Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками




Скачать 49.31 Kb.
НазваниеСтруктура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками
Дата публикации08.05.2013
Размер49.31 Kb.
ТипДокументы
vbibl.ru > Информатика > Документы
СТРУКТУРА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫМИ СТОКАМИ

Щукин В.П.

Тольяттинский государственный университет, Тольятти, Россия
Повсеместная деградация искусственно созданных водоемов вызывает большую тревогу и наиболее значимыми направлениями исследований в области водоотведения становятся совершенствование системы управления очистными сооружениями и создание новых подходов в обращении с многокомпонентными жидкими стоками в момент смешения сбросов разных пользователей. Существующая версия о взаимной нейтрализации смешиваемых потоков не выдерживает критики и при этом может происходить образование суммарного стока, обладающего значительно большей токсичностью. Примером этого может быть диоксиновая проблема, возникшая в ряде промышленных комплексов при смешении органических стоков с хлорпроизводными различных соединений. Изучению данных вопросов в настоящее время уделяется недостаточное внимание, а существующая система текущего аналитического контроля на сегодняшних биологических очистных сооружениях не в состоянии охватить столь широкий спектр возможных соединений.

Химическая наука разработала и предложила высокоэффективные способы тонкой очистки сточных вод до уровня пищевой промышленности, выпускающей соки, безалкогольные напитки и бутилированную воду. К сожалению, эти способы дороги и не могут быть массово применены к крупным стокам предприятий. Вместе с тем и существующая система, когда на БОС сбрасывается все, что мешает производству, себя изжила.

В обращении с пресной водой необходимо переходить на новый интеллектуальный уровень и относиться к ней как к исходному сырью полного или многократного использования. Этого можно достигнуть, если по достоинству оценить воду и в ее охране применить новые экономические принципы [3,4]. Помимо этого несовершенство систем водоотведения дает науке большие возможности разработки систем управления с целью существенного повышения их эффективности, особенно при формировании смешанных стоков различных предприятий и производств[1,2].

В организации и смешении стоков при водоотведении не используются следующие резервные задачи:

-выявление несовместимых источников загрязнения вод с введением их локализации путем недопущения смешения. Сброс несовместимых стоков в одну трубу, поступающую на БОС, порождает большие объемы и значительное разбавление концентраций токсичных компонентов, что создает трудно решаемую задачу очистки. Некоторые компоненты, присутствуя в незначительных количествах, выполняют роль «ложки дегтя», которой можно загрязнить значительные объемы легко очищаемых без них стоков;

- более тонкий анализ совместимости смешиваемых стоков с выявлением положительной нейтрализации и прогноз возможного образования более токсичных компонентов в суммарном потоке;

- компьютеризация очистных сооружений с построением исчерпывающих математических моделей управления стоками и введением полного расчета режимов их работы с учетом возможных химических взаимодействий.

Отмеченные проблемы в настоящее время вполне разрешимы и наступила пора создания на основе фундаментальных законов химии и термодинамики компьютерных систем, способных заранее выявлять возможную несовместимость потоков, прогнозировать возможность образования более токсичных компонентов, уровень токсичности и состав смешанного стока.

Структурная схема подобной системы, названной «АКВА-ИНТЕЛЛЕКТ-ЭКСПЕРТ» представлена на рис. 1.



Рис 1

Блоки 1 и 2 отражают полные характеристики смешиваемых стоков двух и более объектов, включающие объемы, концентрации, температуры и другие параметры. Система может адаптироваться к стокам непосредственно на уровне цеха для анализа совместимости стоков различных агрегатов, на уровне отдельных производств, предприятий и на уровне отдельных БОС. Единственным условием является наличие исчерпывающей базы данных по объемам, номенклатуре и концентрациям сбрасываемых соединений. Все компоненты стоков должны быть закодированы стандартными кодами.

Блок 3 опирается на фундаментальные законы химии и термодинамики и алгоритм его математической модели позволяет реализовать интеллектуальную задачу поиска, оценки возможности, направления и предела протекания выявленных химических взаимодействий, состав и массы образующихся соединений и, в конечном итоге, прогнозировать состав смешанного потока и суммарный уровень его токсичности (индекс ИЗВ в динамике),. Данная информация составляет для компьютера его интеллектуальный блок первого простейшего уровня мышления (аналог шахматной программы), по которому путем разностороннего анализа компьютер (обучившись) выявляет возможные химические взаимодействия.

