Варзар Ростислав Леонидович

Факультет вычислительной техники и информатики
Специальность: Компьютерный эколого-экономический мониторинг

Тема выпускной работы:

Разработка автоматизированной системы мониторинга загрязения атмосферного воздуха

Научный руководитель: профессор, д.т.н. Аверин Геннадий Викторович

Введение

Донецкая область – крупнейшая по населению, экономическому потенциалу и природным ресурсам административная территория Украины. В существующем административно-территориальном делении Донецкая область образована 17 июля 1932 года. Занимаемая площадь 26,517 тыс.км², что составляет 4,4% площади страны. Область является наибольшей в Украине по численности населения – 4580,6 тыс. чел, плотность населения – 173 человека на км². На территории области расположены 52 города, 28 из которых – областного значения, 131 поселок городского типа и 1121 сельских поселков.

В Донецкой области сосредоточена пятая часть промышленного потенциала государства. Здесь расположено около 1,5 тыс. крупных промышленных предприятий основных отраслей промышленности: угольной, металлургической, химической, машиностроительной, энергетической и строительной.

В области функционируют 109 шахт, 87 из которых входят в состав восьми холдинговых компаний и шести производственных объединений; 9 шахт и одно шахтоуправление имеют статус самостоятельных. Кроме того, в состав холдинговых компаний входит 20 углеобогатительных фабрик.

Металлургию области представляет мощный промышленный комплекс, включающий 39 металлургических, трубных, метизных, огнеупорных и нерудных предприятий, ряд ремонтных и научных организаций. В 2003-2007 гг. отраслью производилось 16-18 млн. тонн стали, 13-14 млн. тонн чугуна, 9-10 млн. тонн проката и 9-12 млн. тонн кокса в год.

Химическая отрасль представлена 15 крупными предприятиями, которые производят минеральные удобрения, пластмассы, соду, кислоты, взрывчатые вещества, товары бытовой химии. Здесь вырабатывается треть производимых в стране азотных удобрений, аммиака, серной кислоты.

Энергетика области представлена 8 тепловыми электростанциями, обеспечивающими производство электроэнергии в объеме 20-25 млрд. кВт∙час, а машиностроительный комплекс насчитывает 207 предприятий различных отраслей народного хозяйства.

Таким образом, Донецкая область занимает второе место после г. Киева в экономике страны, производя 13,2% валового национального продукта. Около 70% произведенной в области продукции реализуется на внешнем рынке.

Большинство крупных промышленных предприятий области являются экологически опасными объектами. По данным Государственного комитета статистики Украины на долю Донецкой области приходится 34% общего количества выбросов вредных веществ от стационарных источников в стране. Это количество выбросов обеспечивается более чем 1200 предприятиями различных отраслей промышленности. Основными загрязнителями атмосферы в Донецкой области, обеспечивающими 91% валовых выбросов вредных веществ, являются 7 коксохимических предприятий, 5 тепловых электростанций, 6 металлургических заводов, 120 шахт и горнодобывающих предприятий. Общий объем выбросов вредных веществ в 2007 году составил 1654 тыс. тонн [1].

В таблице 1 приведены основные данные по качеству атмосферного воздуха в городах Донецкой области [2].

Основной вывод, вытекающий из анализа сложившейся ситуации – в Донецкой области необходимо создание автоматизированной системы экологического мониторинга, позволяющей не только наблюдать за экологической ситуацией, но и прогнозировать уровни загрязнения атмосферного воздуха.

Цели и задачи

Цель магистерской работы – разработка автоматизированной системы мониторинга загрязнения атмосферы, которая позволяет вести автоматический контроль состояния воздушной среды на локальном уровне, показывать и представлять информацию с использованием Web-технологий.

Задачи магистерской работы:

• анализ существующих методов измерения низких концентраций вредных веществ в воздухе, средств автоматического сбора данных и типов применяемых датчиков;
• формирование требований к автоматизированной системе мониторинга загрязнения атмосферы;
• разработка принципиальных схем и конструкции автоматизированного газоанализатора, как измерительного прибора автоматизированной системы;
• разработка программного обеспечения автоматизированной системы;
• компоновка технических средств, изготовление и испытание опытного образца газоанализатора и системы автоматического мониторинга.

