CC BY
67
УДК 502.7:502.55
Э.В. Рощупкин, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-37-60, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ)
МОДЕРНИЗАЦИЯ МОБИЛЬНОГО ПОСТА СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ГОРОДА ТУЛЫ
Приводится описание результатов модернизации мобильного поста наблюдения системы распределенного экологического мониторинга атмосферного воздуха.
Ключевые слова: прогноз, мониторинг, моделирование, нейронная сеть, мобильный пост.
При анализе атмосферного воздуха целесообразно использовать распределенную систему экологического мониторинга, разработанную и поостренную в Тульском государственном университете на кафедре «Аэрология, охрана труда и окружающей среды», состоящую из стационарных и мобильных постов наблюдения [1]. Для определения распределения примесей в атмосфере на большой территории города используется мобильные посты наблюдения, установленные на экологически чистом общественном транспорте (трамвай и троллейбус). Общественный транспорт перемещается по определенному маршруту и производит замер и передачу информации о концентрации и наличии вредных веществ по маршруту движения транспортного средства.
На рис. 1 приведена структура мобильного поста наблюдения.
Рис. 1. Структура стационарного поста наблюдения системы распределенного экологического мониторинга атмосферного воздуха
Мобильный пост автоматизированной системы экологического мониторинга содержит несколько датчиков на различные токсичные газы, датчик пыли, блок управления подачей и расходом анализируемого воздуха, блок преобразования (нормализации) сигналов с датчиков, блок определения географического положения в пространстве мобильного поста наблюдения, блок автономного питания и блок связи для передачи информации на центральный компьютер автоматизированной системы экологического мониторинга.
В качестве устройства управления в мобильных постах используются микроконтроллеры фирмы «ATMEL» (США) с высокой надежностью, большой вычислительной мощностью, гибкостью при программировании и малой потребляемой мощностью, что актуально в мобильном исполнении. Микроконтроллер осуществляет управление ключами заряда и разряда аккумулятора; блоком определения географических координат в пространстве, блоком передачи по сетям GSM/GPRS; управление компрессором, для прокачки анализируемого воздуха на наличие примесей; опрос клавиатуры с целью выявления нажатых клавиш управления; отображения информации на жидкокристаллическом дисплеи; обработку сигналов с датчиков и запись её в базу данных. Мобильный пост также содержит часы реального времени. Результаты замеров газоанализатора записываются в базу данных мобильного поста наблюдения.
Микроконтроллер, управляя компрессором, прокачивает определенную порцию воздуха через датчики и преобразует выходной сигнал с датчиков в концентрацию конкретного токсичного газа. Блок определения географического положения использует или систему глобального позиционирования (GPS), или отечественный аналог ГЛОНАСС для определения положения в пространстве по сигналам, поступающим со спутников. Микроконтроллер обрабатывает информацию о концентрациях токсичных газов, о текущем географическом положении и записывает её в базу данных с привязкой ко времени измерения и типу измеряемого компонента. Блок связи с центральным компьютером автоматизированной системы экологического мониторинга содержит GSM модем, т. к. это самый оптимальный вариант для мобильного исполнения, позволяющий обмениваться информацией по сетям сотовых операторов связи GSM в виде коротких сообщений (SMS) или цифровых пакетов данных (GPRS).
База данных мобильного поста наблюдения представляет собой микросхему энергонезависимой FLASH памяти, позволяющую многократно (минимум 10000 раз) перезаписывать информацию в каждую ячейку памяти.
На основе этой базы данных мобильного поста наблюдения обучается нейронная сеть и строится прогноз концентраций вредных веществ через определенный момент времени, например, через 1 час.
По истечении указанного времени экспертная система центрального компьютера системы распределенного экологического мониторинга осуществляет оценку прогноза. В зависимости от качества оценки осуществляется либо дообучение нейронной сети и формирование прогноза на следующий час, либо изменение структуры нейронной сети и её новое обучение с построением прогноза на следующий час.
Список литературы
1. Рощупкин Э.В. Система распределенного автоматизированного мониторинга загрязнения атмосферного воздуха промышленных регионов// Безопасность жизнедеятельности. №5. 2010. С. 46-52.
E.V. Roshchupkin
UPGRADE OF THE MOBILE POST OF SYSTEM OF THE DISTRIBUTED ECOLOGICAL MONITORING OF TULA
The description of results of upgrade of a mobile post of observation of system of the distributed ecological monitoring of atmospheric air is resulted.
Key words: the forecast, monitoring, modeling, a neural network, a mobile post.
Получено 16.12.10
УДК 621.321
И. С. Наумов, асп., +7-909-72-60-467, [email protected],
(Россия, Пермь, Пермский государственный технический университет)
МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕСУРСАМИ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Описана система ликвидации чрезвычайных ситуаций, при использовании которой можно при том же объеме ресурсов минимизировать ущерб. Говорится о необходимости учёта динамической взаимосвязи: параметров развития ЧС и ограничений на параметры элементов при разработке математических моделей для синтеза и оценки результатов функционирования системы обеспечения ресурсами.
Ключевые слова: чрезвычайная ситуация, система управления, ликвидация, риск, локализация, ресурс, производительность, ущерб, устойчивость, управляемость.
Существующая тенденция к возрастанию масштабов чрезвычайных ситуаций (ЧС) заставляет своевременно и обоснованно вырабатывать контрмеры для предупреждения ЧС и их ликвидации. С этой целью создаются соответствующие управленческие структуры - системы управления в условиях ЧС [1].
