Челябинские ученые придумали, как контролировать чистоту воздуха
6 Мая 2021
Фото: сайт ЮУрГУ
Проект «Экомонитор» позволит прогнозировать риски ухудшения экоситуации.
Южноуральские ученые разработали математическую модель распространения загрязняющих веществ в атмосфере. По их расчетам, моделирование, запущенное в рамках Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня, позволит прогнозировать возможное обострение экоситуации.
В рамках проекта «Экомонитор» разработчики создают программный комплекс, который сможет отслеживать распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Тем самым появится инструмент эффективного мониторинга атмосферных выбросов.
Напомним, что этот прорывной экопроект, впервые представленный в 2020 году на прошедшем в Челябинске в режиме онлайн форуме молодых ученых стран ШОС, получил высокую оценку международных экспертов. А теперь он получит и свой «модельный инструмент».
Смысл ноу-хау в мониторинге выбросов при помощи интернета вещей. Авторы разработки, доценты кафедры «Прикладная математика и программирование» ЮУрГУ кандидат экономических наук Дмитрий Дрозин и кандидат физико-математических наук Сергей Елсаков, уже завершают разработку математической модели распространения загрязняющих веществ в воздухе. По их словам, существующие методы контроля загрязнения атмосферного воздуха не отвечают современным потребностям. А технологии интернета вещей помогают создать математическую модель, которая сможет работать в режиме реального времени, прогнозировать риски обострения угрозы выбросов.
Как пояснили ученые, у большинства предприятий нет систем оперативного анализа для управления своими экологическими рисками, как и датчиков на источниках выбросов и в «зонах влияния». «Экомонитор» снимет эту проблему за счет создания «умной» системы наблюдения и анализа, которая позволит быстро принимать решения и предотвращать негативные последствия.
«С помощью нашего комплекса экологического мониторинга можно отслеживать текущую ситуацию, прогнозировать экологическую обстановку, вести автоматизированный анализ данных по выбросам, — говорит руководитель проекта Дмитрий Дрозин. — Причем визуализация производится в привязке к географической карте местности в режиме реального времени, демонстрирует моделируемые и прогнозируемые приземные концентрации загрязняющих веществ».
По словам программистов, «Экомонитор» позволяет принимать информацию от систем автоматического контроля выбросов, предоставлять в онлайн-режиме всю информацию об экоситуации и ее изменениях. А значит, на предприятии смогут управлять негативным воздействием на атмосферу, порой даже не снижая производства.
Своего рода прообразом южноуральской разработки стала хорошо известная, уже апробированная математическая модель, позволяющую получать вполне достоверные результаты. Наши ученые усовершенствовали ее, «научили» давать прогноз выбросов в режиме реального времени.
«Эти сложнейшие задачи позволяет решать модель рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Susuplume, — говорит один из разработчиков ноу-хау Сергей Елсаков. — Она описывает динамику рассеивания вредных веществ с учетом самых разных факторов: метеообстановки, направления ветра, параметров источника загрязнения. При этом уравнения классической модели мы дополнили расчетом движения единичного выброса. Исследование показало, что в стационарных метеоусловиях эта модель вполне согласуется с утвержденной в России методикой расчета рассеиваний».
В рамках проекта «Экомонитор» разработчики создают программный комплекс, который сможет отслеживать распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Тем самым появится инструмент эффективного мониторинга атмосферных выбросов.
Напомним, что этот прорывной экопроект, впервые представленный в 2020 году на прошедшем в Челябинске в режиме онлайн форуме молодых ученых стран ШОС, получил высокую оценку международных экспертов. А теперь он получит и свой «модельный инструмент».
Смысл ноу-хау в мониторинге выбросов при помощи интернета вещей. Авторы разработки, доценты кафедры «Прикладная математика и программирование» ЮУрГУ кандидат экономических наук Дмитрий Дрозин и кандидат физико-математических наук Сергей Елсаков, уже завершают разработку математической модели распространения загрязняющих веществ в воздухе. По их словам, существующие методы контроля загрязнения атмосферного воздуха не отвечают современным потребностям. А технологии интернета вещей помогают создать математическую модель, которая сможет работать в режиме реального времени, прогнозировать риски обострения угрозы выбросов.
Как пояснили ученые, у большинства предприятий нет систем оперативного анализа для управления своими экологическими рисками, как и датчиков на источниках выбросов и в «зонах влияния». «Экомонитор» снимет эту проблему за счет создания «умной» системы наблюдения и анализа, которая позволит быстро принимать решения и предотвращать негативные последствия.
«С помощью нашего комплекса экологического мониторинга можно отслеживать текущую ситуацию, прогнозировать экологическую обстановку, вести автоматизированный анализ данных по выбросам, — говорит руководитель проекта Дмитрий Дрозин. — Причем визуализация производится в привязке к географической карте местности в режиме реального времени, демонстрирует моделируемые и прогнозируемые приземные концентрации загрязняющих веществ».
По словам программистов, «Экомонитор» позволяет принимать информацию от систем автоматического контроля выбросов, предоставлять в онлайн-режиме всю информацию об экоситуации и ее изменениях. А значит, на предприятии смогут управлять негативным воздействием на атмосферу, порой даже не снижая производства.
Своего рода прообразом южноуральской разработки стала хорошо известная, уже апробированная математическая модель, позволяющую получать вполне достоверные результаты. Наши ученые усовершенствовали ее, «научили» давать прогноз выбросов в режиме реального времени.
«Эти сложнейшие задачи позволяет решать модель рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Susuplume, — говорит один из разработчиков ноу-хау Сергей Елсаков. — Она описывает динамику рассеивания вредных веществ с учетом самых разных факторов: метеообстановки, направления ветра, параметров источника загрязнения. При этом уравнения классической модели мы дополнили расчетом движения единичного выброса. Исследование показало, что в стационарных метеоусловиях эта модель вполне согласуется с утвержденной в России методикой расчета рассеиваний».
Поделиться