Предполагаемая научная новизна заключается в следующем:

• обзор методов анализа низких концентраций вредных веществ в воздухе, таких, например, как атомно-эмиссионная спектроскопия;
• разработка подобной автоматизированной системы мониторинга является принципиально новым достижением в нашей стране и для нашего региона;
• сама система является полностью автоматической, производит непрерывный контроль состояния атмосферы и данные системы доступны каждому человеку.

Апробация

Результаты работы по автоматическому сбору информации с удаленных датчиков докладывались на международной конференции «Компьютерный мониторинг и информационные технологии» (КМИТ-2009). Тема доклада – «Разработка и применение систем беспроводной связи для измерения параметров атмосферы».

Краткий обзор состояния Донбасса

Сегодня в Украине действующие автоматизированные системы экологического мониторинга практически отсутствуют. В этом направлении было реализовано несколько пилотных проектов. В рамках выполнения проекта «Мариупольская экологическая инициатива», Агентство защиты окружающей среды США оказывало помощь в размещении автоматизированных постов контроля окружающей среды в г. Мариуполе [3]. По инициативе Запорожской обладминистрации создается автоматизированная система сбора и обработки экологической информации [4]. Данные автоматизированные системы находятся в стадии разработки технорабочих проектов и опытной эксплуатации отдельных элементов систем. Следует отметить, что отработанные в прошлом принципы построения автоматизированных систем контроля загрязнения атмосферного воздуха [5] на сегодня уже устарели.

С 2007 года фирмой «Softline» по заказу Министерства охраны окружающей природной среды (ОПС) Украины ведутся работы по разработке государственной системы экологического мониторинга [6], однако эти работы находятся еще на стадии разработки технических заданий. За рубежом и в России уже функционируют автоматизированные системы экологического мониторинга окружающей среды [7-12].

В Донецкой области также уже целый ряд лет на ОАО «Стирол» работает система мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в пределах санитарно-защитной зоны предприятия, которая создана на импортном оборудовании.

В настоящее время в европейских странах приняты согласованные подходы к разработке автоматизированных систем экологического мониторинга. Это связано с общими европейскими стандартами и с тем, что относительно небольшое количество компаний выпускают системы автоматизированного контроля, причем основная масса изготовления таких систем приходится на американские, французские и немецкие фирмы.

Рассмотрим типовое построение автоматизированных систем на примере систем экологического мониторинга немецких, чешских и польских городов. Оборудование для таких систем в большинстве случаев поставлено французскими и немецкими производителями.

Проектные решения автоматизированных систем экологического мониторинга атмосферного воздуха для польских городов Вроцлав, Краков и Катовице в целом очень похожи между собой. В г. Краков [7] система экологического мониторинга атмосферы основана на пяти постах автоматизированного контроля состояния атмосферного воздуха, значительном количестве (более 20) стационарных неавтоматизированных постов контроля в разных районах города, передвижной автоматизированной станции, комплексной муниципальной лаборатории аналитического контроля и т. д. Посты автоматизированного контроля представляют собой стационарные контейнеры с аппаратурой непрерывного контроля показателей загрязнения атмосферного воздуха – диоксида серы, окислов азота и углерода, пыли, озона и метеопоказателей. С момента ввода автоматизированных систем экологического мониторинга (1993 г.) и создания системы оперативного контроля в г. Краков, местным властям удалось снизить вдвое уровень загрязнения по диоксиду серы и ликвидировать значительные (в 3-5 раз больше среднегодовых значений) превышения концентраций в зимние месяцы. Наблюдается также снижение концентраций и других загрязняющих веществ.

Интересна структура построения международной автоматизированной системы экологического мониторинга так называемого «Черного треугольника» (Black triangle) [8]. Данная область площадью около 30,0 тыс. км² с населением более 5 млн. человек охватывает юго-восточную часть Германии, юго-западную часть Польши и северную часть Чехии. Этот район характеризуется развитой промышленной инфраструктурой.

В 1991 году указанными странами на уровне Министров охраны окружающей среды было принято решение о создании международной автоматизированной системы экологического мониторинга, органично объединяющих части национальных систем мониторинга. За 7 лет система была развита и в настоящее время включает в себя сеть экологического мониторинга из 44 автоматизированных станций (10 станций в Польше, 14 – в Германии и 20 - в Чехии).

Система построена на использовании типовых стационарных постов и компьютерной сети для обмена и обработки информации. Связь между национальными системами мониторинга осуществляется через глобальную сеть Интернет, между центрами и постами контроля – за счет радиомодемной и спутниковой связи.

Краткое изложение собственных результатов

Автоматизированная система мониторинга загрязнения атмосферного воздуха включает в себя следующие компоненты:

1. Автоматический пост контроля загрязнения атмосферы в составе:
   
• газоанализатора;
• метеостанции;
• компьютера;
• средства связи;
2. Удаленный Web-сервер.

Автоматических постов может быть неограниченное количество. Для связи с Web-сервером используются стандартные виды подключения к сети Интернет (рисунок 1).

Основной измерительный прибор автоматизированной системы – газоанализатор. Это важный компонент, поскольку именно газоанализатор определяет концентрации вредных веществ в атмосфере.

Основные требования, предъявляемые к газоанализатору:

1. Определение низких концентраций загрязняющих веществ
2. Высокая точность и малая погрешность измерений
3. Количество определяемых веществ – не менее 3 – 5
4. Возможность непрерывной работы в течении длительного времени
5. Надежность датчиков, входящих в состав газоанализатора
6. Средний срок службы датчиков до следующей замены – не менее 1 года
7. Малый временной дрейф показаний газоанализатора
8. Компактность
9. Низкое энергопотребление
10. Широкий диапазон атмосферных условий, в которых используется газоанализатор
11. В состав должны входить элементы, выпускающиеся серийно
12. Невысокая стоимость газоанализатора

Перед началом разработки газоанализатора были рассмотрены три самых распространенных метода анализа содержания веществ в воздухе:

1. Электрохимический
2. Хемилюминесцентный
3. Атомно-эмиссионная спектроскопия

Электрохимический метод

Принцип действия электрохимического датчика основан на явлении протекания специфичной химической реакции (электрохимической реакции) в электрохимической ячейке, представляющей собой емкость с раствором электролита с электродами (анодом и катодом). Схема ячейки электрохимического датчика приведена на рис. 2.

Анализируемый газ вступает в химическую реакцию с электролитом, заполняющим ячейку. В результате в растворе возникают заряженные ионы, между электродами начинает протекать электрический ток, пропорциональный концентрации анализируемого компонента в пробе. Возникающий электрический сигнал обрабатывается электронной схемой датчика [13].

Хемилюминесцентный метод

Хемилюминесценция – явление выделения квантов света в результате протекания специфической химической реакции (хемилюминесцентной реакции).

К гомогенной хемилюминесценции относятся хемилюминесцентные реакции, протекающие на разделе двух одинаковых фаз (например, газ – газ). К гетерогенной хемилюминесценции относятся хемилюминесцентные реакции, протекающие на разделе двух разных фаз (например, газ – твердое вещество).

Хемилюминесцентный датчик представляет собой подложку из фильтровальной ткани диаметром 25 мм и толщиной до 1 мм с нанесенным на нее раствором композиции.

На поверхности датчика происходит экзотермическая реакция анализируемого компонента (например SO₂ или NO₂) с окисляемыми химическими веществами композиции, сопровождающаяся выделением света определенной длины волны (эффект гетерогенной хемилюминесценции). Интенсивность свечения композиции зависит от концентрации анализируемого компонента в газовой смеси. Она измеряется фотодатчиком. Если, например, это фоторезистор, то его сопротивление будет зависеть от интенсивности свечения, и а соответственно и от концентрации измеряемого газа [14-15].

Атомно-эмиссионная спектроскопия

Атомно-эмиссионная спектроскопия (спектрометрия), АЭС или атомно-эмиссионный спектральный анализ — совокупность методов элементного анализа, основанных на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе. Обычно эмиссионные спектры регистрируют в наиболее удобной оптической области длин волн от ~200 до ~1000 нм.

АЭС — способ определения элементного состава вещества по оптическим линейчатым спектрам излучения атомов и ионов анализируемой пробы, возбуждаемым в источниках света. В качестве источников света для атомно-эмиссионного анализа используют пламя горелки или различные виды плазмы, включая плазму электрической искры или дуги, плазму лазерной искры, индуктивно-связанную плазму, тлеющий разряд и др.

