ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ОХРАНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ АВАРИЯХ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ

Общая характеристика комплекса программ прогнозирования загрязнений атмосферы

Прикладные математические модели прогнозирования загрязнения атмосферы и оценки его последствий, представляют собой совокупность эмпирических правил, справочных данных, табличных и функциональных зависимостей. Наиболее полные прикладные математические модели включают в себя также алгоритмы численного решения дифференциальных уравнений в частных производных, требующие задания начальных и граничных условий, которые приходится доопределять в соответствии с анализируемыми ситуациями.

Круг решаемых задач и характер представления входной и выходной информации при программной реализации прикладных математических моделей разнообразны. Поэтому программный блок расчетных моделей информационно-аналитической системы экологических служб должен быть снабжен средствами управления заданием начальных и граничных условий, средствами управления обменом информацией с базами данных, средствами графического представления результатов расчетов и справочной подсистемой. Должна быть предусмотрена возможность автоматического выбора типа прикладной модели, задания начальных и граничных условий для типичных аварийных ситуаций, которые будут определены при опытной эксплуатации системы.

Модифицированная гауссовская модель, которая широко используется для определения локальной дисперсии загрязнений и позволяющая задавать различные направления ветра, пространственно располагать источники истечения газа, учитывать рельеф местности, реализована в виде комплекса программ.

Комплекс программ предназначен для автоматизированного расчета потерь газа, происходящих при разгерметизации газопровода, а также для решения задач прогнозирования при мониторинге состояния ОПС: для предсказания опасного уровня загрязнения атмосферы; прогнозирования развития экологических катастроф и т.д. Под термином «разгерметизация» газопровода как одной из типичных аварий понимается: аварийный разрыв газопровода; «коррозионный свищ» на поверхности трубопровода; свеча, предназначенная для сброса газа в атмосферу; прочие виды отверстий на поверхности газопровода.

Комплекс программ позволяет рассчитать: объемный расход газа; массовый расход газа; максимальную концентрацию газа при его истечении; концентрацию газа в любой точке местности.

Главное окно комплекса программ представлено на рис.6.1.1. Обеспечивается возможность выбора карты местности с расширением .bmp, а также открытия результатов ранее сохраненного расчета.

Главное окно комплекса программ

Рис. 6.1.1. Главное окно комплекса программ

Исходной информацией для работы комплекса программ, являются данные о параметрах среды, вещества и источниках истечения газа (рис. 6.1.2, 6.1.3,6.1.4). Комплекс программ оснащен системой справок и ограничений, что позволяет корректно вводить всю информацию.

Окно - параметры окружающей среды

Рис. 6.1.2. Окно - параметры окружающей среды

Окно - параметры вещества

Рис. 6.1.3. Окно - параметры вещества

Окно - параметры источников выбросов загрязнений

Рис. 6.1.4. Окно - параметры источников выбросов загрязнений

Карта рассеивания загрязнений в атмосфере

Рис. 6.1.5. Карта рассеивания загрязнений в атмосфере

Расчеты выбросов загрязнений можно проводить как отдельно для каждого источника, так и для всего газопровода в целом. По результатам расчета формируется электронная карта рассеивания (рис. 6.1.5) и отчет - таблица с величинами максимально-разовых и валовых выбросов "по операциям", или сводная таблица выбросов. Кроме таблиц отчеты содержат полный набор введенных исходных данных и расчетные формулы из методик.

Комплекс программ может применяться как в проектной практике, так и при оценке ущерба от аварий.

Для инсталляции комплекса программ необходим персональный компьютер (ПК) и любое печатающее устройство; комплекс работает под управлением операционной системы Microsoft Windows.

Многие проблемы управления качеством ОПС и экологического мониторинга решаются с использованием автоматизированных систем мониторинга состояния окружающей природной среды.

Проблема мониторинга состояния ОПС в настоящее время становится все более актуальной. Переход предприятий в частную собственность не всегда содействует разработке мероприятий по охране ОПС.

Современное развитие науки и техники открывает новые возможности в области экологического мониторинга. Современная электроника, информационно-коммуникационные средства и химические сенсоры позволяет создавать компактные автономные устройства сбора экологической информации, которые продолжительное время могут автоматически работать, фиксируя целый ряд параметров, характеризующих состояние ОПС. Современные каналы передачи информации позволяют связать устройства сбора информации в единую сеть. При этом каналы передачи информации могут быть различными: проводная линия связи, телефонная линия, радиоканал, сеть Internet.

Размещение точек сбора экологической информации по территории промышленного региона обеспечивает возможность непрерывного наблюдения за состоянием атмосферного воздуха. Современные автоматизированные системы мониторинга состояния ОПС позволяют проводить оценку и прогнозирование загрязнения ОПС выбросами промышленных предприятий и магистральных трубопроводов.

Датчики контроля загрязненности атмосферного воздуха целесообразно размещать вблизи источников вредных выбросов, где ожидается наблюдение максимальной концентрации выброса. Кроме того, исходя из экономикосоциальных соображений размещение постов экологического контроля загрязнения атмосферы, следует устанавливать вблизи социально-значимых объектов - школ и больниц, что позволяет непрерывно контролировать воздействия вредных веществ на здоровье населения. Предполагаемое размещение точек сбора экологической информации позволит смоделировать динамику процесса загрязнения атмосферного воздуха над социально-значимыми объектами промышленного региона и установить причинно-следственные связи между динамикой заболеваемости населения и динамикой загрязнения ОПС, что позволит принимать эффективные управленческие решения для обеспечения экологического контроля за хозяйственной деятельностью промышленных предприятий города и оздоровления экологической обстановки региона.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >