системой автоматического регулирования газового режима водной среды, системой автоматического регулирования освещенности по спектральным составляющим, системой автоматического регулирования коррекции освещенности по спектральным составляющим, системой автоматического регулирования температурного режима почвенной среды и системой автоматического ре- 40 гулирования режима осадков.

Система автоматического регулирования температуры воздуха состоит из датчика 71 температуры воздуха, связанного с усилителем 72 сигналов температуры воздуха, последний по каналу 73 связан с нормали- 4 затором 74 уровня сигналов температуры, представляющий собой электронное устройство, которое пропорционально уменьшает или увеличивает амплитуду электрического сигнала в соответствии с требованиями для входных сигналов типового аналого-цифрового преобразователя. Выход нормализатора 74 связан с аналого-цифровым преобразователем 75, выход которого связан с блоком 76 сравнения, а также связан с системой индикации фактических значений параметров. Кроме того, блок 76 сравнения связан с пороговым устройством 77, предназначенным для контроля работоспособности систем автоматического регулирования тем,ературы воздуха и подачи аварийного сигнала на систему индикации, а также для блокировки неисправного сигнала регулирования температуры воздуха. Блок 77 представляет собой электронное устройство, которое анализирует уровень входного сигнала и при превышении заданного уровня выдает сигнал на систему контроля. Выход блока 77 связан системой индикации контроля работоспособности каналов регулирования.

Выход блока 76 также связан с запоминающим устройством 78, которое предназначено для хранения управляющего значения регулируемого параметра (температуры воздуха), в цифровой форме и выход его связан с цифроаналоговым преобразователем 79, который связан с усилителем 80, последний по каналу 81 связан с регулятором 82 температуры, который управляет работой холодильника 47 и нагревателя 48.

Система автоматического регулирования воздуха состоит из датчика 83 давления возду ха, связанно" î с усилителем 84, который по каналу 85 связан с нормализатором 86, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 87, выход последнего связан с блоком 88 сравнения и системой индикации фактических значений регулируемого параметра. Блок 88 по входу также связан с микропроцессором 89 через канал 90, а по выходу он связан с пороговым устройством 91 и с запоминающим ус-ройством 92. Выход устройства 91 связан с системой контроля работоснособности каналов регулирования.

Выход устройства 92 связан с цифроаналоговым преобразователем 93, который связан с усилителем 94, последний по каналу 95 связан с регулятором 96, который управляет работой регулирующего вентиля

35 линии регулирования избыточного давления воздуха в резервуаре 1, а также управляет работой регулирующего вентиля 55 и компрессором 56 линии регулирования пониженного давления воздуха в резервуаре l.

Система автоматического регулирования относительной влажности воздуха состоит из датчика 97 относительной влажности воздуха, связанного с усилителем 98, последний по каналу 99 связан с нормализатором 100, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 101.

По выходу преобразователь 101 связан с блоком 102 сравнения и системой индикации фактических значений параметров. Блок

102 по входу тоже связан с микропроцессором 103 по каналу 104. По выходу блок 102 связан с пороговым устройством

105, которое связано с устройством контроля работоспособности каналов регулирования и с запоминающим устройством 106, последнее соединено с цифроаналоговым пре122059!

10 затором 142 сигналов освещенности по спект- s5 образователем 107, который связан с усилителем 108. Усилитель 108 по каналу 109 связан с регулятором 110 относительной влажности воздуха, который управляет работой регулирующих вентилей 44 и 45 линий подачи увлажненного и осушенного воздуха в компрессор 46.

Система автоматического регулирования температуры воды состоит из датчика

111 температуры воды, связанного с усилителем 112 сигналов температуры воды, связанным по каналу 113 с нормализатором

114. Выход последнего подключен к аналогоцифровому преобразователю 115. Преобразователь по выходу связан с блоком 116 сравнения и системой индикации фактических значений параметров. Блок 116 сравнения по выходу также связан с микропроцессором 117 посредством канала 118.

