CC BY
23
УДК 621.3
12 2 2 Р. А. Кантюков , В.М. Панарин , А.А. Горюнкова , К.В. Гришаков
'Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, г. Москва, Миусская пл. 9, e-mail: clogist@muctr.edu.ru 2Тульский государственный университет, Тула, Россия 300012, г. тула, пр. Ленина, 92, e-mail: anna_zuykova@rambler.ru
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПОСТРОЕНИЯ ПОЛЕЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПРИ РАЗРЫВЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
Предложен алгоритм формирования информационно-измерительной системы построения полей загрязнения атмосферного воздуха промышленно развитых территорий, в который входят следующие блоки: непрерывный сбор экологической и метеоинформации; запись и хранение информации; преобразование информации в вид, наиболее удобный для анализа; формирование рекомендаций для принятия управленческих решений.
Ключевые слова: загрязнение атмосферы, разрыв экологический мониторинг, магистральный газопровод
Информация об экологической обстановке при её передвижении по уровням информационно -измерительной системы построения полей загрязнения описывается с помощью информационного портрета экологической обстановки, который является совокупностью графически представленных пространственно распределённых данных и который характеризует экологическую обстановку на конкретно выбранной территории, совместно с картой местности [1].
Показано, что для разработки информационно-измерительной системы построения полей загрязнения необходимо выполнение следующих основных процедур: выделение объекта наблюдения и его обследование; определение информационной модели для выделенного объекта; планирования измерений;
- анализ состояния объекта наблюдения и идентификация его информационной модели; прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения; представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя [2].
Показано, что для разработки структуры информационно-измерительной системы построения полей загрязнения необходимо использовать следующие элементы: экологические данные (замеры концентрации загрязняющих веществ);
метеорологические данные; данные о предприятиях; датчики для осуществления замеров; метеостанции; сетевое и оконечное оборудование; пункт сбора данных; подсистему обработки информации; карту или схему местности; данные о выбросах; лицо, принимающее решение.
Для построения карт рассеивания загрязняющих веществ используются известные методики, (например, ОНД-86), которые позволяют на основе множества проведенных измерений моделировать и прогнозировать распространение загрязняющих веществ на рассматриваемой территории.
Значение максимальной суммарной концентрации см (мг/м3) от N расположенных на площадке близко друг от друга одиночных источников, имеющих равные значения высоты, диаметра устья, скорости
газопровода, информационно-измерительная система,
выхода в атмосферу и температуры газовоздушной смеси, определяется по формуле [3].
АМ Е тпц
c = м
т2
N V Д T
Н V —т (1)
где М (г/с) - суммарная мощность выброса всеми источниками в атмосферу; V (м3/с) - суммарный расход выбрасываемой всеми источниками газовоздушной смеси.
Общая картина загрязнения представляется в таком виде (рис. 1). Здесь показаны точки размещения постов мониторинга и карта рассеивания загрязнения.
Рис. 1. Общая карта загрязнения территории на примере г. Тулы На данную карту загрязнения территории наносится сетка с координатами расположения постов мониторинга. На основании проведенных измерений концентраций загрязняющих веществ с учетом
особенностей формирования полей концентраций пылегазовых выбросов должны быть определены [4]:
— размеры области, на которой необходимо разместить посты мониторинга;
— количество датчиков, входящих в комплект поста мониторинга;
— количество и расстановка экологических постов мониторинга.
Разработан алгоритм формирования
информационно-измерительной системы построения полей загрязнения атмосферного воздуха промышленно развитых территорий, в который входят следующие блоки: непрерывный сбор экологической и метеоинформации; запись и хранение информации; преобразование информации в вид, наиболее удобный для анализа; формирование рекомендаций для принятия управленческих решений. Функциональная структура информационно-измерительной системы построения полей загрязнения атмосферного воздуха представлена на рис. 2 [5-7].
Кантюков Рафкат Абдулхаевич, докторант кафедры Логистики и экономической информации РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Панарин Владимир Михайлович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой аэрологии, охраны труда и окружающей среды Тульского государственного университета, Россия, Тула Горюнкова Анна Александровна, доктор технических наук, доцент кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды Тульского государственного университета, Россия, Тула
Гришаков Кирилл Владимирович, аспирант кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды Тульского государственного университета, Россия, Тула
Литература
1. Мешалкин В.П., Бутусов О.Б., Смотрич С.А., Сельский Б.Е. Информационная система для экологического зонирования воздушного бассейна в условиях городской застройки // Химическая промышленность. - 1997. -№ 4. - C. 263-269.
2. Кантюков Р.А., Бутусов О.Б., Дови В.Г., Мешалкин В.П. Компьютерное моделирование течения сжимаемых газов через сложные технологические трубопроводы // Химическая промышленность.- 1998. -№12. - С.784-790.
3. Бутусов О.Б., Мешалкин В.П. Компьютерное моделирование нестационарных газовых потоков в сложных трубопроводах кругового сечения // Теоретические основы химической технологии». -2008.- Т 42, № 1. С.88-99.
4. Бутусов О.Б., Мешалкин В.П. Компьютерный расчет интегральных показателей турбулентной структуры нестационарных газовых потоков в трубопроводах с использованием вейвлет-преобразований // Теоретические основы химической технологии». - 2008. - Т. 42, № 2. - C. 170-175.
5. Панарин В.М., Горюнкова А.А. Автоматизированная система сбора и анализа экологической информации о загрязнении атмосферного воздуха/ В.М. Панарин [и др.]// Вестник компьютерных и информационных технологий. № 1 (Январь), 2013. - с. 9-11.
6. Информационно-измерительная система управления территориально-удаленными объектами в газотранспортном хозяйстве/ Р.А. Кантюков, В.П. Мешалкин, В.М. Панарин, А.А. Горюнкова, Р.К. Гимранов, И.В. Рыженков, Р.Р. Кантюков// Прикладная информатика. - 2015 г. - Т.10. - №3(57).- С.51-62.
7. Организация мониторинга загрязнения атмосферы химически опасными объектами/ В.П. Мешалкин, В.В. Лесных, А.В. Путилов, А.А. Горюнкова// Ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Цветные металлы». - 2015. - №4. - С. 85-88.
Kantjukov Rafkat Abdulkhaevich 1, Panarin Vladimir Mihaylovich2 ,Goryunkova Anna Alexandrovna2, Grishakov Kirill Vladimirovich2
:D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. e-mail: clogist@muctr.edu.ru
2
Tula State University, Tula, Russia, E-mail: anna zuykova@rambler.ru
INFORMATION MEASURING SYSTEM CONSTRUCTION FIELDS OF AIR POLLUTION WITH GAS PIPELINE RUPTURES
Abstract. An algorithm for the formation of information-measuring system of constructing the fields of air pollution industrialized areas, which includes the following blocks: continuous collection of environmental and meteorological information; recording and storage of information; converting information into a form most suitable for the analysis; formation of recommendations for management decisions.
Key words: air pollution, pipeline rupture, information-measuring system, environmental monitoring, gas pipeline
Рис. 2. Функциональная структура информационно-измерительной системы построения полей загрязнения атмосферного воздуха
