Дослідження і вдосконалення компютерно-інтегрованої системи керування кліматом в приміщенні фірми на базі КТЗ ARDUINO

Abstract

Актуальність теми. На фармацевтичному ринку аптечний склад вважається закладом охорони здоров’я. Тому дистриб’ютори, які займаються зберіганням та гуртовою торгівлею лікарськими препаратами, зобов’язані оформлювати ліцензію Держлікслужби України. Цей документ свідчить про те, що клієнти фармскладу-постачальника (аптеки, лікарні) отримають медпрепарати, які зберігались та транспортувались за належних температурних умов, а їх якість перевірено вхідним контролем та повністю збережено. Ліцензію можуть анулювати за порушення при зберіганні або транспортуванні. Причому ліцензію дистриб’ютор ніколи не отримає, якщо не матиме належної матеріально-технічної бази, яка забезпечує складську діяльність, та кваліфікованого персоналу. В Україні кількість аптечних складів коливалась від 3000 у 1990-х роках до 700 у 2010-х. Наразі не більше 50 складів працюють ефективно та мають великий обсяг зберігання фармацевтичної продукції. З них три найбільші дистриб’ютори ("БаДМ" та "Вента", м. Дніпро, "Оптима-Фарм", м. Київ) постачають ліки до 85,4% аптечних закладів [22]. 1 кв. 2021 1 кв. 2021 1 кв. 2022 Рис. В1. Обсяг продажу медпрепаратів в Україні У 2020 році в Україні продали фармакологічних товарів на 92,9 млрд. грн. (+7,9% у гривнях порівняно з 2019 р. і +3% у доларах). При цьому упаковок ліків було реалізовано 1,1 млрд., що на 4% менше, ніж попереднього року. Зростання відбулося за рахунок збільшення продажів засобів індивідуального захисту, а також антибактеріальних і дезінфікуючих засобів. У першому кварталі 2021 року медпрепаратів продали на суму 26,7 млн. грн. (-10% у доларовому еквіваленті через інфляцію) – таку саму, як в аналогічний період минулого року. У роздріб реалізували 266,9 млн. упаковок ліків (-19%). Експерти пов’язують це з різними періодами початку епідсезону. Початок війни із РФ у лютому 2022 року докорінно змінив кон'юнктуру ринку медичних препаратів, значно збільшивши потік ліків в нашу державу, і, відповідно, обумовив необхідність зростання кількості оснащених фармацевтичних складів для зберігання лікарської продукції. Від якості медичних препаратів залежить те, наскільки лікування буде ефективним і корисним для здоров'я людей. Умови зберігання готових лікарських засобів (ГЛЗ) багато в чому впливають на збереження лікувальних властивостей таблеток, ін'єкцій і мікстур, а також на цілісність та якість упаковок і структури фармацевтичної продукції. Неправильні умови зберігання, а особливо підвищена вологість повітря, загрожують не тільки псуванням ліків і втратою їх лікувальних властивостей, а й можуть призвести до виникнення загрози здоров'ю і навіть життю людей. Моніторинг мікроклімату не тільки забезпечує правильний перебіг технологічних процесів, безперебійне функціонування обладнання, збереження сировини та готової продукції, але й впливає на комфорт і безпеку працюючих у приміщенні людей. За умов епідеміологічної обстановки, що склалася у світі за останні роки, мікроклімат займає особливе місце. За результатами останніх досліджень, контроль та регуляція показників температури та вологості повітря здатні значно скоротити масштаби поширення таких захворювань, як COVID-19 та грип. Оптимізація якості повітря в офісних приміщеннях (Air quality index, AQI) необхідна для забезпечення самопочуття та продуктивності персоналу. Офісний робітник працює в середньому 40 годин на тиждень, і тепер COVID-19 нагадав наскільки важливим є впровадження якісної системи вентиляції та систем контролю мікрокліматом, щоб забезпечували здорове та продуктивне робоче середовище. Фармацевти і аптекарі, а також виробники фармацевтичної продукції, перш за все зацікавлені в створенні нормативних температурно-вологісних умов мікроклімату для приміщень аптечних складів, аптек або логістичних центрів. Тому дослідження, спрямовані на створення нових та удосконалення існуючих систем керування параметрами мікроклімату на складах зберігання фармацевтичної продукції, удосконалення алгоритмів їх роботи, із використанням засобів візуалізації технологічного процесу є актуальним і своєчасними. Мета і задачі досліджень. Метою магістерської кваліфікаційної роботи є удосконалення системи автоматичного керування параметрами мікроклімату на фармацевтичному складі для забезпечення оптимального температурно-вологісного режиму зберігання готових лікарських засобів із операторським інтерфейсом системи контролю та керування. Для досягнення цієї мети сформульовані такі задачі: – дослідження особливостей формування мікрокліматичного режиму на сучасних складах зберігання готових лікарських засобів, принципів побудови припливно-витяжних систем вентиляції із рекуперацією тепла в таких приміщеннях; – розробка функціональної схеми системи керування припливно-витяжною вентиляційною системою фармацевтичного складу і алгоритму її роботи; – розробка і дослідження імітаційної моделі об’єкта автоматизації із використанням пакету імітаційного моделювання MatLAB; – обґрунтування вибору алгоритму керування, комплексу технічних засобів автоматизації, визначення показників якості роботи системи керування; – розробка схем системи автоматизації та системи дистанційного керування та контролю із операторським інтерфейсом. Об’єктом дослідження є процес керування параметрами мікроклімату в приміщеннях для зберігання готових лікарських засобів. Предметом дослідження є взаємозв’язки і закономірності процесів і режимів керування обладнанням для створення мікроклімату на фармацевтичному складі на якість зберігання лікарських препаратів. Методи дослідження. Дослідження ґрунтуються на основних положеннях тепломасообміну, математичного моделювання, теорії автоматичного керування з використанням комп’ютерних технологій.