CC BY
111
© Г.А. Ярыгин, Р.Р. Кантюков, Д.Е. Фридрик, 2008
УДК 577.4:65/622.692
Г.А. Ярыгин, Р.Р. Кантюков, Д.Е. Фридрик
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Разработана информационно-аналитическая система, предназначенная для автоматизации деятельности работников экологических служб газотранспортного предприятия и его подразделений - линейных производственных управлений магистрального газопровода.
Система управления природоохранной деятельностью
(СУПД) относится к информационноаналитическим системам и предназначена для автоматизации деятельности работников экологических служб газотранспортного предприятия (ГТП) и его подразделений - линейных производственных управлений магистрального газопровода (ЛПУМГ). Система разрабатывается ЗАО «Научно-производственной фирмой «ДИЭМ» по заказу ООО «Таттрансгаз», ее задачи:
1. разработка и внедрение автоматизированных технических средств контроля организованных промышленных выбросов (АСКПВ);
2. разработка и внедрение автоматизированной системы мониторинга качества воды (СМКВ);
3. автоматизация природоохранной деятельности на уровне ЛПУМГ;
4. автоматизация природоохранной деятельности на уровне аппарата управления ГТП;
5. интеграция данных передвижной экологической лаборатории (ПЭЛ) в единую базу данных СУПД;
6. автоматизация документооборота, расчета платежей, составления отчетной документации;
7. создание базы данных нормативно-технической и другой документации, используемой в природоохран-ной деятельности предприятия.
Целями создания СУПД являются повышение достоверности получаемой, обрабатываемой и хранимой информации, используемой в процессе контроля за состоянием окружающей среды, а также улучшение производственноэкономических показателей работы предприятия за счет автоматизации трудоемких функций, связанных с ведением природоохранной документации и формированием отчетных документов. Критерием их достижения является создание СУПД, обеспечивающей сотрудников предприятия своевременной и достоверной информацией природоохранного характера для поддержки процесса принятия управленческих решений.
1. Объекты автоматизации экологической службы ГТП
В состав экологической службы ООО «Таттрансгаз» входят следующие подразделения: отдел охраны окружающей
среды (ОООС) аппарата управления предприятия; подразделения охраны окружающей среды (ООС) Шеморданское, Константиновское и Альметьевское ЛПУМГ; подразделения ООС компрессорных станций (КС).
Подразделения ООС ЛПУМГ имеют в своем составе аккредитованные химические (экоаналитические) лаборатории (ХЛ), которые выполняют контроль природных, питьевых и сточных вод, атмосферного воздуха, промышленных выбросов и воздуха рабочей зоны. Данные экологического контроля служат основой для формирования учетноотчетной документации.
Между подразделениями ООС ЛПУМГ и ОООС ООО «Таттрансгаз» осуществляется обмен информацией по автоматизированным каналам связи с использованием существующей региональной сети передачи данных (РСПД) в составе АСУ производственно -хозяйственной деятельностью (ПХД).
Проектируемая СУПД в соответствии с целями и задачами затрагивает следующие основные аспекты деятельности подразделений службы ООС
ЛПУМГ и ОООС ООО «Таттрансгаз»:
1. управление природоохранной деятельностью, включающее процедуры планирования и контроля за осуществлением мероприятий по сни-жению негативных воздействий предприятия на окружающую среду;
2. формирование документов
внутренней и государственной экологической отчетности;
3. производственный экологический мониторинг (ПЭМ), включающий процедуры сбора и обработки результатов измерений, наблюдений и расчетов.
Юридические лица, осуществляющие эксплуатацию газотранспортных предприятий, оказывают техногенное воз-
действие на все компоненты окружающей среды - атмосферный воздух, почвы, поверхностные и подземные воды. Для снижения негативного воздействия этих факторов они обязаны внедрять малоотходные и безотходные технологии, а также предусматривать мероприятия, направленные на рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов, а также на обеспечение экологической безопасности, включая производственный экологический мониторинг.
