автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Исследование и разработка алгоритмов и комплекса программ для автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков анализа экологического состояния предприятия

КИРЬЯНОВ Александр Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ДАТЧИКОВ АНАЛИЗА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

Специальность 05.13.18 "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 И ЮН 2011

Москва, 2011

4850187

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "МАТИ" - Российском государственном технологическом университете имени К.Э.Циолковского

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Беневоленский С.Б.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Руфицкий М.В.

кандидат технических наук Углова Е.С.

Ведущая организация:

Институт системного анализа РАН

Защита состоится "30" июня 2011 года в 14.00 часов на заседании Диссертационного совета Д212.110.08 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "МАТИ" - Российском государственном технологическом университете имени К.Э.Циолковского по адресу: 121552, Москва, ул. Оршанская, д.З, ауд. 612а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "МАТИ"-Российского государственного технологического университета имени К.Э. Циолковского.

Автореферат разослан "30" мая 2011 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д212.110.08 кандидат физико-математических наук

Спыну М.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время одной из ведущих проблем интенсивного развития промышленного производства является проблема мониторинга экологической ситуации. Особое значение для повышения эффективности мониторинга экологической ситуации приобретает автоматизация обработки значительных объемов информации, позволяющая снижать трудоемкость, обработка которых традиционными методами затруднительна или невозможна.

На большинстве современных предприятий уставлены системы мониторинга окружающей среды, имеющие в своем составе программные комплексы для автоматизации обработки данных. Чаще всего такие системы разработаны под конкретное предприятие и являются узконаправленными. Кроме того, следует отметить, что существующие в настоящее время системы для отслеживания экологической ситуации используют значительное количество датчиков, выдающих различную информацию о состоянии среды. Система для сбора данных экологического состояния окружающей среды представляет собой комплекс технических и программных средств, предназначенных для сбора и первичной обработки данных об экологических параметрах контролируемых компонентов природной среды. Контроль за компонентами среды осуществляется как путем непрерывных измерений с помощью устройств слежения за концентрациями вредных веществ, так и посредством отбора проб для проведения последующих анализов в аналитической лаборатории.

Математическое моделирование на основе решения уравнений диффузии активно используется в системах автоматизированного мониторинга экологического состояния открытых территориальных участков. Подобный подход крайне сложен в условиях функционирования предприятий, так как внутри помещений существуют различные изменяющиеся во времени преграды, динамические системы приточно-вытяжной вентиляции и другие внешние факторы.

Одним из недостатков алгоритмов анализа экологической ситуации в существующих комплексах программного обеспечения в области экологического мониторинга применительно к реализации в помещениях предприятия, является отсутствие специфических особенностей алгоритмов для установления координат очагов загрязнений, в комплексах составных помещений. В существующих программных комплексах, алгоритмы определения координат источников загрязнения исходят из составляемой геотопографической карты ландшафта с обозначениями на ней расположенных КИП. В качестве дополнительных исходных параметров берутся метеорологические данные окружающей среды. Определение координат очага загрязнений делается исходя из распределения веществ в открытом пространстве без преград и закрытых или изолированных пространств.

Другим недостатком алгоритмов обработки информации в существующих комплексах программного обеспечения, применительно к функционированию в помещениях предприятия, является то, что поскольку они предназначены для контроля экологического состояния на сравнительно большой, и, как правило, открытой территории, использование таких систем для экологических ситуаций внутри помещений, представляется затруднительным. Поэтому существующие варианты программного обеспечения автоматизированных систем крайне сложно использовать для планирования размещения автоматических заслонок подключенных к системе для определения координат источников загрязнения распространения загрязнения только в конкретной области, а также определения координат размещения источников загрязнения, датчиков и т.п.

В рамках данной работы разрабатывается алгоритмы обработки информации и программный комплекс, способные автоматизировать определение координат источника

загрязнения внутри помещений предприятия. В состав программного комплекса будет включена система построения виртуальной схемы потоков и размещения точек КИП.

Целью настоящей работы является повышение эффективности автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков в системах мониторинга экологического состояния предприятия.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить закономерности и особенности сбора и обработки информации в системе экологического мониторинга предприятия;

- разработать алгоритмы оперативного обнаружения признаков аварии на основе автоматизированной обработки информации от распределенной сети датчиков;

- провести разработку программного комплекса и оптимизировать программные компоненты, входящие в состав разрабатываемого программного комплекса.

Научная новизна результатов исследований заключается в том, что:

- предложена имитационная модель, описывающая распространение экологически вредных выбросов на основании данных распределенной системы датчиков, позволяющая повысить эффективность определения координат источника загрязнения;

- показаны границы применимости и ограничения использования расчетных закономерностей, описывающих распространение экологически вредных веществ с использованием диффузионных моделей;

- разработан алгоритм обработки данных, в результате использования которого возникает возможность использования в системе на 20-25% меньше контроллеров состояния окружающей среды без ущерба для эффективности работы программного комплекса.

Практическая значимость работы заключается в том, что создан комплекс программ для автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков анализа экологического состояния предприятия.

Разработанный программный комплекс содержит блоки, реализующие функцию построения трехмерной многослойной и многоуровневой модели анализируемой среды, вспомогательную функцию, показывающую временные промежутки на общей хронологической шкале включения и выключения производственного оборудования, станков, автоматов, систем вентиляции и жизнеобеспечения, а также предусматривается возможность возврата к ранее полученным данным и ввода дополнительных переменных, влияющих на распространение загрязнений и дальнейшего прогноза с учетом новых данных.

Программный комплекса позволяет функционировать системе автоматизации экологического мониторинга, на которую поступает информация от контроллеров состояния окружающей среды Smartel (до 65536 шт.), через интерфейс RS 232. Программный комплекс взаимодействует с СУБД с открытым кодом MySQL и функционирует под управлением операционной системы с открытым кодом Linux Red Hat Enterprise Server 5.2 с поддержкой графической системы GNOME, что соответствует лучшим образцам подобного программного обеспечения в мире и в настоящее время отсутствует в отечественных разработках.

Программное обеспечение, разработанное в данное работе, защищен двумя свидетельствами о государственной регистрации программы для ЭВМ №209612288 от 6 мая 2009 г и №2010617991 от 09 декабря 2010 г

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XXXV-ой Международной молодежной научно-технической конференции «Гагаринские чтения» (Москва, 2009г.), Международной научно-технической конференции «Информационно-измерительные, диагностирующие и управляющие системы «Диагностика-2009» (Курск, 2009 г.) и XXXVII- ой Международной молодежной научно-технической конференции «Гагаринские чтения» (Москва, 2011 г.).

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Изложение иллюстрируется 24 рисунками и 3 таблицами. Общий объем 114 страницы, список литературы - 124 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи, указаны методологические основания исследований, определена научная новизна результатов и практическое значение диссертационной работы.