По выходу блок 116 связан с пороговым устройством 119 и с запоминающим устройством 120. Выход устройства 119 также связан с системой контроля работоспособности каналов регулирования. Выход устройства

120 связан с цифроаналоговым преобразователем 121, связанным по выходу со входом усилителя 122, последний по каналу 123 связан с регулятором 124, управляющим работой холодильника 28 и нагревателя 29.

Система автоматического регулирования концентрации растворенного в воде кислорода состоит из датчика 125 концентрации растворенного в воде кислорода, связанного с усилителем 126, который по каналу 127 связан с нормализатором 128. Выход последнего связан с аналого-цифровым преобразователем 129, последний по выходу связан с блоком 130 сравнения и с системой индикации фактических значений параметров.

Блок 130 сравнения соединен также с управляющим микропроцессором 131 по каналу 132. По выходу блок 130 сравнения связан с пороговым устройством 133 и с запоминающим устройством 134. Выход устройства 133 также связан с системой контроля работоспособности каналов регулирования, Выход устройства 134 соединен с цифроаналоговым преобразователем 135, связанным по выходу с входом усилителя 136, последний по каналу 137 связан с регулятором 138, управляющим работой регулирующего вентиля 25.

Система автоматического регулирования освещенности по спектральным составляющим состоит из датчика 139 освещенности по спектральным составляющим, связанным с усилителем 40 сигналов освещенности по спектральным составляющим, который по каналу 141 связан с нормалиральным составляющим. Выход последнего связан с входом аналого-цифрового преобразователя 143, выход последнего связан

7$ зо

50 с блоком 144 сравнения и с системой индикации фактических параметров. Выход блока 144 сравнения связан с микропроцессором 145 посредством канала 146 с пороговым устройством 147 и с запоминающим устройством !48. Выход последнего связан также с системой контроля работоспособности каналов регулирования.

Выход запоминающего устройства 148 связан с цифроаналоговым преобразователем 149, подключенным выходом ко входу усилителя 150, который по каналу 151 связ" í с регулятором 152 освещенности по спектральным составляющим, который согласно сигналам подключает необходимые по спектральной характеристике источники 22 искусственного света.

Система автоматической регулировки и коррекции освещенности по спектральным составляющим состоит из датчика 139 освещенности по спектральным составляющим, который выдает, кроме сигналов обшей освещенности, сигналы значений крайних составляющих видимой области спектра (ультрафиолетовые и инфракрасные участки спектра). Выходы датчика 139 связаны с усилителями 152 и 153, которые по каналу 154 связаны с нормализатором 155. Последний по выходу связан с аналого-цифровым преобразователем 156, выходы которого связаны с блоком 157 сравнения и с системой индикации фактических значений параметра.

Блок 157 сравнения по входу также связан с микропроцессором 158 по каналу 159.

Выход блока 157 связан также с пороговым устройством 160 и с запоминающим устройством 161, выход которого связан с системой контроля работоспособности каналов регулирования, устройство 161 связано с цифроаналоговым преобразователем 162, который связан с усилителем 163. Последний по каналу 164 связан с регулятором 165 коррекции освещенности по спектральным составляющим. Регулятор 165 осуществляет включение требуемых для коррекции освещенности лам п источников 21 искусственного света.

Система автоматического регулирования температуры почвенной среды состоит из датчика 166 температуры почвы, связанного с усилителем 167, который по каналу 168 связан с нормализатором 169, по выходу связанным с аналого-цифровым преобразователем 170. Выход последнего подключены к блоку 171 сравнения и к системе индикации фактических значений параметра. Блок 171 сравнения по входу также связан с микропроцессором 172 по каналу 173, последний связан с пороговым устройством 174 и с запоминающим устройством

175, Пороговое устройство 174 по выходу связано с системой контроля работоспособности канала, а запоминающее устройство 175 связано с цифроаналоговым преобразователем

176, которое связано с усилителем 177, вы1220591

10

196 связаны с индикатором контроля работоспособности каналов 197.