АЭС — самый распространённый экспрессный высокочувствительный метод идентификации и количественного определения элементов примесей в газообразных, жидких и твердых веществах, в том числе и в высокочистых. Он широко применяется в различных областях науки и техники для контроля промышленного производства, поисках и переработке полезных ископаемых, в биологических, медицинских и экологических исследованиях и т.д. Важным достоинством АЭС по сравнению с другими оптическими спектральными, а также многими химическими и физико-химическими методами анализа, являются возможности бесконтактного, экспрессного, одновременного количественного определения большого числа элементов в широком интервале концентраций с приемлемой точностью при использовании малой массы пробы [16].

Выбор метода анализа содержания вредных веществ в воздухе

У каждого из вышеописанных методов есть свои достоинства и недостатки. Например, в хемолюминесцентных сенсорах подложку с раствором композиции нужно менять с периодичностью от двух дней до 2-х недель (зависит от анализируемого вещества). Для постоянного контроля без участия человека это никуда не годится. Атомно-эмиссионная спектроскопия – это либо очень громоздкие приборы, либо компактное, но очень дорогостоящее оборудование, достаточно сложное в обращении.

Поэтому для разработки газоанализатора были выбраны электрохимические датчики. Используемые датчики выпускаются серийно швейцарской компанией Membrapor [17]. Основные характеристики датчиков приведены в таблице 2.

• Температурный диапазон: -20…+50ºC
• Диапазон относительной влажности: 15…90%
• Срок службы датчиков: 2 года

Исходя из технических характеристик датчиков, предоставляемых производителем можно сделать вывод, что эти датчики вполне применимы для разработки газоанализатора. Кроме того, производитель датчиков производит поверку датчиков и выдает соответствующий сертификат.

Разработка газоанализатора

Конструкция газоанализатора состоит из двух технических систем – электронной и газовоздушной.

Описание работы электронной части газоанализатора

На рисунке 3 представлена структурная блок-схема электронной части газоанализатора.

Аналоговые сигналы с газовых датчиков NO₂, CH₂O, NH₃, H₂S, O₃ поступают на входы усилителей по току (У1 – У5), которые усиливают их и преобразуют в удобный для измерения диапазон 4…20 мА. Сами датчики – электролитические и на выходе выдают очень слабый аналоговый сигнал порядка нескольких наноампер, поэтому требуется усиление этого тока. Кроме того, усилители У1 – У5 необходимы для подстройки датчиков при наладке, поверке и прохождении государственной аттестации, поскольку именно они настраиваются на промышленный диапазон 4…20 мА, который имеет линейную зависимость от того диапазона концентраций, которые измеряют датчики.

Поскольку усилители У1 – У5 имеют токовые выходы, а аналогово-цифровой преобразователь АЦП и аналоговый коммутатор АК имеют входы, рассчитанные на измерение напряжения 0…5 вольт, то для преобразования сигналов используются преобразователи сила тока – напряжение (ПТ1 – ПТ5).

Далее сигналы с преобразователей ПТ1 – ПТ5 и сигналы с датчиков температуры (T), влажности (H) и расхода газа (V) поступают на входы аналогового коммутатора АК, который входит в состав микроконтроллера МК.

Микропроцессор МП посылает АК адрес входа, с которого необходимо снимать сигнал. АК переключается на этот вход и пересылает с него данные на АЦП. АЦП в свою очередь оцифровывает сигнал и передает его микропроцессору МП. Блоки АК, АЦП и МП в схеме объединены пунктирной линией и представляют собой единое устройство, которое называется микроконтроллером (МК).

Программа, которая находится в памяти микроконтроллера МК анализирует данные с датчиков T, H и V и с помощью схем управления нагрузкой СН1 и СН2 управляет режимом работы насоса НСС и нагревателя НГ, тем самым регулируя физические параметры анализируемого газа (воздуха).

Информацию, полученную со всех датчиков (NO₂, CH₂O, NH₃, H₂S, O₃, T, H, V) микроконтроллер МК посылает через асинхронный последовательный порт RS-232 в компьютер или другое устройство сбора и анализа информации.

Для согласования TTL уровней сигналов МК и последовательного порта внешнего устройства (компьютера) используется преобразователь уровней сигналов П232.

