Экологический мониторинг (1094308), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

§2. Классические системы

В этих типах систем используют 2 способа получения информации о загрязнении воды:

1) организация сети датчиков по поверхности водоема

2) использование трубопроводных коммуникаций для доставки проб воды из требуемых точек к датчику

Блок-схема системы

Функционально система состоит:

1 – многоканальный анализатор, который позволяет определить до 17 параметров воды

2 – УСО – устройство сопряжения с объектом, включает микропроцессор, блок аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей (АЦП, ЦАП), память большого объема, средства передачи/приема данных.

I – блок общего назначения, в котором собраны датчики: t, pH, , D (дозатор пробы)

II – ионно-метрический блок

III – фотометрический блок, в котором есть датчики определения коэффициента поглощения в УФ части спектра (К_уф) и мутности.

ПНЧ – преобразователи «напряжениечастота»

Режимы работы системы:

1. штатный: режим измерений

2. штормовой: режим сигнализации о превышении концентрации вредных веществ

3. режим калибровки датчика

Станция может работать автономно в течение 20 дней.

В систему мониторинга больших водоемов входит до 20 станций.

§3. Геоинформационные системы

Это комплекс программных средств и аппаратного обеспечения (анализаторы, установленные на спутниках, самолетах, вертолетах, на очень высоких башнях, зданиях).

Основная идея: загрязненная поверхность воды различно отражает солнечное излучение или излучение от специальных источников (контраст).

Группы оптических методов:

1) Пассивные – регистрация отраженных солнечных лучей в широком спектре, ИК, УФ

Недостаток: возможность измерения только днем в ясную солнечную погоду

2) Активные – используются лазеры, их отраженное излучение

: 1) в любое время суток

2) возможно люминесцентное излучение (вторичное).

Точность 0,01%, 0,1%

Особенности программного обеспечения:

1. содержит шаблоны или модели незагрязненных участков, с которыми и сравнивается полученная «картинка»

2. широкая разрешающая способность

3. возможность 3D изображения в любом спектре

4. привязка координат

ГЛАВА 4. МОНИТОРИНГ ПОЧВ

Особенности: вещества, загрязняющие почву (тяжелые металлы) входят в состав почв

Параметры: тяжелые металлы, кислотность, содержание пестицидов и других ядохимикатов, циклические углеводороды.

Проводится 2 раза в год: 1) весной после таяния снегов в 64 точках по 16 румбам

2) осенью после уборки урожая в 16 точках по 4 румбам

Периодически: отбор проб снега и воды

Используются автоматизированные системы. Их производительность 2000 образцов в смену; количество параметров до 10 штук.

Структурная схема

I – блок подготовки исходных проб (образцов)

II – блок подготовки проб к измерениям

III – подсистема измерений

IV – подсистема отображения информации

1 – дозирование пробы

2 – разбавление пробы

3 – фильтрация пробы

4 – озоление пробы (сжигание)

5, 6 – дозирование реагента

7 – дозатор дистиллированной воды

8 – дозаторы реагента

9 – фотоколориметры

10 – устройство отображения и регистрации

Система полностью работизирована.

ГЛАВА 5. СИСТЕМЫ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ УТЕЧЕК

1. из магистральных трубопроводов

2. из технологических трубопроводов

ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов)

Требования:

1) высокая скорость определения больших утечек

2) высокая надежность в статистическом смысле (большая вероятность) определения малых утечек

3) минимальное число ложных срабатываний

Физические явления и эффекты, происходящие при проявлении утечки:

1. выбросы газа (загазированность окружающего производства)

2. акустический эффект

3. изменение электропроводности грунта вблизи утечек

4. изменение цвета грунта, электромагнитного поля

§1. Периодический контроль утечек

- визуальный (с вертолетов)

- электронные «носы» (портативные ГА со встроенными устройствами отбора пробы)

- УЗ приборы

- тепловизионный контроль

- внутритрубные снаряды – устройства, которые двигаются по трубопроводу, требующие отключения линии, по которой они двигаются (стоимость ~1000000$).

В состав снаряда входит: видеокамеры, УЗ и вихретоковые дефектоскопы для определения состояния стен трубопровода, система питания, система передачи/приемы данных.

Недостатки периодического контроля:

а) очень высокая стоимость

б) ненадежность получаемой информации

§2. Стационарный контроль за утечками из магистралей

Используются системы, которые устанавливаются на защищенных участках трубопровода, т.е. с обеих сторон установлены датчики контроля (Т, Р, F)

Р – резервуар для отбора и добавления продукта

Виды:

1) Системы, основанные на использовании объемного баланса Q_об >

Недостаток: невозможность учета температурных изменений трубопровода

2) Системы, основанные на определении массового баланса

G – устройство для измерения плотности

3) Комбинированные системы (1 и 2)

: высокая скорость обнаружения больших утечек

Недостаток: большое число ложных срабатываний, связанное с отбором/добавкой продуктов при транспортировке

4) Системы, основанные на использовании изменения волны давления (~70000$)

L = 2L_x + tV;

Основан на измерении разности давления от места утечки до двух датчиков D₁ и D₂, которые установлены на концах трубопровода.

: позволяет определить положение утечки с высокой точностью.

5) Системы, основанные на нестационарных моделях течения среды в трубопроводах

Все современные системы имеют интеллектуальные пороги сигнализации – Smart Points, они позволяют свести к минимуму ложные срабатывания.

При наличии утечки 1) F₁; 2) P; 3) F₂

6) Волоконно-оптические системы

Оптический кабель закладывается вместе с трубопроводом

7) Вдоль трубопровода проложен кабель из металла со специальной изоляцией, которая химически разрушается при утечке продукта

8) Сеть УЗ датчиков, установленных на поверхности трубопровода с определенным интервалом.

Недостаток: очень дорого

9) Тепловизионная система контроля водных переходов

Устанавливаются в местности, где нет мошкары, чтобы не забивали оптику.

Характеристики

Список файлов реферата