Первая глава содержит анализ современного состояния программных средств, используемых в системах производственного экологического химического мониторинга. Под экологическим мониторингом понимается система контроля антропогенных загрязнений окружающей среды. Природные экологические системы тесно взаимодействуют друг с другом. Это предопределяет сложность и необходимость учета различных природных и химических факторов при контроле качества окружающей среды методами классической и современной аналитической химии.

Результаты аналитических определений и измерений рассматривают уже в рамках экологического мониторинга. Это дает информацию о загрязнении биосферы различными несвойственными природе загрязняющими веществами, которые собирательно называют ксенобиотиками. Данные экологического мониторинга используют для всестороннего анализа состояния окружающей среды и определения стратегии управления им, для регулирования ее качества, для определения так называемых допустимых экологических нагрузок на природные системы. Степень ответственности здесь очень велика, поскольку указанные факторы, и в первую очередь химические, способны вызвать геофизические и геохимические изменения: возможное изменение климата, закисление природных вод кислотными дождями, загрязнение Мирового океана и нарушение баланса углекислоты в нем, нарушение озонового слоя.

Традиционные методы сбора и обработки всего массива базы данных при эксплуатации систем экологического контроля и мониторинга, не позволят без применения современных компьютерных информационных технологий получать достоверную оперативную информацию, проводить расчет уровня техногенных нагрузок на различные компоненты природной среды, делать экспертные и прогнозные оценки для принятия оптимальных управленческих решений. Поэтому создание эффективной информационно-аналитической системы комплексного экологического контроля и мониторинга опасных объектов является актуальной задачей.

В основе существующих и используемых на практике алгоритмов лежит методика, регламентируемая стандартом ОНД-86.

Для расчета градиента максимальных концентраций вдоль каждого из направлений ветра в методике ОНД-86 степень загрязнения атмосферы выбросами вредных веществ из непрерывно действующих источников определяется по наибольшему значению разовой приземной концентрации вредных веществ.

Существующие алгоритмы определения координат источников загрязнений, реализованные в программных комплексах, обрабатывают информацию по геотопографической карте ландшафта с учетом расположения КИП, а также учитывая метеорологические данные окружающей среды. Определение координат очага осуществляется исходя из распределения веществ в открытом пространстве без преград и закрытых или изолированных пространств..

В данной работе поставлена задача разработки высокоэффективного программного комплекса способного анализировать закономерности и тенденции изменения содержания примесей на основе обработки информации от распределенной сети датчиков и определять координаты источников загрязнения внутри помещений предприятия за счет использования на основе алгоритма расчета потоков атмосферного воздуха. В составе

программного комплекса необходимо предусмотреть модуль системы визуализации схемы потоков и размещения точек КИП.

Отличительными особенностями разрабатываемого алгоритма прогнозирования источников загрязнения являются:

- построение схемы расположения контрольно-измерительных пунктов не в двухмерном пространстве на карте ландшафта, а в трехмерных многослойных и многоуровневых расчетах;

- при реализации системы экологического мониторинга на предприятии в алгоритме определения координат источников загрязнений и, также, текущей визуализации состояния окружающей среды, учитываются временные промежутки на общей хронологической шкале включения и выключения производственного оборудования, станков, автоматов, систем вентиляции и жизнеобеспечения;

- возможность временного отката анализа экологической картины, для ввода дополнительных аргументов влияющих на распространение загрязнений и дальнейшего пересчета прогнозов и отчетов с учетом новых данных;

- значения свойств объектов, используемые в математических расчетах данной работы для решения задач прогнозирования и определения источников загрязнения, дают возможность рассчитать развитие событий при измененных условиях пространственного размещения датчиков, потенциальных источников загрязнения, вентиляции, для расчета оптимальных количественных, пространственных, затратных, надежностных и других характеристик при планировании размещения объектов и систем на конкретном предприятии.

Учитывая вышеизложенное, схема и визуализация пространства для прогнозирующей системы комплекса должна выглядеть следующим образом:

- на схеме указывается как параметр - объем в м3 пространства в помещении;

- переносимый объем воздуха в м3/сек, прописываемый в свойствах схематических объектов используется при расчете скорости распространения токсических веществ между помещениями, в проемах и вентиляции при составлении прогнозов;

- размещение на схеме потенциально опасных объектов, то есть объектов, способных осуществить выброс токсичных веществ, позволяет максимально быстро и точно определить координаты очага аварии. Степень опасности объекта определяется по СанПиН 4286-87 от 1 до 4, исходя из веществ, присутствующих в объекте.

Вторая глава содержит результаты математического моделирования и разработки алгоритмов обработки информации в системе управления мониторингом экологического состояния, рассмотрены особенности использования полуэмпирического подхода, основанного на доказательстве сходства экспериментальных замеров и математического расчета уравнений диффузии для типовых элементов входящих в состав сложных структур помещений. Такой подход обеспечивает возможность прогнозирования распространений между помещениями газов и оценки их концентраций.

Математической основой для обеспечения возможности прогнозирования распространения газов и прогнозирования их концентраций в воздушных объемах локально-разнесенных помещений должна являться такая математическая модель, которая объединила в себе основные принципы расчета процессов диффузии в математической связке с аргументами, полученными эмпирическим методом для типовых элементов входящих в состав сложных составных систем. Таким образом, для проведения компьютерного эксперимента над математической моделью типовых объектов исследования, необходимо сформулировать математическую модель диффузионного распространения оперирующую с эмпирическими аргументами применяя ее для каждого стыка типовых объемов на каждом дискретном отрезке времени, для чего определяем значение характерного времени тхар, основываясь на уравнении диффузии:

Dt

d2c d2c d2c dx2 + dy2 + dz2

Отсюда — = -DdS— и Q = D-F-grade, где F = 4лг площадь сферы dt dx

распространения выбросов от источника загрязнения радиусом г и D - коэффициент диффузии.

Оценку характерного времени можно выполнить следующим образом: пусть 10% выпущенного (введенного) количества газа распространяется через границу сферы радиусом г, т.е.

q = 0,\Q = D-F-Sradc-T^, grad с = с0/г = т„/(4/2-л-гг -г) = 3/4-т0 ¡(л-г4)

откуда

^=0,1 Q/D-F-grade

Начальные условия г = 0; г = 0,3 м; с = 0. При этом граничные условия для определения количества вещества, подаваемого в объем

Q = [cdv

ГЛ т2

и D = —; с

при начальных условиях (Т= 300 К ; Р = 105 Па).

В рамках данной работы рассматривается расчеты в закрытом пространстве, в котором будет разворачиваться система экологического мониторинга.