Выходы микропроцессоров 198, 89, 103, 117, 131, 145, 158, 172 и 186 связаны с индикатором 199 заданных значений параметров. Автономный календарь-часы 200 по выходам связан с индикатором текущего времени 201 и с микропроцессорами 198, 89, 103, 117, 131, 145, 158, !72 и 183. Блок 202 программирования микропроцессоров свя- 40 зан по входу с блоком 203 связи управления командно-измерительного комплекса, а по выходу с микропроцессорами 198, 89, 103, 117, 131, 145, !58, 172 и 183. Блок

203 по входу связан с автономным календарем-часами 200 и с блоком 201 управления командно-измерительным комплексом, а по выходу — с блоками 202 и 204 и с командно-измерительнь м комплексом. Блок

204 ввода телеметрических данных по выходу связан с управляющими микропроцес- 50 сорами 198, 89, 03, 1!7, 131, 145, 158, !72 и 183. мы, поскольку решение задач управления кли- 55 ход которого по каналу 178 связан с регулятором 179 температуры почвы, который управляет работой холодильника 68 и нагревателя 69.

Система автоматического регулирования режима осадков состоит из датчиков

180 уровня осадков, связанных с усилителем 181 сигналов уровня осадков, связанного по каналу 182 с нормализатором 183.

Выход нормализатора связан с аналогоцифровым преобразователем 184, который соединен с блоком 185 сравнения и с системой индикации фактических значений параметра. Преобразователь 184 по входу также связан с микропроцессором 186 по каналу 187. Выходы преобразователя связаны с пороговым устройством 188 и с запоминающим устройством 189. Выход порогового устройства 188 соединен с системой контроля работоспособности канала, а выход запоминающего устройства 189 связан с цифроаналоговым преобразователем 190, который связан с усилителем 191, последний по каналу 192 связан с регулятором 193, который управляет работой регулирующего вентиля 41, обеспечивающего количественную подачу воды через оросители 14 в виде осадков согласно заданной программе режима осадков.

Выходы аналого-цифровых преобразователей 75, 87, 101, 1!5, 129, 143, 156, 170 и 184 по каналу 194 связаны с индикатором 195 фактических значений параметров. Выходы пороговых устройств 77, 91, 105, 119, 133, 147, !60, 177 и 188 по каналу

Системы автоматического регулирования параметров выполнены как цифровые систематическими и физико-химическими параметрами среды в искусственной экологической системе осуществляется управляющими мик20

30 ропроцессорами, и результат выдается в цифровой форме. Сравнение заданных и фактических параметров осуществляется в цифровой форме, что позволяет просто получить требуемую точность регулирования параметров. В дальнейшем управляющее воздействие преобразуется в аналоговую или дискретную форму и поступает на соответствующие регуляторы. В предлагаемой установке автоматические системы регулирования параметров выполнены в виде автономных блоков, что позволяет повысить надежность работы всего комплекса автоматического управления климатическими параметрами в целом.

Для использования установки для культивирования водных организмов как аквариума вентиляционные окна 18 открыты, системы регулирования температуры, давления и влажности воздуха из работы отключены. Отключена из работы также и система регулирования режима осадков, а систему регулирования температурного режима почвенной среды включают в работу по мере необходимости.

Для запуска предлагаемой установки в режиме работы аквариума воду от источника водоснабжения через открытый вентиль 50 насосом 40 по коммуникациям 37—

39 подают в емкость блока 23. По мере заполнения водой блока 23 воду далее подают насосом 26 через открытый вентиль 27 по коммуникациям 28 и 29, обратный клапан 30 и через открытые вентили 33 в перфорированную трубу 5 верхнего канала 4, лов 4. В этом случае вода через отверстия труб поступает в днища каналов 4, проходит через отверстия перегородки 6 с почвенным субстратом, а также поднимается вверх по водосливным патрубкам 7 и заполняет таким образом всю нижнюю часть резервуара 1. По достижении необходимого уровня воды в резервуаре 1 воду через водосливные патрубки 9 водосливных труб 8 при открытых вентилях 36 среднего и нижнего каналов 4 и открытых вентилях 36 и 32 посредством насоса 40 подают обратно в блок 23, обеспечивая, таким образом, замкнутую циркуляцию воды. При этом для поддержания заданного уровня воды в резервуаре 1 производительность насосов 40 и 26 и вентилей 27, 32 и 39 должна быть одинаковой, осуществляя для этих целей их регулировку на пропускную способность и производительность работы. После заполнения установки водой вентиль 50 перекрывают.