Описание работы газовоздушной части газоанализатора

На рисунке 4 представлена структурная блок-схема газовоздушной части газоанализатора.

Анализируемый газ (воздух) поступает в газоанализатор из всасывающего патрубка ВП1, а выходит из выпускающего патрубка ВП2.

Разность давлений между ВП1 и ВП2 создается с помощью насоса НСС измеряется датчиком расхода газа (V) и регулируется микроконтроллером МК.

Фильтр-осушитель ФО необходим для очистки анализируемого газа от пыли и уменьшения содержания в нем водяных паров.

Температура газа измеряется датчиком (T), а влажность – датчиком (H). Регулирование температуры осуществляет микроконтроллер МК с помощью нагревателя НГ. Эта система регулирования используется для холодного или слишком влажного воздуха.

Далее анализируемый газ с заданной скоростью проходит через датчики NO₂, CH₂O, NH₃, H₂S, O₃ и выходит из выпускающего патрубка ВП2.

Принятые технические решения при создании газоанализатора

Усилители тока (У1 – У5)

Усилители выбраны промышленного типа, они выдают сигнал в форме 4…20 мА. Имеют схему, изображенную на рисунке 5 для датчиков без напряжения смещения. При использовании приведенной ниже схемы пропадает необходимость использования преобразователей сила тока – напряжение (ПТ1 – ПТ5).

Преобразователи ток-напряжение (ПТ1 – ПТ5)

Преобразователи сила тока – напряжение (ПТ1 – ПТ5) необходимы для согласования усилителей У1 – У5 со входами аналогового коммутатора АК и аналогово-цифрового преобразователя АЦП. Их следует использовать только тогда, когда усилители У1 – У5 имеют токовые выходы 4…20 мА. Принятая схема преобразователя на основе дифференциального усилителя приведена на рисунке 6.

Микроконтроллер (МК)

В качестве управляющего микроконтроллера в газоанализаторе используется микросхема фирмы Atmel – Atmega16 [18-19].

Микроконтроллер выполняет следующие функции:

1. Выбор адреса (номера) датчика
2. Преобразование информации с датчика
3. Вывод информации в последовательный порт
4. Регулирование работы насоса и нагревателя

На рисунке 7 приведено обозначение выводов микроконтроллера.

Первый экспериментальный образец газоанализатора называется AIRHACKER-1.

Газоанализатор представляет собой устройство для измерения концентраций диоксида азота, сероводорода, формальдегида, аммиака и озона в воздухе, отображения на встроенном ЖК-дисплее и передачи этих данных по последовательному порту (RS-232, RS-485 или USB) в компьютер.

Газоанализатор собран в одном корпусе. На передней панели находится ЖК-дисплей, отображающий состояние работы газоанализатора и концентрацию измеряемых веществ и клавиатура для выбора режима работы и управления газоанализатором. На задней панели находятся всасывающий и выпускающий патрубки, разъем питания и выключатель.

Внутри газоанализатора находится блок питания с преобразователем напряжения, электронная и газовоздушная системы.

Основные технические характеристики:

• диапазон измеряемых концентраций диоксида азота NO₂: 0–20 ppm (0–37 мг/м³);
• диапазон измеряемых концентраций формальдегида CH₂O: 0–10 ppm (0–12 мг/м³);
• диапазон измеряемых концентраций сероводорода H₂S: 0–50 ppm (0–71 мг/м³);
• диапазон измеряемых концентраций аммиака NH₃: 0–100 ppm (0–71 мг/м³);
• диапазон измеряемых концентраций озона O₃: 0–5 ppm (0–10 мг/м³);
• точность измерения концентрации диоксида азота NO₂: 0.1 ppm (0.18 мг/м³);
• точность измерения концентрации формальдегида CH₂O: 0.01 ppm (0.012 мг/м³);
• точность измерения концентрации сероводорода H₂S: 0.05 ppm (0.071 мг/м³);
• точность измерения концентрации аммиака NH₃: 1 ppm (0.71 мг/м³);
• точность измерения концентрации озона O₃: 0.03 ppm (0.06 мг/м³).

Условия эксплуатации:

• диапазон рабочих температур: –10…+40ºC;
• относительная влажность: 0…80%, неконденсируемая;
• атмосферное давление: ±10% от нормального атмосферного.