В компьютерном моделировании, для создания системы расчетов потоков воздуха, данное пространство будет выглядеть как многослойная структура, отражающая процессы потоков воздуха в следующих пространствах:

- пространство внутри конкретного помещения с учетом его габаритов (алгоритм распространения загрязнений внутри него будет наиболее схож со стандартными вариантами прогнозирования);

- пространство внутри смежного помещения, с учетом задаваемых свойств проемов между помещениями;

- пространство приточных вентиляционных шахт, и вытяжных вентиляционных шахт, с учетом их расходо-напорных характеристик;

- при построении виртуальной схемы используется многоуровневая модель, дающая возможность просчитать распространения концентрации токсичных веществ в помещениях многоэтажных зданий.

Алгоритм определения координат источника загрязнений будет работать по трем основным принципам.

1. Нахождение помещений с источниками загрязнения, путем вычисления зоны возможных источников загрязнения относительно контрольно-измерительного пункта зафиксировавшего увеличение установленных допустимых норм концентрации токсичных веществ.

2. Исключение из зоны возможных источников загрязнения, помещений находящихся в зоне контрольно-измерительного пункта не зафиксировавшего увеличение установленных допустимых норм концентрации токсичных веществ.

3. Уточнение координат зоны возможных источников загрязнения, в помещениях находящихся'в зоне вычисленной максимальным количеством КИП, зафиксировавших превышение установленных допустимых норм концентрации токсичных веществ.

Автоматизированная обработка информации о закономерностях изменения экологической ситуации обеспечит:

- определение областей распространения загрязнения, в том числе в пространственно-временном отношении;

- минимизацию ущерба, наносимого загрязнением;

- определение оптимального количества достаточности и пространственного положения датчиков КИП.

На рис. 1 и 2 представлены обобщенные алгоритмы анализа аварийной ситуации для определения координат источников загрязнения и обобщенный алгоритм изменения ситуации и возрастания вероятности возможной аварии соответственно.

Третья глава содержит результаты разработки функциональной структурной схемы и модулей программного комплекса.

Функциональная структурная схема разрабатываемого программного комплекса представлена на рис. 3. Физически все модули можно разделить на три рабочих станции: АРМ, СУБД и программу сбора данных экологического состояния окружающей среды, соединенные по сети TCP/IP.

Следует отметить, что количество АРМ может быть динамическим.

Часть программного комплекса (модуль преобразования машинограмм внешних устройств (датчиков угла, газа, давления и т.п.) к формату разрабатываемого программного комплекса), выполняющего сбор данных, работает в серверном режиме, не зависимо от работы и задач, выполняемых на АРМ.

Рисунок 1.

Обобщенный алгоритм анализа аварии для определения координат источников

загрязнения

( "»*ч )

Рисунок 2.

Обобщенный алгоритм автоматизированной обработки информации о закономерностях изменения экологической

Рисунок 3.

Функциональная структурная схема разработанного программного комплекса

Модуль АРМ взаимодействует с такими модулями программного комплекса как:

■ модулями, связанными с работой интерфейса:

- система определения прав доступа, обеспечивающая возможность управления и получения статистических данных в общих сетях предприятия;

- модуль анализа виртуальной экологической карты;

- модуль статистической обработки исходных данных;

- модуль принятия решений;

- модуль интерфейса редактора.

■ модулями и алгоритмами статистики, анализа и прогнозирования:

- модуль формирования банка данных с виртуальными тест-объектами, эмулирующими реальную ситуацию за счет генерации машинограмм, которые необходимы для отладки и проверки работоспособности программного комплекса;

- база данных, содержащая сведения о всех необходимых регламентных работах;

- алгоритм анализа аварии для определения координат источников загрязнения.

■ модулем транспортного характера:

- модуль взаимодействия с контрольно-экологической системой.

Проведение производственного экологического мониторинга позволит контролировать воздействие объектов в различных помещениях предприятия и на этой основе осуществлять эко-охранные мероприятия, а также своевременно предотвращать или определять координаты источников негативного воздействия опасных техногенно-природных процессов.

Контроль осуществляется как путем непрерывных измерений (с помощью автоматических средств контроля) на территории предприятий, так и периодически, посредством отбора проб для проведения последующих анализов в аналитической лаборатории.

Информационно-измерительная сеть представляет собой комплекс технических и программных средств, предназначенных для сбора и первичной обработки измерительных данных об экологических параметрах контролируемых компонентов природной среды.

Программное обеспечение Центра мониторинга и автоматизированных рабочих мест функционирует на базе IBM PC - совместимых компьютеров. В качестве общесистемной и сетевой среды используется операционная система Red Hat Linux. Компьютеры снабжаются необходимыми офисными приложениями и набором системных утилит, позволяющих выполнять системное сопровождение и техническое обслуживание программных комплексов. АРМ-ПСД подключен к локальной сети с использованием сетевых карт стандарта Ethernet. В состав прикладного программного обеспечения входят системы управления базами данных (СУБД), позволяющие организовывать накопление, обработку, хранение и защиту измерительной информации, вести операции по ведению баз данных (извлечение, обновление, добавление и удаление), а также поиск информации по запросам пользователей.

Рисунок 4.

Информационные потоки мониторинга предприятия производственного экологического мониторинга

Таблица 1. Условные обозначения на рисунке 4

Обозначение Наименование

Функциональные комплексы

КК Коммуникационный комплекс

дк Диспетчерский комплекс

АК Архивный комплекс

ГМК Геоинформациомно-модел мреющий комплекс

Программно-аппаратный комплекс

ПК Персональный компьютер

ПЛ Принтер лазерный

пцс Цветной струйный принтер

кппд Оконечное оборудование каналов приема/передачи данных

по Системное и специальное ПО

стс Средства телефонной связи

Функции

1 Прием и предварительная обработка поступающей информации от

измерительных звеньев

2 Ввод информации в базы данных

3 Передача измерительным звеньям управляющей информации

4 Контроль работоспособности измерительных звеньев

6 Анализ текущей экологической обстановки, прогноз развития

7 Архивирование измерительной информации, обработка запросов

8 Формирование отчетов, сводок и их распределение

9 Ведение геоинформационной базы данных

10 Обеспечение доступа пользователя к картографической информации

11 Ведение фактографических баз данных

13 Отображение параметров измерительной и телеметрической информации, в т.ч. вывод экстренных плановых сводок

14 Обмен данными экологического мониторинга с ЦПЭБ

Четветрая глава посвящена результатам тестирования разработанного программного комплекса. Помещение, в котором проводилось экспериментальное тестирование, представляет из себя прямоугольник площадью 1100 квадратных метров, разделенное перегородками из гипсокартона на пятнадцать комнат с общим коридором, причем в эксперименте были задействованы только шесть помещений. В помещениях присутствует вытяжная вентиляция. Схема помещений приведена на рис.5.

Исследование проводилось днем при закрытых окнах в помещениях. В исследовании использовалось оборудование TWS Automation. На расстоянии 2,5 метра с каждым оборудованием располагались датчики с контроллерами Smartel, которые регистрировали данные, необходимые для работы программного комплекса.

Эксперимент был разбит на два этапа. На первом этапе проверялось работоспособность и взаимодействие программных модулей между собой. Первоначально проверялась система определения прав доступа. Запустив программу, системный администратор добавил в список пользователей нового пользователя (в дальнейшем «user») с оригинальным паролем и логином. Затем программа была успешно запущена под именем «user». После этого системный администратор поменял пароль пользователя user и попытался войти в программу под его старым паролем, но получил отказ в доступе. Под новым паролем доступ в программу был разрешен.

т

л.

■f Ф

T

Ту-Т

2

□

• оборудование TWS Automation

■ место выпуска газа

• контроллер окружающей среды в обычном расположении

■ контроллер окружающей среды в расположении оптимизации

Рисунок 5.

Схема помещения для проведения эксперимента

Далее системный администратор удалил пользователя user. После удаления вход в систему под именем user был невозможен.

Во втором эксперименте проверялся модуль взаимодействия с контрольно-экологической системой. Запустив программу, оператор указал свой заранее зарегистрированный в системе определения прав доступа логин и пароль. Получив приглашение к работе, оператор последовательно запускал модуль формирования банка данных, модуль модельного анализа виртуальной экологической карты. Запуск системы определения прав доступа под логином и паролем оператор был запрещен и эта система запустилась только под логином и паролем системного администратора.

На втором этапе проверялась работоспособность программного комплекса в целом. При этом сначала распылялся тест-газ в месте, указанном на рис.5, и записывались показания /контроллеров Smartel с периодичностью 1 секунда и идентичной периодичностью фиксации показаний в базу данных. Одновременно с этим программный комплекс считывал и обрабатывал показания датчиков и составлял базу данных. По

истечении одного часа из программы выгружались считанные данные и сравнивались с показаниями контроллеров Smartel. При сравнении этих данных выяснили, что программный комплекс сформировал базу, совпадающую с измеренными значениями.

Во втором эксперименте, проводимом на втором этапе, распылялся газ в месте, указанном на рис. 5 и программный комплекс считывал и обрабатывал показания датчиков и составлял базу данных. После выполнения замеров помещения проветривались. Через час распыление газа повторялось. После того как четыре раза распыляли газ и программный комплекс составил четыре базы данных, произвели выгрузку данных и убедились, что программа корректно работает с базами.

В третьем эксперименте второго этапа проверялось, как программный комплекс обрабатывает показания датчиков о наличие в помещениях газа с концентрацией, превышающей ПДК. В атмосферу было выпущено количество углекислого газа в количестве, превышающем ПДК в 2 раза. Выпуск газа производился в течении 30 минут. Все это время программа считывала и обрабатывала данные с датчиков. Как только концентрация газа превысила ПДК, тотчас же программа выдала сигнал ALERT и определила точку, в которой произошло это событие табл. 2.

Таблица 2.

Объект на котором был лущен газ (инициирована фактическая авария) Время реакции программного комплекса на достижение первого показания ПДК, с Наличие моментов неверных расчетов положения аварийного объекта Время полной конкретизации программным комплексом положения аварийного объекта, с Заключение по результату эксперимента

3 Не выявлено 3 Положительный результат, сбоев в работе не обнаружено

2 4 Не выявлено 4 Положительный результат, сбоев в работе не обнаружено

3 3 Не выявлено 3 Положительный результат, сбоев в работе не обнаружено

4 3 Не выявлено 3 Положительный результат, сбоев в работе не обнаружено

Одновременно 1 и 2 3 Не выявлено 4 Положительный результат, сбоев в работе не обнаружено

Одновременно 2 и 4 3 Не выявлено 4 Положительный результат, сбоев в работе не обнаружено

В результате экспериментального тестирования разработанного программного комплекса была вьивлена его устойчивая работоспособность под управлением различных операционных систем и возможность его эффективного применения в условиях функционирования предприятий, скорость обработки информации фактически определялась быстродействием датчиков.

Основные результаты и выводы

1. Предложена имитационная модель, описывающая распространение экологически вредных выбросов на основании данных распределенной системы датчиков, позволяющая повысить эффективность нахождения координат источника загрязнения.

2. Предложен новый алгоритм обработки данных, в результате использования которого возникает возможность использования в системе на 20% меньше контроллеров состояния окружающей среды без ущерба для эффективности работы программного комплекса

3. Разработаны алгоритмы обнаружения признаков аварии или потенциальной возможности ее возникновения

4. Разработана функционально-структурная схема программного комплекса для автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков в системах мониторинга состояния предприятия, позволяющая оптимизировать состав программного комплекса и взаимосвязь модулей.

5. Разработаны модули программного комплекса, обеспечивающие устойчивое функционирование в соответствии с установленными задачами и обеспечением кросплатформенности.

6. Показаны границы применимости и ограничения использования расчетных закономерностей, описывающих распространение экологически вредных веществ с использованием диффузионных моделей;

7. Экспериментальное тестирование разработанного программного комплекса показало его устойчивую работоспособность под управлением различных операционных систем и возможность его эффективного применения в условиях функционирования предприятий;

8. Результаты работ внедрены в производство и это позволило сократить временные затраты на контроль за экологическим состоянием на предприятии на 25-30%. При этом обеспечивается оперативное нахождение очагов загрязнений, сбоев и аварий.

Основные результаты диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Кирьянов A.A., Смирнова A.A. Программный комплекс статистического анализа экологической обстановки на предприятии // Международная НТК «XXXV Гагаринские чтения», М.: МАТИ, 7-10 апреля 2009 г., т. 8. с. 82-83.

2. Беневоленский С.Б., Жалнова Е.В., Кирьянов A.A. и др. Программный комплекс для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии. - Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009612288 от 6 мая 2009 г.

3. Беневоленский С.Б., Кирьянов A.A., Сироткин В.Ю., Смирнова A.A. Разработка программного комплекса для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии // Сборник материалов Международной научно-технической конференции Диагностика-2009, Курск, 13-15 мая 2009 г.с. 103-106

4. Кирьянов A.A., Сироткин В.Ю., Сироткин Ю.В., Смирнова A.A. Программный комплекс для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии // Информационные технологии, № 12 (160), 2009г., с. 67-68 (журнал в списке ВАК)

5. Беневоленский С.Б., Кирьянов A.A., Сироткин В.Ю., Смирнова A.A. Программный комплекс для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии // Известия вузов. Электроника, №4(78), 2009г., с. 84-86 (журнал в списке ВАК)

6. Беневоленский С.Б., Кирьянов A.A., Лисов A.A., Смирнова A.A. Программный комплекс для мониторинга информационного обмена в распределенной многоагентной информационной системе // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010617991, Москва

7. Кирьянов A.A., Смирнова A.A. Особенности алгоритма прогнозирования источников загрязнения для системы экологиче5ского мониторинга на предприятии // Международная НТК «XXXVII Гагаринские чтения», М.: МАТИ, 5-8 апреля 2011 г., т. 4, с. 26-27

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СИСТЕМАХ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

1.1. Объекты исследования и задачи экологического мониторинга.

1.2. Существующие в настоящее время алгоритмы обнаружения признаков аварии или потенциальной возможности ее возникновения, их достоинства и недостатки.

1.3. Обзор современных программных комплексов для системы экологического мониторинга.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I.

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ МОНИТОРИНГОМ

ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИИ.

2.1 Математическое моделирование процессов экологического состояния предприятия.

2.2. Особенности реализации программного комплекса для экологического мониторинга.

2.3. Разработка алгоритмов обнаружения признаков аварии или потенциальной возможности ее возникновения.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ II.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА

ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИИ.

3.1 Общая характеристика программного комплекса.

3.2. Разработка программного комплекса для управления системой экологического мониторинга предприятия.

3.3. Модули разработанного программного комплекса.

3.4. Особенности применения программного комплекса.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ III.

ГЛАВА 4. ТЕСТИРОВАНИЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ IV.

Актуальность темы. В настоящее время одной из ведущих проблем инновационного развития производства является проблема мониторинга экологической ситуации [1-13]. Особое значение для повышения эффективности мониторинга экологической ситуации приобретает автоматизация обработки значительных объемов информации, позволяющая снижать трудоемкость, обработка которых традиционными методами затруднительна или невозможна [14-24].

На большинстве современных предприятий уставлены системы мониторинга окружающей среды, имеющие в своем составе программные комплексы для автоматизации обработки данных, например [25-39]. Чаще всего такие системы разработаны под конкретное предприятие и являются узконаправленными. Кроме того, следует отметить, что существующие в настоящее время системы для отслеживания экологической ситуации используют значительное количество датчиков, выдающих различную информацию о состоянии среды. Система для сбора данных экологического состояния окружающей среды представляет собой комплекс технических и программных средств, предназначенных для сбора и первичной обработки данных об экологических параметрах контролируемых компонентов природной среды. Контроль за компонентами среды осуществляется как путем непрерывных измерений с помощью устройств слежения за концентрациями вредных веществ, так и посредством отбора проб для проведения последующих анализов в аналитической лаборатории.

Математическое моделирование на основе решения уравнений диффузии активно используется в системах автоматизированного мониторинга экологического состояния открытых территориальных участков. Подобный подход крайне сложен в условиях функционирования предприятий, так как внутри помещений существуют различные изменяющиеся во времени преграды (например, двери) и другие внешние факторы.

Первым недостатком алгоритмов анализа и прогнозирования в существующих комплексах экологического программного обеспечения в области экологического мониторинга применительно к реализации в помещениях предприятия, является отсутствие специфических особенностей алгоритмов для нахождения координат очагов загрязнений, в комплексах составных помещений.

В существующих программных комплексах, алгоритмы локализации исходят из составляемой геотопографической карты ландшафта с обозначениями на ней расположенных контрольно-измерительных пунктов (КИП). В качестве дополнительных исходных параметров берутся метеорологические данные окружающей среды.

Определение координат очага делается исходя из распределения веществ в открытом пространстве без преград и закрытых или изолированных пространств.

Другим недостатком алгоритмов анализа и прогнозирования [40] в существующих комплексах экологического программного обеспечения в области экологического мониторинга, применительно к реализации в помещениях предприятия, является то, что, поскольку рассмотренные выше варианты программных комплексов предназначены для контроля экологического состояния на сравнительно большой и, как правило, открытой территории, использование таких систем для расчетов экологических ситуаций внутри помещений не представляется возможным, т.к. расчет оценивает поведение распространения загрязнений только для открытого пространства. Поэтому рассмотренные здесь существующие варианты нельзя использовать для планирования размещения о» автоматических заслонок, подключенных к системе для определения распространения загрязнения только в конкретной области, а также размещения потенциальных источников загрязнения, датчиков и т.п. 5

В рамках данной работы разрабатывается программный комплекс, способный находить координаты загрязнения внутри помещений предприятия за счет использования принципиально нового алгоритма расчета потоков воздуха. В состав программного комплекса будет включена система построения виртуальной схемы потоков и размещения точек контрольно-измерительных пунктов (КИП).

Целью настоящей работы является повышение эффективности автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков в системах мониторинга экологического состояния предприятия.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) разработать алгоритмы обнаружения признаков аварии или потенциальной возможности ее возникновения;

2) провести разработку функционально-структурной схемы разрабатываемого программного комплекса;

3) разработать программные компоненты, входящие в состав разрабатываемого ПК.

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:

- предложена имитационная модель, описывающая распространение экологически вредных выбросов на основании данных распределенной системы датчиков, позволяющая повысить эффективность определения координат источника загрязнения;

- показаны границы применимости и ограничения использования расчетных закономерностей, описывающих распространение экологически вредных веществ с использованием диффузионных моделей;

- разработан алгоритм обработки данных, в результате использования которого возникает возможность использования в системе на 20-25% меньше контроллеров состояния окружающей среды без ущерба для эффективности работы программного комплекса. 6

Практическая значимость работы заключается в том, что создан комплекс программ для автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков анализа экологического состояния предприятия.

Разработанный программный комплекс содержит дополнительные блоки, реализующие функцию построения трехмерной многослойной и многоуровневой модели анализируемой среды, вспомогательную функцию, показывающую временные промежутки на общей хронологической шкале включения и выключения производственного оборудования, станков, автоматов, систем вентиляции и жизнеобеспечения, а также будет предусматриваться возможность возврата к ранее полученным данным и ввода дополнительных переменных, влияющих на распространение загрязнений и дальнейшего прогноза с учетом новых данных. Научно-технический уровень данного комплекса позволяет функционировать системе автоматизации экологического мониторинга, включающей персональный компьютер Pentium 4, на который поступает информация от контроллеров состояния окружающей среды Smartel (до 65 536 шт.), через интерфейс RS 232, ПК взаимодействует с СУБД с открытым кодом MySQL и функционирует под управлением операционной системы с открытым кодом Linux Red Hat Enterprise Server 5.2 с поддержкой графической системы GNOME, что соответствует лучшим образцам подобного программного обеспечения в мире и в настоящее время отсутствует в отечественных разработках.

