Разработка методов и алгоритмов для системы мониторинга и диспетчеризации промышленных загрязнений воздушного бассейна

• Автор: Кондраков, Олег Викторович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 202 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕЬ ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.
I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ МОНИТОРЬ РИНГА И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА
1.1. Анализ научных подходов к решению задач мониторинга и диспетчеризации загрязнений в приземном

слое атмосферы.

1.2. Технические и программные средства контроля качества воздуха в загрязненных зонах

О 1.3. Использование методов математического моделиро

вания в задачах управления качеством воздушного

бассейна
Выводы к главе 1
Постановка задач исследования.
II. МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ МОНИТОРИН
0 ГА И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ
2.1. Формализация природо промышленной системы как объекта контроля и управления.
2.2. Диспетчерское управление качественным состоянием воздушного бассейна.
2.3. Постановка задачи диспетчеризации загрязнений воз
душного бассейна.
2.4. Классификация состояний повышенного загрязнения
воздушного бассейна
2.4.1. Анализ классификационных признаков
2.5. Обоснование выбора критерия в задачах диспетчеризации
2.6. Определение уровня допустимого риска в задаче диспетчеризации.
Выводы к главе II.
III. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ.
3.1. О возможностях адресного контроля источников загрязнения в системе мониторинга
3.2. Разработка метода пеленгации аномально работающих источников загрязнения тропосферы.
3.3. Применение искусственных нейронных сетей для прогноза загрязнения воздушного бассейна
3.4. Имитационная система прогнозов загрязнения воздушного бассейна города в условиях неопределенности.
3.5. Способ реализации диспетчерского управления промышленными источниками загрязнения воздушного бассейна.
Выводы к главе III
IV. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ .
4.1. Особенности проектируемой информационной системы .
4.2. Состав проблемноориентированной системы экологического мониторинга и диспетчеризации.
4.3. Основные принципы построения программно технического комплекса.
4.4. Проектирование подсистемы диспетчеризации с использованием ГИСтехнологии
4.4.1. Архитектура информационной системы
4.4.2. Создание модели бизнеспроцессов
4.4.3. Проектирование базы данных
4.4.4. Разработка программного обеспечения.
4.4.5. Разработка пользовательского интерфейса.
Выводы к главе IV
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Может быть образована и такая структура, в которой все соседние измерительные станции связаны между собой напрямую и косвенно с информационным центром. Структура такого вида представлена на рис. На рис. Рис. Поскольку такая конфигурация сложна, она имеет практическую ценность для особого сорта информационных задач. Более прогрессивной является иерархическая организационная структура, показанная на рисЛ. Зе. В этом случае измерительные станции связаны с местными информационными центрами, которые в свою очередь связаны с общим (региональным) информационным центром. Иерархическая организационная структура имеет много преимуществ по сравнению с предыдущими в силу ее гибкости, эволюционности и не ограниченности по числу уровней. В более общем виде она показана на рисЛ. Зж. Мировая практика указывает на необходимость контроля концентраций, как минимум, шести видов примесей: SO2, СО, NO2, углеводородов, фтористых соединений и твердых частиц. Главными источниками этих субстанций являются следующие отрасли экономики: энергетика, транспорт, горнорудные предприятия, металлургия и химическая промышленность. Приведем примеры применения АСК ЗВ в промышленно развитых странах мира [,,4]. Измерение уровня загрязнения воздушного бассейна в Японии осуществляется на станций контроля, обеспечивающих непрерывный мониторинг. Вся территория страны разделена на зон по сходности атмосферных и климатических условий. В каждой зоне имеется по одной станции за наблюдением фоновых концентраций. На станциях измеряют следующие вещества: S, СО, С, NO, N, НС, , Н2, HF, HCl, NH3, H2S, пыль и одновременно проводят измерение метеопараметров: уровня солнечной радиации, температуры воздуха, направления и скорости ветра на различных высотах, дальность видимости. Со станций контроля информация по радиоканалам или телефонным линиям передается на центральную станцию, где обеспечивается сбор и обработка данных, оценка и прогноз качественного состояния воздуха, разработка мероприятий по снижению загрязнений, подача сигналов тревоги при высоких концентрациях измеряемых ингредиентов, формирование банков данных загрязнения тропосферы. Большое внимание уделяется визуальному представлению информации. Информация о загрязненности воздуха демонстрируется в виде таблиц, графиков, высвечивается на карте города с обозначением зон загрязнения. Большинство реализованных в Японии АСК ЗВ - оперативные. Они имеют обратную связь с источниками загрязнения воздушного бассейна. Кроме станций контроля, располагаемых в различных районах города, измерительные приборы устанавливают и в выхлопных трубах предприятий, то есть ведется контроль за мощностью выбросов. В АСК ЗВ города Токио, например, обратная связь установлена с 0 предприятиями, которые сжигают около % промышленного топлива в контролируемом районе. Центральная ЭВМ на основе полученных данных выдает сведения об общем выбросе и выбросах каждого предприятия. Другим примером может служить действующая в Словакии АСК ЗВ фирмы "Энвитех", предназначенная для контроля воздуха промышленных зон, городов и регионов[]. В составе АСК ЗВ мобильные и стационарные станции контроля, соединённые между собой радио- и телефонными линиями. Основные функции системы: измерение, сбор, хранение и отображение содержания в воздухе примесей БОг, Н2Б , N0* ,СО, НС, Оз; измерение температуры, давления, влажности воздуха, запыленности, скорости и направления ветра; цветовая индикация и графическое описание уровней загрязнения воздуха; архивация данных; усреднение значений; сигнализация; оповещение населения об опасности; прогноз уровней и площади распространения примесей. Точность измерения вредных веществ - в соответствии с нормами ПДК. Измерение температуры воздуха - от - до +°С, относительной влажности - до %. Система имеет автономное питание. Калибровка газоанализаторов автоматическая. Срок службы- более лет. Частота опроса датчиков - от 5с до 1 Омин. В работе [4] описаны возможности передвижной лаборатории контроля вредных веществ, используемой в Великобритании.