Электрические характеристики:

• напряжение питания: 220 В (сетевое, 50 Гц) / 12 В (батарейное);
• потребляемая мощность: 30 Вт.

Физические характеристики:

• размеры: 300 x 100 x 100 мм;
• масса: 2 кг.

Программное обеспечение автоматического поста

На сегодняшний день уже тестируется программное обеспечение, которое производит считывание данных с промышленных серийно выпускаемых газоанализаторов CM-NO2-SO2-CO и метеостанций DAVIS Vantage PRO [20]. Программа для управления газоанализатором написана на языке Borland Delphi 7.0. Она включает в себя несколько модулей:

• модуль инициализации и считывания данных с порта RS-232;
• модуль обработки информации, усреднения и нормализации данных;
• модуль обмена данными с Web-сервером.

На рисунке 8 приведен скрин-шот программы для получения данных с газоанализатора и метеостанции.

Удаленный Web-сервер

Удаленный Web-сервер состоит из двух компонентов:

1. аппаратная подсистема;
2. программное обеспечение верхнего уровня.

Аппаратная подсистема представляет собой компьютер, который подключен к глобальной сети Internet посредством модема или любого другого устройства. Не имеет значения, где физически находится аппаратная часть Web-сервера. Это может быть компьютер в университете, а может быть сервер интернет-провайдера в США. Главное, чтобы к нему бы доступ извне по сети Internet.

Программное обеспечение верхнего уровня является составной частью ПО автоматизированной системы мониторинга и его состав, структура и алгоритмы определяются задачами и функциями системы обработки, хранения и представления информации.

Работу ПО верхнего уровня обеспечивают следующие программные компоненты:

• операционная система Microsoft Windows XP;
• система управления реляционными базами данных MySQL;
• сервер Apache;
• язык программирования PHP;
• программный код автоматизированной системы.

Система управления реляционными базами данных MySQL обеспечивает хранение и представление информации по запросам языка SQL. Сервер Apache служит для обеспечения связи с ЭВМ по протоколу HTTP и взаимодействия с СУРБД MySQL и языком программирования PHP. Общая структура взаимодействия элементов ПО верхнего уровня приведена на рис. 9.

Программный код реализован на гипертекстовом языке разметки HTML и языке программирования PHP. Программный код имеет модульную структуру, приведенную на рис. 10.

Предложенная структура организации ПО позволяет обеспечить прием, хранение, обработку и представление информации в автоматическом режиме и организовать доступ пользователей к информации по сети Интернет.

Программное обеспечение системы верхнего уровня обеспечивает обработку, хранение и представление информации. Для осуществления этой задачи выделены основные функции ПО:

• непрерывная работа по приему данных;
• ввод, преобразование, хранение, отображение и обработка информации, получаемых как со средств контроля, так и хранящихся в реляционной базе данных;
• формирование и выдача справочных данных;
• выдача на печать сводок и отчетов;
• выполнение расчетных и информационных задач комплекса;
• организация поддержки баз данных;
• организация информационного обмена между комплексом и удаленными пользователями через сеть Интернет;
• организация интерфейса с оператором комплекса;
• обеспечение визуализации информации в виде графических зависимостей;
• организация резервного копирования баз данных;
• защита информации от несанкционированного доступа.

Реализации этих функций в полной мере позволяет осуществить задачу обработки, хранения и представления информации.

На данных момент используется ресурс АКИАМ, специально созданный для объединения автоматизированных постов сбора данных о состоянии атмосферы, который также предполагает и ручной ввод данных [21]. На рисунке 11 представлена таблица текущих измерений, постоянно обновляемая автоматическим постом №6.

Планируемые практические результаты

В дальнейшем планируется реализация следующих этапов:

• запуск автоматизированной системы мониторинга для сбора данных о состоянии загрязнения атмосферы;
• анализ получаемых данных и прогнозирование возможных изменений;
• налаживание мелкосерийного производства автоматических постов.

Выводы

Анализ имеющихся данных и существующих систем сбора, накопления и обработки информации о состоянии ОПС г. Донецка позволяет охарактеризовать действующие системы экологического мониторинга как не отвечающие современным требованиям.