Результаты работ внедрены в производство, и это позволило сократить временные затраты на контроль за экологическим состоянием на предприятии на 25-30%. При этом обеспечивается оперативное нахождение очагов загрязнений, сбоев и аварий. Программный комплекс защищен двумя свидетельствами о государственной регистрации программы для ЭВМ: №2009612288 от 6 мая 2009 г. и №2010617991 от 09 декабря 2010 г.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XXXV Международной молодежной научно-технической конференции «Гагаринские чтения» (Москва, 2009 г.), Международной научно-технической конференции «Информационно-измерительные, диагностирующие и управляющие системы «Диагностика-2009» (Курск, 2009 г.) и XXXVII Международной молодежной научно-технической конференции «Гагаринские чтения» (Москва, 2011 г.).

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложена имитационная модель, описывающая распространение экологически вредных выбросов на основании данных распределенной системы датчиков, позволяющая повысить эффективность нахождения координат источника загрязнения.

2. Предложен новый алгоритм обработки данных, в результате использования которого возникает возможность использования в системе на 20% меньше контроллеров состояния окружающей среды без ущерба для эффективности работы программного комплекса.

3. Разработаны алгоритмы обнаружения признаков аварии или потенциальной возможности ее возникновения.

4. Разработана функционально-структурная схема программного комплекса для автоматизированной обработки данных системы распределенных датчиков в системах мониторинга состояния предприятия, позволяющая оптимизировать состав программного комплекса и взаимосвязь модулей.

5. Разработаны модули программного комплекса, обеспечивающие устойчивое функционирование в соответствии с установленными задачами и обеспечением кроссплатформенности.

6. Показаны границы применимости и ограничения использования расчетных закономерностей, описывающих распространение экологически вредных веществ с использованием диффузионных моделей.

7. Экспериментальное тестирование разработанного программного комплекса показало его устойчивую работоспособность под управлением различных операционных систем и возможность его эффективного применения в условиях функционирования предприятий.

8. Результаты работ внедрены в производство и это позволило сократить временные затраты на контроль за экологическим состоянием на предприятии на 25-30%. При этом обеспечивается оперативное нахождение очагов загрязнений, сбоев и аварий.

1. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. В 6 т. / Под общ. ред. К. В. Фролова и Н. А. Махутова. Т. 1. М.: МГФ «Знание», 1998. 448 с; Т. 2. Ч. 2. М.: МГФ «Знание», 2003. 624 с.

2. Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг. М.: Академический Проект, 2006 г., 416 с.

3. Дженюк С. Л. Методология информационного обеспечения мониторинга окружающей среды // Диссертация на соискание доктора географических наук, Москва, 2002, 346 С.

4. Корыстин С.С. Синтез информационных технологий в экологическом мониторинге // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Воронеж, 2002, 263 С.

5. Оценка экологического состояния природно-антропогенного комплекса: Учебно-методическое пособие. Изд. 2-е. перераб. и дополн. СПб.: "Крисмас+", 2000. - 118 с.

6. Учебно-исследовательская и практическая деятельность в современном экологическом образовании. Тезисы докладов III Всероссийкого научно-методического семинара (11-14 ноября 2002 г., Санкт-Петербург). СПб: Крисмас+, 2002. - 184 с.

7. Экологический портал Удмуртской республики. http ://80.82.166.246/ecomonitoring/

8. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. и др. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие. М.: Изд-во МНЭПУ, 2001.-208 с.

9. Белоусова Е. Экологический мониторинг природной среды // Экономист, 2002 № 7. С. 81 87.

10. Экологический мониторинг основных сред жизни: Методическое пособие по большому практикуму. — Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2004. 22 с.

11. Экологическая экспертиза: Учеб. пособие / Под ред. В.М. Питулько. М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 480 с.

12. Махутов H.A. Развитие и применение методов управления риском в задачах обеспечения техногенной безопасности и технического регулирования // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. М.: ВИНИТИ. 2006. № 1. С. 35-50.

13. Махутов H.A. Конструкционная прочность, ресурс, и техногенная безопасность: В 2 ч. Новосибирск: Наука, 2005. Ч. 1. 494 с; Ч. 2.610 с.

14. Волик Б.Г. О концепциях техногенной безопасности // Автоматика и Телемеханика. 1998. №2.

15. Порецкий П.С. Решение общей задачи теории вероятностей при помощи математической логики. Труды Казанской секции физ.-мат. наук. Сер. 1. 1987. Т. 5. С. 112-118.

16. Экологический мониторинг: шаг за шагом. Под ред. Е.А. Заика. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003 г., 252 с.

17. Оценка экологического состояния почвы. Практическое руководство. /Под ред. Муравьева А.Г. — СПб: "Крисмас+", 1999, — 168 с.

18. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. 1999 г.

19. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. - 559 с.

20. Малахов С.Г., Махонько Е.П. Выброс токсичных металлов в атмосферу и их накопление в поверхностном слое земли // Успехи химии, 1990. Т. 59, вып. 11. С. 1777-1798.

21. Плеханова И.О, Обухов А.И. Цинк и кадмий в почвах и растениях городской среды // Цинк и кадмий в окружающей среде. -М.: Наука, 1992. С. 144- 159.

22. Ровинский Ф.Я., Громов С.А., Бурцева JI.B., Парамонов С.Г. Тяжелые металлы: дальний перенос в атмосфере и выпадение с осадками // Метеорология и гидрология, 1994, №10, с. 5 14.

23. Стрелецкий И.С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. М.: Стройиздат, 1967. 232 с.

24. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1964. 508 с.

25. Рябинин И.А., Черкесов Г.М. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. М.: Радио и связь, 1981, 263с.

26. Рябинин И.А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб.:Политтехника, 2000. 248 с.

27. Экологическая экспертиза. Обзорная информация ВИНИТИ. Вып. № 3. -М.: ЦЭП, 1999. 100 с.

28. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометиздат, 1979.-375 с.

29. Протасов В.Ф. Молчанов A.B. Экология, здоровье и природопользование в России. -М.: Финансы и статистика, 1995 521 с.

30. Израэль Ю.А. Концепция мониторинга состояния биосферы. В кн. «Мониторинг состояния окружающей среды». СПб.: Гидрометиздат, 1997. с. 10-25.

31. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник. М., Мысль. 1990. -637 с.

32. Делятский С. и др. Экологический словарь. М: Конкорд ЛТД-Экором, 1993. -202 с.

33. Малашевич E.B. Краткий словарь-справочник по охране природы. -Минск: Урожай. 1997. 223 с.

34. Руткаускас A.M. Система прогнозирования регионального воспроизводства. М.: Наука, 1992.-85 с.

35. ГОСТ 17.0.0.04-90 Экологический паспорт промышленного предприятия.

36. Назаров H.H., Николаев А.Н. Основы дистанционных методов мониторинга загрязнения природной среды. JL: Гидрометеоиздат. 1987.

