Разработка информационного и алгоритмического обеспечения проблемно-ориентированной системы управления выбросами промышленных предприятий

• Автор: Шабалов, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 КОНЦЕПЦИЯ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЕЕ ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

1.1 Концепция замкнутой системы управления ПриродаТехногеника

1.2 Синтез требований к системе управления концентрацией загрязняющих веществ в выбросах производственных предприятий и се элементам.
1.3 Информационная модель аппаратнопрограммного комплекса управления концентрацией загрязняющих веществ.

1.4 Результаты и выводы к разделу

2 ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЫБРОСАМИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
2.1 Разработка и исследование математической модели распространения загрязняющих веществ в атмосфере.

2.1.1 Синтез требований к модели распространения загрязняющих веществ в атмосфере

2.1.2 Анализ и систематизация моделей распространения загрязняющих веществ в атмосфере
2.1.3 Разработка уточненной математической модели распространения загрязняющего вещества.
2.2 Математическая модель системы управления очистными агрегатами
2.3 Математическая модель одноконтурной замкнутой системы управления.
2.4 Результаты и выводы к разделу
3 СТРУКТУРНОАР АМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ МОДЕЛИ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ.
3.1 Требования к качеству замкнутой системы управления.
3.2 Моделирование процессов обработки информации замкнутой системой управления
3.3 Анализ устойчивости и качества замкнутой системы управления.
3.4 Структурнопараметрический синтез модели замкнутой системы управления
3.5 Анализ устойчивости и качества регулирования замкнутой системы управления
3.6 Структурнопараметрический синтез модели двухконтурной замкнутой системы управления
3.7 Исследование процессов обработки информации двухконтурной замкнутой системы управления.
3.8 Результаты и выводы к разделу
4 АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ВЫБРОСАМИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ.
4.1 Разработка алгоритмического обеспечения сбора, обработки и передачи измерительной информации.
4.1.1 Алгоритм поиска пространственных координат максимума концентрации загрязняющих веществ в атмосфере.
4.1.2 Протокол передачи данных между измерительной системой и центром управления.
4.2 Алгоритм коммутации информации измерительных систем
4.3 Структура программноаппаратного интерфейса системы управления и интерпретации информации.
4.3.1 Структура интерфейса.
4.3.2 Методика прогнозирования загрязнения местности.
Результаты и выводы к разделу
3 АК ЛЮЕМИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основные положения диссертационной работы опубликованы в 6 печатных работах, из них 3 статьи в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК, а также в материалах международной конференции Ii i , . Сборнике докладов Десятой Научной сессии ГУАП, СанктПетербург, в Сборнике докладов Одиннадцатой Научной сессии ГУАП, СанктПетербург, . Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения. В конце каждого раздела сформулированы выводы. Общий объем рукописи составляет 5 страниц, в том числе 5 таблиц, рисунков и список используемых источников из 7 наименований. В основе современного понимания взаимодействия между человеком и окружающей средой лежат принципы природопользования, определяющие подходы к использованию природных ресурсов, допустимые нормы загрязнения окружающей среды, методы и средства защиты окружающей среды. На основе данных принципов построена и в настоящее время используется концепция разомкнутой СУ выбросами ЗВ рисунок 1. ПДК ЗВ, выбрасываемых производственными предприятиями ПП в окружающую среду, методы измерения концентраций ЗВ, нормы ответственности и механизмы управления, осуществляемые муниципальными и федеральными природоохранными организациями по отношению к ПП. Существующая концепция, определяющая современные подходы к управлению очисткой выбросов ПП от ЗВ, подразумевает наличие человеческого фактора, как обязательного звена СУ, в процессах принятия управленческих решений, управления производством, управления очисткой выбросов от ЗВ и распределения ресурсов. Наличие человеческого фактора приводит к уменьшению оперативности принятия управленческих решений, снижению степени автоматизации процессов управления, обработки и интерпретации информации, неэффективному расходованию ресурсов и вытекающими из этого высокими экономическими затратами. ПГ1 к сокращению выбросов ЗВ и получению высокого экорейтинга, т. ЗВ сверх установленных норм не грозит им значительными финансовыми потерями. Окрулпи. У
г Продууция
Отдел Охраны Стд. У . Рисунок 1. В настоящее время не существует недорогого, приемлемого по эффективности и достаточно надежного решения, построенного на существующей концепции, позволяющего решить задачу минимизации концентрации ЗВ в выбросах ПП. Существующие решения построены на аппаратных средствах, основанных на методах локальной диагностики источников ЗВ с дальнейшим вмешательством человеческого фактора. Современный уровень развития технологий позволяет построить новую концепцию и реализовать на ее основе аппаратнопрограммный комплекс ЗСУ концентрацией ЗВ в выбросах ПП, лишенный большинства недостатков, присущих существующим решениям. Одной из таких концепций является концепция замкнутой системы управления ПриродаТехногеника ЗСУПТ рисунок 1. Солышцевым Р. И. 3 . Скруьаюшая среда воздух, земля. Дэые о гэрз. Ис. Рисунок 1. ПП к получению высокого экорейтинга, т. ПП с представителями власти и надзорных органов, проявляющихся в виде последовательности актов, подписей и согласований. Роль человеческого фактора в предлагаемой концепции ЗСУГ1Т заменяется средствами АПК, где роль человека оператора сводится к контролю за работой АПК и его элементов. Такой подход принципиально снижает риски загрязнения окружающей среды, повышает качество и эффективность управления. Концепция замкнутой системы управления концентрацией ЗВ в выбросах производственных предприятий рассматривает взаимодействие человека, производственной деятельности и экологии, как сложную замкнутую систему, в которой происходит преобразование потоков энергоресурсов в энергию, отходы и продукт производства. Р продукт, время, Р сырье, Е энергия, IV ОТХОДЕ,, управляющее воздействие, множество входных данных, О множество операций над данными, О множество выходных данных. К,Е,ХЛ О0рУРл V1,0,0л ,Хех,у,2леОТ где О концентрация ЗВ, измеренная на расстоянии X от источника ЗВ, Оо концентрация ЗВ до очистных агрегатов. На основе концепции ЗСУПТ разработана математическая модель ЗСУ , базирующаяся на использовании замкнутой обратной связи и методологии активного мониторинга.