В случае необходимости культивирования растений в почвенный субстрат каналов 4 высаживают растения перед заполнением резервуара 1 водой. После установления стабильного уровня воды в резервуаре 1 включают в работу системы автоматического регулирования температуры воды, газового режима воды, освещенности по спектраль1220591

14 ным составляющим и систему автоматического регулирования коррекции освещенности по спектральным составляющим.

Для перестройки установки для культивирования водных организмов из режима аквариума в режим работы террариума понижают уровень воды в резервуаре

1 до тех пор, пока под водой останется средний и самый нижний каналы 4, либо оставляя затопленным под водой только самый нижний канал 4. В этом случае незатопленные водой каналы представляют собой модель участка суши, а затопленные водой каналы 4 представляют собой модель водной среды, а в комплексе все каналы составляют в таком случае модель суша — водная среда.

В случае использования верхнего и среднего каналов 4 в качестве модели участка суши, т. е, в незатопленных водой каналов

4, вода поступает через вентили 33 в перфорированные водосточные трубы 5 канапроходит через перегородку с почвенным суб15 стратом и патрубки 6 и переливается через трубки 9 в трубу 8 среднего канала, вентиль 33 трубы 5 в этом случае закрыт.

При закрытом вентиле 33 трубы 5 среднего канала 4 вода самотеком из трубы 8 верхнего канала 4 переливается в перфорированную трубу 5 среднего канала 4, проходит дырчатую перегородку 6 и ее патрубки 7 с почвенным субстратом и переливается через патрубки 9 трубы 8 этого же канала, затем поступает через перфорированную трубу 5 нижнего канала 4 (вентиль

ЗЗ трубы 5 этого канала желательно перекрыть), а посредством трубы 8 с патрубками 9 вода поступает из нижнего канала в контур циркуляции описанным способом.

В автоматическом режиме работы установки как террариума вентиляционные окна 18 закрыты, а вход во внутрь резервура 1 осуществляется через шлюзовую камеру 17. Для обеспечения работы установки в заданном режиме системы авто- 40 матического регулирования температуры, давления и влажности воздуха, температуры и газового режима воды, температуры почвенной среды и режима осадков включают в работу.

Для использования даннои установки как климатической камеры, обеспечивающей условия суши перекрытием вентилей 33, воду из резервуара 1 при открытых вентилях 35 и 36 подают в контур циркуляции и после опорожнения от воды резервуара 1 перекрывают вентили 35 и 36 трубы 5 нижнего канала 4, а также перекрывают вентили 36 среднего . верхнего каналов 4 и открывают вентиль 31 для подачи воды по контуру циркуляции, минуя резервуар 1.

Дренажные воды, образующиеся в процес- 55 се работы системы автоматического регулирования режима осадков, подают через перфорированные трубы 5 каналов 4 через открытые вентили 35 и 36, обратный клапан 57 либо по коммуникациям 52, 53 и 59, либо по коммуникациям 54, 55, 56 и 58 (в зависимости от режима работы системы регулирования давления воздуха в резервуаре 1) и далее по трубопроводу 60 в бак 61, из которого дренажные воды важно подать через вентиль 62 в контур циркуляции.

Регулирование климатических параметров в установке осуществляется следующим образом.

Для поддержания требуемых значений температуры воздуха в резервуаре 1 используется датчик 71, который преобразует фактическое значение температуры воздуха в электрические сигналы, усиливаемые электронным усилителем 72 и передаваемые по каналу 73 в нормализатор 74. Нормал