Метрологический самоконтроль позволил внести измерительную систему с живыми «датчиками» в Федеральный фонд по обеспечению единства измерений

Метрологический самоконтроль позволил внести разработанную при участии сотрудников проблемной лаборатории метрологического обеспечения компьютеризированных датчиков и ИИС ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (Росстандарт) измерительную систему, предназначенную для работы с живыми «датчиками», в Федеральный фонд по обеспечению единства измерений. Тем самым открыто новое направление в развитии метрологии — разработка методов и средств, способных качественно повысить обеспечение безопасности населения и защиты окружающей среды.

Заказчик измерительной системы для работы с живыми «датчиками» (биодатчиками) — Научно-инновационный центр (НИЦ) «Экоконтур» — в качестве измеряемой величины использовал частоту кардиоритма речных раков. Сигнал с частотой кардиоритма передается в измерительную систему с помощью волоконно-оптического устройства, позволяющего раку достаточно быстро (в пределах одного часа) адаптироваться к этому устройству и нормально осуществлять необходимые жизненные функции.

Трудности здесь обусловлены требованием достоверного выделения в заданном диапазоне значений той физиологической величины живого организма, которая эффективно реагирует на опасные изменения окружающей среды. Эти трудности вызваны тем, что на значение выделяемой величины, как правило, накладываются помехи, связанные с реализацией жизненных функций живого организма: поиском еды, защитой от хищников, обеспечением продолжения рода, сном, заболеваниями и т. д.

Отсюда следует главное требование к системе сбора и обработки измерительной информации – ее высокая метрологическая надежность. Это особенно важно в измерительных системах, предназначенных для выявления резких изменений в окружающей среде, например, отравления воды в зоне ее поступления в водозаборные сооружения водопроводных станций, через которое после очистки и периодического лабораторного контроля вода в качестве питьевой поступает многочисленным потребителям. Но лабораторный контроль качества воды осуществляется через многочасовые интервалы, а отравление воды после ее поступления на водопроводную станцию может привести к заболеваниям персонала станций уже спустя несколько минут, а несколько позднее – и остальных потребителей питьевой воды.

Отметим, что, хотя о принципиальной возможности использования водных животных для контроля качества воды было известно давно, реализация волоконно-оптического устройства, установленного на живом раке, и его экспериментальная проверка в оборудовании организации, обеспечивающей безопасность водоснабжения города, были осуществлены НИЦ «Экоконтур» впервые в мире.

Теперь же и система с биодатчиками впервые в мире разработана и признана в качестве эффективной измерительной системы, позволяющей автоматически формировать сигнал опасности для остановки поступления воды на водопроводную станцию в случае превышения заданного порога токсичности воды. При этом система учитывает различие уровня поступающих сигналов в зависимости от индивидуальных особенностей и поведения биодатчиков.

Впереди дальнейшие метрологические исследования и разработки по применению биодатчиков различного типа в измерительных системах.