2. Производственный экологический мониторинг
Важнейшим средством обеспечения экологической безопасности являются системы ПЭМ, создаваемые на предприятиях ОАО «Газпром» в соответствии с [1]. Основной целью ПЭМ является контроль за состоянием и загрязнением компонентов природной среды в зоне влияния предприятия путем сбора измерительных данных, интегрированной обработки и анализа этих данных, распределения результатов мониторинга между пользователями и своевременного доведения мониторинговой информации до должностных лиц. Объектами ПЭМ являются: выбросы в атмосферу, атмосферный воздух, сточные воды, природные воды, почвенный покров.
В задачи ПЭМ входят: контроль уровней воздействия эксплуатируемых объектов на различные компоненты природной среды и соответствия установленным предельно допустимым нормативным нагрузкам; контроль состояния компонентов природной среды и его соответствия санитарногигиеническим и экологическим нормативам.
3. Назначение и структура СУПД
СУПД является автоматизированной информационно-измерительной системой и должна использоваться для про-
ведения производственного экологического мониторинга состояния различных компонентов природной среды в зоне влияния объектов МГ на участке ООО «Таттрангаз» путем сбора измерительных данных о состоянии природной среды, интегрированной обработки и анализа этих данных, распределения результатов мониторинга между пользователями и своевременного доведения мониторинговой информации до должностных лиц. Таким образом, создаваемая система предназначена для автоматизированного управления природоохранной деятельностью предприятия, включая:
• сбор, накопление, хранение, обработку и предоставление данных о загрязнении и состоянии контролируемых компонентов природной среды в процессе эксплуатации газотранспортной системы, в том числе от автоматических измерительных средств;
• оперативный контроль за экологической обстановкой на подведомственной территории и своевременное предоставление результатов мониторинга заинтересованным пользователям, сотрудникам природоохранных служб и руководству ООО «Таттрансгаз», в том числе при проведении плановых и экстренных мероприятий в нештатных и аварийных ситуациях;
• формирование внутренней и государственной экологической отчетности; систематизацию нормативнотехнической и другой документации, а также управление документооборотом.
СУПД должна обеспечивать централизованный сбор информации от территориально распределенных объектов и единый экосистемный анализ информации, при этом функционировать в режиме реального времени. По функциональному признаку ее можно разбить на информационно-измерительную сеть
(ИИС) и информационно-управляющую подсистему (ИУП). Структурная схема СУПД ООО «Тататрансгаз» показана на рис. 1.
Информационно-измерительная сеть - это комплекс технических и программных средств сбора, первичной обработки и представления измерительных и расчетных данных об экологических параметрах контролируемых технологических объектов и компонентов природной среды. Информационноизмерительные сети ор-ганизуются в составе каждого ЛПУМГ на площадках КС, в зонах влияния КС и на линейной части ЛПУМГ.
В состав ИИС входят измерительные звенья и другие источники информации, а также пункты контроля. Измерительными звеньями называются приборы и оборудование, скомпонованные в автономные модули и предназначенные для проведения измерений, наблюдений и передачи данных. Это, в частности, средства АСКПВ - автоматизированных систем контроля промышленных выбросов; средства СКМВ - систем мониторинга качества воды; ПЭЛ - передвижные экологические лаборатории; ХЛ -химические (экоаналитические) лаборатории.
АСКПВ размещается на промышленных площадках КС и обеспечивает автоматический сбор данных по содержанию вредных веществ в выбросах газоперекачивающих агрегатов. АСКПВ комплектуется программно-
техническим комплексом автоматизированных рабочих мест (АРМ) Оператора (АРМ-О АСКПВ). СМКВ размещается на промышленных площадках очистных сооружений и обеспечивает автоматический сбор данных по содержанию вредных веществ в сточных водах. СМКВ комплектуется программно-техническим комплексом
ООО «Таттрансгаз»
Система управления природоохранной деятельностью
Информационно-измерительная сеть
Информационно-управляющая
подсистема
і
Автоматические Химические
измерительные лаборатории
средства ЛПУ МГ
Пункты контроля
Лх
Отдел ООС ООО «Таттрансгаз»
Центр мониторинга
і г
АРМ-Эколога ЛПУ МГ
X 1
н > £ 1=
-а ^ |— ^ ш 1= ^ с;
со ^ (D
О m I
Ss
Ь >.
