Задачи создания замкнутой системы управления «Природа-Техногеника» Сольницев Р.И.

По мнению федеральных экспертов нормы токсичного загрязнения возрастают до % в год. Некоторые из них трансграничные загрязнения. Концепция предложенная и разработанная авторами создание замкнутых систем управления «Природа- Техногеника» при применении широкого класса объектов, минимизируют техногенные загрязнения. Особенности деталей концепции представлены тремя критериями: Минимизация или полное уничтожение «человеческого фактора» контроль за концентрацией загрязнений; Сохранение существующей технологии производства.

Замкнутая система управления Природа-Техногеника Нормативно- правовое обеспечение ЛПР предприятия ЛПР Федеральной службы Сети Информационно- измерительная система ЛПР районный Устройства визуализации Управляющее устройство Σ Контроллер Сенсор 2 Сенсор N Сенсор1

ЗВ Природа (земля, вода, воздух) Монитор инг Отдел управления природными ресурсами Комитет по охране окружающей среды Администр ация города Предприятие ПроизводствоОтдел охраны окружающей среды Руководител ь предприятия Человеческий фактор

Отходы От переработки продукции j –го предприятия i-е предприятие i = 1,n загрязнения Природа (земля, вода, воздух) j-ое - Предприятие службы Очистные агрегаты Продукция Монито- ринг (приборы измерения и обработки) Управление ЗСУПТ (приборы управления, усиления и преобразования) Критерии, Ограниче ния Сырье Отходы

Блок анализа Исполнительные устройства ОУ Д1Д1 ДnДn КУ Д2Д2 УПУУСИ 1 УВЧХ УВПИУСИ 2 Блок визуализации УФ 1 УУВ УВ ЛПР, оператор УФ 2 УУР УР 1 УР N Блок управления ОУ ЭМИУ ПИУ УФЗУУРУИУ ГИУ ФХИУ Блок регистрации Дi, i=1,N – датчики информации по ЗВ КУ – коммутирующие устройства УПУ – усилительно-преобразующие устройства УСИ – устройства сжатия информации УВЧХ – устройства вычисления частотных характеристик УВПИ – устройства выбора предпочтительной информации УФ – устройства формирования УУВ – устройства управления визуализацией УВ– устройства визуализации УУР – устройства управления регистраторами УРi i=1,N – устройства регистрации УФЗУ – устройства формирования закона управления УР – устройства регулирования УИУ – управление исполнительными устройствами ЭМИУ, ПИУ, ГИУ, ФХИУ – электромеханические, пневматические, гидравлические, физико-химические исполнительные устройства ОУ – объект управления Измерительный блок

Математическая модель объекта управления «вход-выход» где (3)(3) (4)(4) (5)(5) (6)(6)

Задачи построения математических моделей: Математические модели газовоздушной смеси (аналогично по воде и почве); Математические модели газовоздушной смеси, как объекта управления; Математические модели многомерного объекта управления с перекрестными связями (промзона, район).

Синтез управлений ЗСУПТ

Задачи синтеза управлений: Синтез управлений в предположении, что датчики ЗВ находятся в экстремальной точке; Синтез управлений беспилотным летательным аппаратом при поиске экстремума.

Определение характеристик факела. z xy 1/3H 1/2H zmzm

z xy Расчет угла подъема факела

z xy а Расчет координат перемещения ЗВ в факеле

Поиск максимума концентрации ЗВ в факеле z xy x m, y m, z m

Многомерная система управления Δ1, Δ2, …, Δi,…, Δn – датчики 1, 2,…, i,…, n – предприятия – источники загрязнения x, y, z – опорная система координат V – вектор скорости ветра z y x v ΔiΔi ΔnΔnΔ1Δ1 Δ2Δ2

……………………………………………………………………....

Задачи моделирования ЗСУПТ: Моделирование в линейном плане; Моделирование с учетом вероятностных характеристик; Моделирование распределенной системы управления; Полунатурное моделирование.

Задачи разработки САПР ЗСУПТ: Построение моделей; Анализ; Моделирование; Расчет; Конструкторское проектирование; Обработка результатов испытаний.

Элементы ЗСУПТ БПЛА с датчиками ЗВ

Запуск воздушного змея система подвеса

Элементы ЗСУПТ Сенсоры для измерения SO2, NOx, NH4 и других низкомолекулярных загрязнений, основанные на нано- полупроводниковых компонентах: - диапазон от 0,5 до 100 ограничение концентрации (ОК); - чувствительность – меньше чем 0,1 ОК; - время измерения– не более 5 с.

Поверхность толстопленочного материала, используемых в сенсорах, на основе нанотехнологий.

Элементы ЗСУПТ Информационно измерительные системы. Производство компании «Пантес» Измерительное устройство с радио каналом. Многоканальное измерительное устройство Преобразователь первичных сигналов

Элементы ЗСУПТ Устройства управления. Производство компании «Пантес» УУ с каналом телеметрииУУ с пневматическими устройствами

Элементы ЗСУПТ Пылегазоуловители (ПГУ) Реактор Схема ПГУ для комплексной очистки от газообразных и твёрдых выбросов ТЭС Коммутатор ПГУ на основе ЭЛВ 4/40 Для усилителя на плазменно- пучковом СВЧ-приборе Воздушный саморегулируемый ПГУ 1.Бункер 2.Крыльчатки 3.Вал 4.Корпус 5.Фильтрующие элементы 7.Подводящий коллектор А/ Камера очищенного/ Б загрязнённого воздуха

Элементы ЗСУПТ Агрегат компенсации диоксида серы

Сорбенты, имеющие в своей основе Fe-Mn конкреции (ЖМК). Время жизни 2-3 года Регенерация – 300*C СорбентМасса навески г Исходная концентрация (экв/л) Равновесная концентрация (экв/л) Удельная поверхность (м2/г) ЖМК50,012,341·10-343,809 Аквамандик с 50,0021,665·10-31,915 Удельная поверхность железомарганцевых конкреций и сорбента «Аквамандикс»

Задачи ОКРа: Разработка аппаратно-программного комплекса (АПК); Отладка и испытания АПК; Разработка датчиков, очистных агрегатов, контроллеров и другой аппаратуры.

Оценка экономического эффекта

Первоочередные задачи инвестиционной поддержки проекта: Инвестиции на разработку и согласование технического задания на ОКР; Инвестиции на пилотный проект.