Часть первая. Пролог.
Здравствуйте, дорогие друзья! Яркое времяпрепровождение последних двух месяцев и природная впечатлительность заставляют меня написать этот пост. История эта берёт начало из моего предыдущего опыта, о котором я писал на этом ресурсе несколько лет назад (https://habr.com/ru/articles/803901/).
Это был действительно полезный жизненный опыт, сложный путь, давший много полезных навыков и умений, способный научить любого, что авантюризм и импульсивные решения — это точно не путь к «успешному успеху». Если быть кратким: прошлая история меня ничему не научила, поэтому этой истории быть!
Часть вторая. Вводная часть.
Немногим более месяца назад я был в плановой командировке в Приморском крае, на месте установки предыдущего устройства. К слову, будка исправно работает (дай Бог здоровья тем, кто бережно её эксплуатирует, ну и мне, конечно). По словам руководства, устройство выполнило своё предназначение на 200 процентов.
В общем, прокатили меня по морским угодьям, показали то, что необходимо охранять от вмешательства браконьеров. Увидев всё своими глазами, я был впечатлён романтикой морской работы (её светлой стороной, конечно). Масштабы производства и предстоящие задачи, которые я для себя подметил (возможно, о них я расскажу позже, если реализую задуманное).
У предприятия появился второй «огород», и проводилась огромная работа по высадке малька на новую территорию, которая охранялась исключительно периодическим патрулированием, что экономически невыгодно, особенно исходя из современных реалий. В общем, то, что потрачено много ресурсов, денег, сложной работы, которую делают парни каждый день, занимаясь разведением морских культур, что территория находится без контроля, всё это я воспринял как личную трагедию!
Необходимо было в кратчайшие сроки найти решение. Парни просили помочь с реализацией визуального контроля территории. Я понимал, что обычное видеонаблюдение будет неэффективно: за каждой камерой нужна своя пара глаз. Каждая пара глаз ещё и обладает парой рук, которых вечно не хватает на производстве. Да и зачем занимать людей рутинным просмотром того, как интерферируют морские волны!
Часть третья. План действий, выбор решения исходя из набитых шишек.
Наверное, каждый специалист решает технические задачи исходя из багажа своих навыков, и тем мучительнее поиск правильного решения, чем полнее забит этот багажник! Необходимо найти экономически оправданное и технически эффективное решение, а ещё постараться не обанкротить дядю. Как всегда, всё усложнялось местностью: территория огорода простирается между двумя бухтами, вокруг каменные уступы и скалы.
Любую сложную задачу проще решить, если разбить её на несколько подзадач. Что необходимо?
1. Обеспечить бесперебойное питание приборов.
2. Установить и обеспечить работу устройств визуального контроля.
3. Обеспечить удалённый контроль и передачу тревожного сигнала заинтересованным лицам.
Да, вроде всё просто, но каждый пункт — отдельная история с построением своей системы. По первому пункту выбор пал на солнечную генерацию, с ветряками сложнее (да и опыт у меня минимальный, хотя и с солнцем также). Ну, мы как делаем: если что-то не знаем или не умеем — правильно, подгоняем факты под обстоятельства. Находим веские аргументы: «От ветрогенератора откажемся, это деньги на ветер!»
С системой видеонаблюдения проще: я сто раз так делал — видеорегистратор в пылевлагозащищённом корпусе и доступ заказчика через приложение производителя! Ладно, а как обеспечить передачу тревожного сигнала? Ещё бы контролировать систему генерации, понимать, когда мы на грани фола, а когда можем продавать электричество соседям. В общем, нужна система автоматизации, некая надстройка.
Вернувшись домой и детально подумав над задачей, ощутив всю глубину глубин, я начал переживать «панические атаки», особенно они усиливались от понимания, что на всё про всё меньше месяца, так как дальше зима, а запустить нужно в этом сезоне.
Часть четвёртая. Техническое решение.
Решения на рынке по охране акватории моря следующие: компании за много денег предлагают установить систему мониторинга — РЛС, которая работает в паре со сдвоенной биспектральной камерой (тепловизор и поворотная камера). Простым языком, работает так: радиолокационная станция «находит» нарушителя и поворачивает камеру на объект, осуществляя визуальный контроль, выдаёт тревожный сигнал на пункт наблюдения. Это дорогие решения для стратегических объектов, требуют навыков в эксплуатации и обслуживании, высокой квалификации персонала. Короче, нашему «Рыбцентру» не подходит, там ещё и облысеть можно (есть санитарная зона от излучений). Тем более у нас осталась одна биспектральная камера от предыдущих проектов.
В общем, зачем изобретать велосипед? Пойдём по проторённой дорожке. Система автоматизации была реализована на проекте с открытым исходным кодом (https://www.home-assistant.io/). Систему развернул на мини-ПК с процессором N150, 16 ГБ ОЗУ и ускорителем (Hailo-8 M.2, 26 TOPS). Выбрал эту платформу по причине энергоэффективности, ведь предстоит бороться за каждый сэкономленный ватт энергии. Всего три камеры: необходимо организовать так называемую охрану системы от «доходяг всяких»! Две камеры контролируют подход к оборудованию, одна биспектральная (по сути две, состоит из тепловизора и поворотной камеры) — для визуального контроля за акваторией моря в любое время суток.