I"
Рис. 1. Структурная схема системы управления природоохранной деятельностью ООО «Таттрансгаз»
АРМ-Оператора (АРМ-О СМКВ). ПЭЛ используется для проведения инструментального контроля атмосферного воздуха, а также для отбора и передачи в ХЛ проб воздуха, водных объектов и почвы.
Химические лаборатории находятся в каждом ЛПУМГ и имеют в своем составе аналитические лабораторные комплексы и инструментальные средства контроля параметров загрязнения окружающей среды. Для автоматизированного сбора, обработки, накопления и передачи данных ХЛ ЛПУМГ комплектуется автоматизированной системой обработки лабораторных данных (АСОЛД).
К другим информационным источникам следует отнести инженерные и технологические службы, откуда поступают учетные данные о работе оборудования и справочные данные, необходимые для определения параметров выбросов и сбросов загрязняющих веществ расчетными методами.
Пункты контроля - это специально оборудованные места измерения или отбора проб на технологическом оборудовании, а также площадки или участки территории на местности, предназначенные для периодических измерений, отбора проб, проведения наблюдений за природной средой или процессом.
Информационно-управляющая подсистема СУПД выполняет сле-дующие функции:
• прием, обработка и анализ оперативной измерительной информации от информационно-измери-тельной сети; оценка текущей экологической ситуации;
• накопление и хранение дан-ных и результатов их обработки;
• отображение оперативных данных с результатами мониторинга и результатов их обработки;
• выявление фактов превыше-ния установленных нормативов, информирование персонала об этих фактах;
• формирование документов
внутренней и государственной экологической отчетности;
• обмен данными и документами между элементами ИУП, управление документооборотом;
• формирование и оперативное распределение плановой и экстрен-ной мониторинговой информации между пользователями системы;
• контроль работы ИИС и управление режимами измерений.
ИУП имеет 2-х уровневую иерархическую структуру.
На верхнем уровне (подсистема управления природоохранной деятельностью в ОООС ООО «Таттрансгаз») предусматривается создание Центра мониторинга (ЦМ). На нижнем уровне (подсистема управления природоохранной деятельностью в подразделениях ООС ЛПУМГ) предусматривается создание АРМ экологов (АРМ-Э).
Центр мониторинга размещается в ОООС ООО «Таттрансгаз» и предназначен для сбора, обработки, анализа, хранения и распределения информации о состоянии контролируемых компонентов природной среды на объектах ПЭМ объединения, контроля работы системы ПЭМ в целом, подготовки отчетной документации для представления в надзорные органы.
В ЦМ создается единое хранилище данных (ЕХД) экологического мониторинга и документов по результатам природоохранной деятельности подразделений ООС ООО «Таттрансгаз».
АРМ-Э размещаются в подразделениях ООС ЛПУМГ и предназначены для сбора, обработки, накопления и отображения мониторинговой информации о состоянии контролируемых компонен-
тов природной среды на площадках и в зоне влияния КС, входящих в ЛПУМГ, на линейных участках ЛПУМГ и передачи информации в ЦМ. На каждом АРМ-Э создаются и поддерживаются в актуальном состоянии базы данных (БД ПЭМ) с результатами ПЭМ ЛПУМГ и обеспечивается доступ к ЕХД и природоохранных документов в ЦМ.
Между ИУП и ИИС, между элементами ИУП, а также между СУПД ООО «Таттрансгаз» и внешними по отношению к ней источниками и потребителями информации осуществляется обмен данными.
4. Архитектура СУПД
Автоматизированная часть СУПД представляет собой сетевой программно-технический комплекс, состоящий из территориально-распределенных информационно-измеритель-
ных звеньев, АРМ и рабочих станций, БД, серверов БД и Web-серверов, предназначенных для ввода, хранения, обработки и распределения информации между сотрудниками подразделений ООС ЛПУМГ и ОООС ООО «Таттрансгаз».
В соответствии со схемой, показанной на рис. 2, архитектура СУПД ООО «Таттрансгаз» включает два организационно-функциональных уровня: верхний уровень управления в Отделе ООС и нижний уровень уп-равления в подчиненных подразделениях ООС ЛПУМГ. Функционирование верхнего уровня управления при-родоохранной деятельностью обеспечивается главным инфор-мационно-управляющим элементом
СУПД - Центром мониторинга. ЦМ, как было отмечено выше, представляет собой совокупность аппаратных, информационных и программных средств, с помощью которых обеспечивается автоматизированное решение основных задач по профилю ОООС ГТП.
В ЕХД - информационной основе ЦМ - накапливаются и поддерживаются в актуальном состоянии данные о результатах ПЭМ в подразделениях ООС ЛПУМГ, а также архивы электронных версий документов по видам деятельности подразделений ООС предприятия. Сбор, обработка, накопление и распределение информации осуществляется средствами серверного программного обеспечения ЦМ.
Формирование экологической отчетности и других природоохранных документов уровня ЛПУМГ осуществляется на АРМ-Э средствами серверного ПО ЦМ, доступ к которым осуществляется с помощью WEВ-интерфейса. Через WEB-сервер АРМ-Э ЛПУМГ осуществляется также доступ к ЕХД с рабочих станций (РС экологов) работников при-родоохран-ных подразделений ЛПУМГ.
Связь между компьютерами автоматических измерительных звеньев (АР-Мы-Операторов АСКПВ, СМКВ, и ПЭЛ, АРМы Лаборанта и Химика в составе АСОЛД), а также компьютерами АРМ-Э ЛПУМГ и рабочих станций подразделений ООС ЛПУМГ осуществляется по локальной сети ПХД. Обмен данными между АРМ-Э ЛПУМГ и ЦМ ОООС ООО «Таттрансгаз» осуществляется по региональной сети передачи данных (РСПД).
Таким образом, в результате внедрения разрабатываемой системы ожидается повышение эффективности работы природоохранных подразделений и служб ГТП за счет экономии временных, финансовых, интеллектуальных ресурсов в результате централизованного сбора, хранения и поддержания в актуальном состоянии всей необходимой информации, обеспечения быстрого тематического
Рис. 2. Архитектура СУПБ ООО «Таттрансгаз»
Сеть ПХД
поиска данных, их автоматической об- трансгаз» СУПД можно рекомендовать
работки и формирования отчетных до- для внедрения и на других дочерних
кументов. Следует отметить, что разра- предприятиях ОАО «Газпром».
ботанную для предприятия ООО «Тат--------------------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ВРД 39-1.13-081-2003 «Система производственного экологического мониторинга на объектах газовой промышленности. Правила проектирования». ЕШ
— Коротко об авторах --------------------------------------------------------------------
Ярыгин Г.А. - генеральный директор ЗАО «Научно-производственная фирма «ДИЭМ», д.т.н., профессор, Лауреат Премии Правительства РФ,
Кантюков Р. Р. - главный геолог - начальник геологического отдела ООО «Газпром трансгаз Казань»,
Фридрик Д.Е. - заместитель директора Инжинирингового центра ООО "Научноисследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ".
Рецензент д-р техн. наук, проф. В.Ф. Корнюшко, Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова.
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТУТАНОВ Мереке Серикпаевич Влияние напряженно-деформированного состояния массива горных пород на параметры техногенных пространств 25.00.22- к.т.н.