37. Малышев Ю.С., Полюшкин Ю.В. Оценка состояния экосистем — ключевое звено экологического мониторинга // География и природные ресурсы, 1988. № 1. С. 35 42.

38. Маликов B.C. Экологические основы формирования и функционирования региональной системы мониторинга окружающей среды: На примере Воронежской области // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Воронеж, 2004, 220 С.

39. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. 422 с.40. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/701.html Химические основы экологического мониторинга (Кузнецов 1999), Химия

40. Есипов Ю. В., Самсонов Ф.А., Черемисин А. И. Мониторинг и оценка риска систем. М: Изд-во ЛКИ, 2008. - 136 с.

41. Добровольский В.В. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы // Почвоведение, 1997. № 4. С. 431 -441. (Распределение масс тяжелых металлов в биосфере).

42. Комплекс для экспресс анализа химического состава окружающей среды (Система мониторинга окружающей среды). http://www.rospribor.com/catalog/view/392.html

43. Практическое руководство по оценке экологического состояния малых рек: Учебное пособие для сети общественного экологического мониторинга Под ред. д.б.н. В.В. Скворцова. — СПб: Крисмас +, 2003. - 88'е., ил.

44. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. Издание 2-е, исправленное и дополненное — СПб: "Крисмас+", 1999. — 224 с.

45. Руководство по применению комплекта-лаборатории "Пчелка-У" и его модификаций при учебных экологических исследованиях. Муравьев А. Г., Данилова В. В., Смолев Б.В., Лавриненко A.A. / Под ред. А.Г. Муравьева. СПб: Крисмас+, 2000. — 112с., ил.

46. Мур Д., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния. — М.: Мир, 1987. — 285 с.

47. Израэль Ю.А., Цыбань A.B. Антропогенная экология океана. — Л.: Гидрометиздат, 1989. 528 с.

48. Автореферат на соискание степени к.т.н., системный анализ, управление и обработка информации, http://www.mitht.ru/files/21212008/290507-3.pdf

49. Гаскаров Д.В., Киселев В.Б., Солдатов С.А., Строгонов В.И., Юсупов P.M. # Введение в геофизическую кибернетику и экологический мониторинг. СПб.: Изд-во СПГУВК, 1998.-165 с.

50. Д.И. Вахания, А.Д. Жданов, Ю.А. Ростомянц. О моделировании и управлении экосистемами. // Российская Академия Транспорта. Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций. <Сборник Научных трудов>. 2002г. С.49-58.

51. Попов A.A., Кочин C.B. Компьютеризированные аналитические комплексы для экологического мониторинга. Приборы и системы управления, М.: Машиностроение. 1994.-89с.

52. Строганов В.И. Системный анализ и алгоритмизация принятияуправленческих решений в распределенных организационно105экологических системах. Воронеж: Изд-во ВГТУ. 1999. 184с. (Моделирование, оптимизация и компьютеризация в сложных системах; кн.5).

53. Мызникова Т.А. Поддержка процесса принятия решений по эколого-экономическим задачам города.// II Омский научный вестник.-1998.; №3. с.71-74.

54. Колыбанов К.Ю., Тимофеев B.C., Шаталов В.В., Ярыгин Г.А. Автоматизированная система радиационного и химического мониторинга ВНИИ XT. Материалы международного конгресса "Экологические проблемы больших городов: инженерные решения". Москва. 1996.

55. Алпатов Ю.Н., Михайлов Ю.А. Воздушный бассейн как многосвязный объект управления // Математика в ВУЗе: Труды международной научно-методической конференции. СПб: СПб ГУПС. 1998. С.191-192.

56. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных химических веществ, содержащихся в выбросах предприятий / Госкомгидромет. JL: Гидрометеоиздат, 1987.

57. Федеральный закон об охране окружающей среды, №7-ФЗ от 10 января 2002 г.

58. Беспалов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. JL: Химия, 1985. - 643 с.

59. Кузьмич В.Н. Нормирование допустимого воздействия на поверхностные водные объекты (правовой и нормативный аспекты) // Использование и охрана природных ресурсов России, 2003. №11, 12. С. 52-65.

60. Нормативные данные по предельно-допустимым уровням загрязнения вредных веществ объектов окружающей среды.

61. Справочный материал. СПб: АО НПП «Буревестник», 1994.132 с.

62. ЗАО НПФ "Диэм" http://diem.ru/

63. Ганова С. Д. Геоэкологический мониторинг территорий расположения объектов транспорта газа в криолитозоне (теория, методология, практика) // Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук, Москва, 2008, 310 С.

64. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю., Стойков В.Ф. Управление экологической безопасностью строительства. Экологический мониторинг. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005 г., 328 с.

65. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Физ. мат. изд-во, 1962. 564 с.

66. Как организовать общественный экологический мониторинг / Под ред. М.В. Хотулевой. М.: Волгоград-Экопресс, 1998. - 124 с.

67. Розин В.И. Основы экологического мониторинга (инженерные задачи рационального природопользования). Таганрог: Б. и, 1988. 260 с.

68. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. - 288 с.

69. Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности. М.: Эксперт бюро, 1998. - 224 с.

70. Юрасов В.Г. Белоцерковский В.Ю. Расчетная оценка уровня загрязнения атмосферы в условиях неопределенности// Информационные технологии. 1997. №4. с.35-36.

71. Муратова Г.В. Математическое моделирование процессов конвективно-диффузионного переноса в движущихся средах // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, Ростов-на-Дону, 2006, 297 С.

72. Аверкин А.Н., Батыршин И.З., Блишун А.Ф. и др. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта // Под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука, 1986. - 312 с.

73. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов О.В. Классификация многомерных наблюдений. М.: Статистика, 1974. - 240 с.

74. Компания "Гарант", http://www.garant.ru/solution/info/universal.htm

75. Алатырцев А.Б. Прогнозирование комплексной антропогенной нагрузки на селитебные территории и использование программного комплекса «Гарант-Универсал-Нуклид-Шум» / А.Б. Алатырцев, П.А. Жуков. // Математическое моделирование. 2003. Т. 15.

76. Компания "ПрофПрибор", http://www.loim.vrn.ru/

77. Компания "Environnement", http://www.analyt.ru/catalog/element.php?ID=911

78. Арманд А.Д. Информационные модели природных комплексов. -М.: Наука, 1975.- 126 с.

79. Виттих В. А. Инженерная эпистемология // Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Труды III Международной конференции. Самара: СамНЦ РАН , 2001. С. 92-100.

80. Гайдышев И.П. Анализ и обработка данных: специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. - 752 с.

81. Максимов В.Н., Булгаков Н.Г., Левич А.П., Терехин А.Т. Методика применения детерминационного анализа данных мониторинга для целей экологического контроля природной среды // Успехи соврем, биол. 2001. Т. 121. № 2. С. 131-143.