В этом плане, анализ имеющейся информации позволяет сделать следующие выводы:

• предлагаемые на рынке сегодня автоматизированные системы экологического мониторинга исключительно дороги;
• зарубежные автоматизированные системы экологического мониторинга имеют достаточно развитую аппаратную часть и крайне ограниченное в возможностях базовое программное обеспечение. В случае приобретения указанных систем придется нести дополнительные затраты по адаптации базового ПО и разработке современного аналитического ПО;
• приборы, применяемые в большинстве автоматизированных систем мониторинга, не проходили аттестацию в Украине и не имеют соответствующего разрешения;
• в большинстве своем при разработке данных систем не учитывались нормы действующей в Украине нормативно-методической документации в области экологического мониторинга ОПС;
• внедрение зарубежных систем требует разовых крупных капитальных затрат с последующим ежегодным финансированием достаточно существенных эксплуатационных затрат на поддержание системы мониторинга, что вряд ли может быть приемлемо в современных экономических условиях.

Поэтому требуется создание новой автоматизированной системы мониторинга загрязнений атмосферы, подходящей для украинского рынка, недорогой и надежной, способной выполнять непрерывный автоматический контроль не менее 2 лет.

Литература

1. Программы экономического и социального развития г. Донецка. Донецкий горсовет, 2000…2008 гг.
2. Статистичний збірник. Довкілля Донеччини. Донецьке обласне управління статистики, 2000…..2007 рр.
3. Мариупольская экологическая инициатива. [Электронный ресурс] : http://home.mariupol.net/~leap/
4. Типовий програмно-технічний комплекс управління збором та обробкою екологічної інформації у суб‘ктов обласної системи моніторингу довкілля. ТЗ на розробку. Запоріжжя. 2002.
5. Примак А.В., Щербань А.Н., Сорока А.С. Автоматизированные системы защиты воздушного бассейна от загрязнений. – Киев: Техника, 1988. – 166 с.
6. Проект технического задания на создание государственной системы мониторинга окружающей природной среды. ЗАО «Софтлайн», 2007.
7. Voivodship Inspectorate for Environmental protection in Crakow. – Chief inspectorate for Environmental protection. 2002.
8. The Air Monitoring System the “Black Triangle” region in Europe. - Environmental protection inspection. NFEPWM. Wroclaw. 2002.
9. Stan srodowiska w woiewodztwie Slaskim w 2001 roku. Biblioteka monitoringu Srodowiska. Katowice 2002. – 262 s.
10. Jacosc powietrza w alomeracji katowickiej w latach. 1994-2001. Katowice. Kviecien. 2002.
11. Pyta H., Czop P. Ozone concentrations forecasting with use of fuzzy models. Air protection in theory & Applications. 4V. 2000. p 161 – 174.
12. Доклад о состоянии окружающей среды в Москве в 2003 г. – М.. Департамент природопользования и охраны окружающей среды г. Москвы. 2004. – 84 с.
13. ООО «СЕНС-ОПТИК». Электрохимический датчик – общая информация. [Электронный ресурс] : http://www.ecmoptec.ru/index.php?device&cat_device_id=182
14. ЗАО «ОПТЭК». Хемилюминесценция. [Электронный ресурс] : http://www.optec.ru/hem.html
15. ООО «СЕНС-ОПТИК». Хемилюминесцентные датчики NO₂, SO₂, О₃. [Электронный ресурс] : http://www.ecmoptec.ru/index.php?device&cat_device_id=160&PHPSESSID=eea83987a87482d5dba8ecb4ca9d43d9
16. Википедия. Атомно-эмиссионная спектроскопия. [Электронный ресурс] : http://ru.wikipedia.org/wiki/Атомно-эмиссионная_спектроскопия
17. Membrapor. Product range. [Электронный ресурс] : http://www.membrapor.ch/products.htm
18. Atmel. ATmega16A. [Электронный ресурс] : http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4403
19. Atmel. ATmega16A. [Электронный ресурс] : http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8154.pdf
20. DAVIS. Vantage Pro2. [Электронный ресурс] : http://www.davisnet.com/weather/products/vantage2.asp
21. Аппаратно-программный комплекс экологического мониторинга атмосферного воздуха АКИАМ. [Электронный ресурс] : http://www.akiam.org.ua/

Примечание

При написании данного автореферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение - 1 декабря 2009 г. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.