АВТОМАТИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Алтынбаев Равиль Биктимурович

канд. техн. наук, заведующий научной лабораторией ОГУ, г. Оренбург

Е-mail:

Казаков Александр Олегович

аспирант, ОГУ, г. Оренбург

Е-mail: aksot871@mail.ru

Гафуров Артур Саматович

аспирант, ОГУ, г. Оренбург

Е-mail: arturneon@mail.ru

SATELLITE INFORMATION TECHNOLOGIES ASSISTED AUTOMATED MONITORING OF SURFACE AIR STATE

Ravil Altynbayev

Candidate Technical, Head of the Problem Scientific Laboratory,

Orenburg State University, Orenburg

Alexander Kazakov

Graduate Student of Orenburg State University, Orenburg

Arthur Gafurov

Graduate Student of Orenburg State University, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Разработан метод организации автоматизированной системы мониторинга состояния приземного слоя атмосферы промышленных городов. Данный метод заключается в автоматизации обработки данных о составе атмосферного воздуха и концентрации вредных примесей, получаемых с датчиков, установленных на транспортных средствах. На основе спутниковых информационных технологий система позволяет непрерывно формировать базу данных в различных частях города, что обеспечивает возможность своевременного анализа, прогноза и оперативного реагирования служб специализированного назначения.

ABSTRACT

Automated method of surface air state monitoring in industrial cities are worked out. The presented method includes automatic processing of data for air composition and concentration of harmful admixture in it. The data are received from detectors located on vehicles. Due to satellite information technologies it is possible to analyze, forecast air pollution and make emergency services react immediately.

Ключевые слова: автоматизация; спутниковые информационные технологии; экологический мониторинг; безопасность жизнедеятельности.

Keywords: automation; satellite information technologies; ecological monitoring; health and safety.

В современных промышленных городах воздушная среда загрязняется сложной смесью вредных веществ, состав которой напрямую зависит от характера имеющихся производств и т. д. (рис. 1). Концентрация вредных веществ в различных частях города может значительно превышать предельно-допустимый уровень в несколько раз. Это обусловлено рядом причин: технологический режим и состояние производственной аппаратуры каждого техногенного предприятия, погодные условия (характер и мощность ветров, температура, влажность), количество автотранспорта в каждой точке города и другие факторы, которые необходимо учитывать в совокупности со временем их возникновения. При этом имеющиеся системы мониторинга не позволяют повсеместно и постоянно осуществлять контроль, наблюдение за выбросами загрязняющих веществ и своевременно оповещать специализированные службы о чрезвычайных превышениях загрязнений окружающей среды.

Все это свидетельствует о специфических трудностях, возникающих при исследовании воздушной среды, и обуславливает высокие требования к качеству экологического контроля [1, с. 40]. Способом решения данной проблемы, является создание автоматизированного мониторинга окружающей воздушной среды промышленных городов - системы оперативного контроля состояния атмосферного воздуха, его загрязнений, а также своевременных оценок и прогнозов.

Рисунок 1 — Основные загрязнители окружающей среды.

Опираясь на тот факт, что в городах с крупными промышленными предприятиями действует активная система общественного транспорта, а так же внутренняя система служебного транспорта, целесообразно будет внедрить системы мониторинга в транспортные системы. Такое внедрение повлечет за собой не только функциональный эффект, но и экономический.

Аппаратно-технический комплекс автоматизации обработки данных о состоянии атмосферы предполагается реализовывать совместно с оборудованием уже внедренной системы мониторинга общественного транспорта (рис. 2). В этом и выявляется главная простота метода, которая представляет экономическую выгоду, что существенно влияет на возможность реализации автоматизированной системы управления, координации и обработки данных.

Рисунок 2 — Оборудование, устанавливаемое на транспортном средстве для мониторинга окружающей среды. Схема расположения.

Определение точного местоположения играет основную роль в осуществлении непрерывного мониторинга состояния приземного слоя атмосферы, а главное в оперативном реагировании на аварийную ситуацию и предоставлении данных для возможности наиболее точного анализа аварийного происшествия на предприятии.

Структурная схема работы автоматизированной системы мониторинга окружающей среды представлена на рисунке 3. Данные с датчиков, установленных на транспортных средствах поступают на контролер – устройство, которое преобразует сигналы для передачи по каналу GSM через навигационный терминал. Затем данные посредством Internet поступают в диспетчерский центр, где подвергаются компьютерной обработке и в случае необходимости оперативно оповещают службы экстренного реагирования.

Рисунок 3 — Структурная схема работы автоматизированной системы (автоматизации) мониторинга окружающей среды

Суть разработанного метода автоматизации мониторинга окружающей среды заключается в том, что навигационное оборудование, установленное на транспортном средстве которое совершает определенный маршрут, и оборудование для определения состояния атмосферы, постоянно на протяжении всего маршрута фиксируют информацию о состоянии приземного слоя атмосферы в конкретных точках маршрута с координатами. Тем самым система позволяет непрерывно формировать базу данных о составе воздуха и концентрации примесей для оперативного оповещения специализированных служб, и предоставляет им возможность определения местоположения чрезвычайного выброса загрязняющих веществ в атмосферу, его характера и вида, для предотвращения дальнейшего выброса.

Таким образом, разработанная автоматизированная система мониторинга окружающей среды, а именно применение передвижных постов, на основе общественного транспорта с использованием спутниковых информационных технологий, компьютерной обработки результатов и диспетчерской службы дает нам возможность мгновенно отследить, проанализировать и не допустить дальнейшего развития чрезвычайной ситуации связанной с повышением предельно допустимой концентрации вредных веществ. В связи с тем, что кратковременные воздействия не обнаруживаемых по запаху вредных веществ могут вызывать функциональные изменения в коре головного мозга и зрительном анализаторе, пагубно воздействовать на здоровье. Учитывая постоянно увеличивающуюся концентрацию вредных веществ в атмосфере, а так же совокупность выше указанных факторов, представленная разработка выступает необходимым стражем обеспечивающим сохранность здоровья современного человека живущего в промышленном городе.

Список литературы:

1.Балашов А.Д., Кудашев Е.Б. Спутниковый мониторинг окружающей среды мегаполиса в информационном обществе // Информационное общество.— 2002.— № 1. [электронный ресурс] – Режим доступа. — URL: http://emag.iis.ru/arc/infosoc/emag.nsf/BPA/3d37dd1eb4116a34c3256d57003f01c8