82. Комаров В.В. Применение искусственных нейронных сетей в автоматизированных системах анализа и мониторинга химических сред // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Липецк. 2004; 136 С.

83. Пинигин М.А. Теория и практика оценки комбинированного действия химического загрязнения атмосферного воздуха // Гигиена и санит. 2001. № 1. С. 9-12.

84. Poroikov V.V., Filimonov D.A., Borodina Yu.V. et al. Robustness of Biological Activity Spectra Predicting by Computer Programm PASS for Noncongenetic Sets of Chemical Compounds // J. Chem. In-form. Comput. Sei. 2000. V. 40. № 6. P. 1349.

85. Горбатов B.A. Основы дискретной математики. M.: Высш. Шк., 1986.310 с.

86. Krantz-TKT GmbH. Системы воздухораспределения. Применение в системах вытесняющей вентиляции. Kessler, Luch. Промышленный каталог и техническая информация. 1994.

87. Беневоленский С.Б., Жалнова Е.В., Кирьянов A.A. и др. Программный комплекс для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии. -Свидетельство о государственной регистрации программы- для ЭВМ №2009612288 от 6 мая 2009 г.

88. Кирьянов A.A., Сироткин В.Ю., Сироткин Ю.В., Смирнова A.A. Программный комплекс для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии // Информационные технологии, № 12 (160), 2009 г., с. 67-68

89. Беневоленский С.Б., Кирьянов A.A., Сироткин В.Ю., Смирнова A.A. Программный комплекс для автоматизированной системы мониторинга экологического состояния на предприятии // Известия вузов. Электроника, №4 (78), 2009 г., с. 84-86

90. Нагорных Д.Н., Смирнова A.A., Беневоленский С.Б. Особенности создания резервируемого хранилища центра обработки данных распределенных вычислительных систем // Информационные технологии №11, 2010г., с. 27-32

91. Кирьянов A.A., Смирнова A.A. Особенности алгоритма прогнозирования источников загрязнения для системы экологического мониторинга на предприятии // Международная НТК «XXXVII Гагаринские чтения», М.: МАТИ, 5-8 апреля 2011 г., т. 4, с. 26-27

92. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 2-е изд., перераб., доп. М.: Наука, 1972. 720 с.

93. Айвазян С.А., Степанов B.C. Инструменты статистического анализа данных // Мир ПК. 1997.

94. Виттенберг И.М., Танкелевич Р.Л. Вопросы применения АВМ с операционными усилителями для решения дифференциальных уравнений в частных производных // Расчет физических полей методами моделирования, Машиностроение, Москва, 1968

95. Пененко В.В. Методы численного моделирования атмосферных процессов.- Л.: Гидрометеоиздат, 1981, 352 с.

96. Горстко А.Б., Угольницкий Г.А. Введение в моделирование экологоэкономических систем. Ростов-на-Дону: РГУ, 1990. -112с.

97. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 3. Л.: Гидрометиздат, 1980. 263 с.

98. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. 2. Л.: Гидрометиздат, 1980. 279 с.

99. Дикий Л.А. Гидродинамическая неустойчивость и динамика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 108 с.

100. Спалвинь А.П. Алгоритмы моделирования стационарных полей в неоднородных и нелинейных средах // Расчет физических« полей методами моделирования, Машиностроение, Москва, 1968

101. Косарев В.А., Муратова С.Ю. Метод идентификации сложной композиционной модели экологической безопасности// Проблемы управления безопасностью сложных систем: Материалы VII Международной конференции. М.: РГГУ, 1999.

102. Белинский Б.И., Ярыгин Г.А. Модели принятия решений в интеллектуальных системах экологической безопасности. В сб. "Системы, методы обработки и анализа данных". Отв. ред. С.С. Садыков. Ташкент 1997.

103. Иванов Б.А. Инженерная экология. Л.: ЛГУ. 1989.

104. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука. 1989.

105. Охрана окружающей среды. Модели управления чистотой природной среды. / Под ред. К.Г. Гофмана и A.A. Гусева, М.: Экономика. 1977.-222с.

106. Экологический программный комплекс для персональных ЭВМ. / ред. Гаврилов A.C.- СПб: Гидрометеоиздат, 1992.- 126 с.

107. Меншуткин В.В. Имитационное моделирование водных экологических систем. СПб.: Наука, 1993.- 160 с.

108. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем/ Ин-т прикл. геофизики. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993, т. 15.-289с.

109. Гаскаров Д.В., Истомин Е.П., Фролов А.К. Информационная поддержка систем экологического контроля и управления. СПб.: СПГУВК, 1999.-253с.

110. Авербах И.Д., Цурков В.И. Оптимизация в блочных задачах с целочисленными переменными. М.: Наука, 1995. 228с.

111. Бутусов О.Б., Сафронов Н.Г. Современные проблемы моделирования экосистем //Математические методы в технике технологиях ММТТ-13: сб. трудов междун. науч. конф. СПб.: СПбГУ, 2000.

112. Т.И. Лапина. Информационная система мониторинга и контроля экологической обстановки. // Информационно-измерительные и управляющие системы. №4, 2009.

113. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий М.: Наука. 1976. 279 с.

114. Воронов A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М., Наука, 1979, 336 с.

115. Карелин В.П., Целых А.Н. Модели принятия решений в чрезвычайных экологических ситуациях при нечетких исходных данных. Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций». С.-Петербург, 1998.

116. Васильев B.C., Целых А.Н. Принятие прогнозных решений в экологических задачах на основе методов численного моделирования. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦВШ, 1999. 48 с.

117. Целых А.Н., Тимошенко Р.П. Оценка экологической обстановки окружающей среды на основе анализа знаний экспертов.//Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Управление всоциальных и экономических системах». Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998, №1. с.219-222.

118. Васильев B.C., Целых А.Н. Принятие прогнозных решений в экологических задачах на основе методов численного моделирования. Препринт. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦВШ, 1999. -48 с.

119. StoreQueryResult: :constiterator it; it = rcs.begin(); row = *it;

120. QApplication app ( argc, argv ); QWidget window;window.setWindowTitle ( "Environment editor"); QFont serifFont("Monospace", 7); int ID = 0;for (int i=0; i<20; i++) {for ( int j=0; j<20; j++ ) {

121. QPushButton *pb = new QPushButton ( QString("%l").arg(ID), &window );pb->setObjectName ( QString ("%l").arg(ID) );1.++;pb->setGeometry ( 150 + j*30,10 + i*30, 30,30); pb->setFont (serifFont); buttonMap1.j. = pb;

122. QObject:: connect (pb, SIGNAL ( clicked() ), &io, SLOT (btnClick())