Система автоматизации имеет возможность установки дополнений. Дополнение Frigate версии 18 (на момент реализации проекта) позволяет классифицировать объект в кадре (в моём случае: катер, человек, транспорт).
В общем, несколько месяцев назад реализовал корпоративный мессенджер предприятия и систему ботов, которые взаимодействуют с локальными моделями ИИ (https://matrix.org/). Мессенджер заменил нам всякие заморские экстремистские решения, имеет схожий функционал и помогает в работе. Его и буду использовать для доставки тревожных сообщений, а также для передачи технической информации о работе системы.
Система солнечной генерации представлена четырьмя панелями, каждая по 240 Вт. Спланировал два отдельных солнечных поля: по две панели на свой контроллер (для большей надёжности). Всё это добро подключено к LiFePO₄-аккумулятору 12 В / 300 А·ч. 12-вольтовая система выбрана, потому что все потребители используют это напряжение — все, кроме тепловизора и коммутатора (DC/DC-преобразователь).
Всё поместилось в два ящика. Пришлось делать из них всепогодные: установил вентиляторы для охлаждения и термокабель для нагрева, датчики температуры DS18B20 внутри ящиков и в корпусе установки для работы системы терморегуляции и обеспечения охлаждения и нагрева оборудования.
Часть пятая. Выезд на место установки и импровизация.
На Дальнем Востоке расстояния становятся серьёзным испытанием для логистики и повседневной жизни. Добрались с Божьей помощью. На месте пришлось импровизировать. Пока Сергей импровизировал (как бы пошло ни звучало) с кронштейном для конструкции, я поимпровизировал с прожектором (им нужно было управлять автоматически).
В нём был установлен радиомодуль: производитель предполагал, что мы должны управлять им с пульта. Замерив уровни, заменил радиомодуль на плату ESP32-WROOM. Пришлось заменить антенну на 2,4 ГГц для подключения к беспроводной сети нашего комплекса. Фонарик этот мощностью 600 Вт — это очень много для энергоэффективной системы, поэтому мы используем его периодически, включая в тёмное время суток. Он медленно крутится из крайнего левого положения в крайнее правое, освещая перед собой несколько км морской глади, сводя с ума морские суда, случайно оказавшиеся не там, где надо.
«Господь шёл перед ними в столпе огненном, чтобы освещать их путь ночью» (Исх. 13:21).
Пришло время установки. Место мы нашли заранее — на скале, самая верхняя точка, скала отвесная, 75 метров. Места знатные, впечатлений набрались! Вся стройка легла на крепкие плечи Сергея, который спланировал конструкцию и грамотно подготовил кронштейн для крепления оборудования. Естественно, не обошлось без приятной осенней погоды: боковой дождь и порывы ветра до 20 м/с.
Часть шестая. Итоги работы.
В общем, сейчас система запущена, работает в штатном режиме, но скажу честно: я не знаю, что будет дальше. Систему я считал под нагрузку в 100 Вт. При такой нагрузке в сутки я должен тратить, по подсчётам, 2400 Вт, при этом батарея (самая дорогая часть системы) может отдать 3800 Вт. Вроде запас есть, но его очень мало — 1,5 суток без заряда. Мне удаётся, пока плюсовая температура, снизить потребление до 50 Вт. Сейчас, 26.10.2026, в солнечный день заряд от панелей даёт до 700–800 Вт. Этого хватает, чтобы зарядить систему к часу дня. Дальше можно продавать энергию соседям до трёх, потом солнце идёт на закат. Зимой будет хуже, нужно будет включать термокабель. Благодаря автоматизациям система отслеживает заряд батареи: когда включать нагрузки, а когда нет. В случае разряда отключает менее важные, затем важные, переходит в режим выживания. Обо всех режимах работы я узнаю из мессенджера. Также имею доступ к системе. К слову, связь реализована через направленную антенну по GSM-каналу.
Что касается работы системы: биспектральная камера по предустановкам периодически двигается от точки к точке, просматривая всю акваторию. Если в кадре оказывается судно, то его фото попадает в чат, где его видят заинтересованные лица, у которых есть доступ к регистратору через приложение. В приложении можно в реальном времени посмотреть обстановку и проверить архив. В ночное время, если есть запас энергии, включается прожектор, освещая морской огород. В случае подхода к оборудованию человек также оказывается на фото в чате.
Часть седьмая. Возможные перспективы.
Только время покажет, эффективна ли система, выявит все недочёты и неучтённые моменты. Опасений у меня много. Вроде бы ёмкость не мешало бы увеличить, установив параллельно ещё батарею, но тогда её надо заряжать, греть, а «Зима близко». С другой стороны, злоумышленникам будет неудобно нырять, если вода замерзнет. Тогда целесообразнее убрать батарею и отключить систему до следующего сезона. Увеличить солнечные панели не получится — мы ограничены в пространстве. В общем, что гадать — время покажет, а мне пора заканчивать. Спасибо всем, кто дочитал до конца!