Блок 4 содержит математическую модель расчета других параметров работы БОС –покомпонентной эффективности, исходной и смешанной токсичности, экономического анализа и других параметров, позволяющих более эффективно планировать, распределять между пользователями объемы сбросов и грамотно управлять очистными сооружениями. Решение обратных задач позволяет сравнивать плановые и фактические результаты работы БОС и в случае их перегрузки выявлять виновников и рекомендовать им вводить локальную очистку своего стока в месте его образования для снятия эффекта «ложки дегтя».

Предлагаемая структура экспертной системы «АКВА-ИНТЕЛЛЕКТ-ЭКСПЕРТ» позволяет провести анализ возможных химических взаимодействий в смешиваемом потоке и прогнозировать его состав, поступающий на БОС. Представляется возможность оценивать суммарную токсичность смешиваемых и образующегося стока, эффективность работы очистных сооружений в целом и покомпонентно, справедливо распределять плату за сбросы токсичных компонентов между пользователями БОС. Данная методология вполне применима на разных уровнях:- на уровне смешения стоков отдельных установок, отдельных производств, предприятий и даже на уровне смешения стоков разных очистных сооружений. Достоинством такой программы является то, что с ее помощью можно прогнозировать возможность образования других, не включенных в технологический регламент, соединений, прогнозируемых теоретическими расчетами.

Предложенная система и ее внедрение на отмеченных уровнях переводит процесс управления использованием и очисткой загрязненных вод на новый интеллектуальный уровень требований, соответствующий современному состоянию водных объектов и обеспечивает нормальный режим работы биологических очистных сооружений, гарантирующих высокое качество очищенных стоков. Получаемая информация имеет важное значение для разработки и проектирования новых и совершенствования существующих способов очистки стоков.

Пресная вода скоро станет на планете Земля дефицитом и разрабатывать методы ее очистки, многократного использования и сбережения необходимо уже в наше время.

^ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. И.А. Андреев. (2007), Безопасность водных объектов и принципы управления очистными сооружениями. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск «Безопасность, технологии, управление» -Самара, том 1, с.7-9.

2. Андреев И А (2007),. «Экспертная система управления качеством промышленных сточных вод, сбрасываемых в коммунальную канализацию». Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Вологодский государственный технический университет, -Вологда, 142 с.

3. А.Я. Щукина, В.П. Щукин(2004) Рынок ценных бумаг на право загрязнения природы и принципы его функционирования. - М.: Экос-информ,-№5, с.46-50.

4. А.Я. Щукина.(2006) Экономическое развитие в условиях лимитированной окружающей среды. Дисс. на соискание уч. степ. докт.эконом.наук., -М.: ВИЭМС,. 450 с.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconПонятие адаптивных информационных систем. Вопросы нечеткой логики
Особенности и признаки интеллектуальности информационных систем. Классификация интеллектуальных информационных систем

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconИсследование систем управления Методические указания к выполнению...
Структура основного содержания курсовой работы, направленной на исследование проблемы управления 5

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками icon1. Понятие управления. Система управления (определения и обобщенная...
Кибернетический подход к описанию систем связан с тем, что всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление. Управление...

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconВесь спектр систем автоматизированного управления и контроля любой...
Автоматизация для промышленных аппаратов, агрегатов, объектов, производственных цехов и переделов

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconПрактическое занятие №4 организационная структура управления в образовательных учреждениях
Структура – внутреннее строение, морфология, архитектоника, наличие частей и связей между ними. Это объединение функциональных частей...

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconАвтоматизированных систем управления основные положения
Разработан министерством приборостроения, средств автомати­зации и систем управления

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconСостав
«Языковые процессоры интеллектуальных систем и интеллектуализация case-технологий»

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconЛекция Экспертные системы. Классификация и структура Одним из наиболее...
Наиболее значительными достижениями в этой области стало создание систем, которые ставят диагноз заболевания, предсказывают месторождения...

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconЛитература
Абс), противобуксовочная система (пбс), системы курсовой устойчивости и другие. Составной частью этих систем управления являются...

Структура интеллектуальных систем управления загрязненными стоками iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Исследование систем управления»
Систематизировать методологию проведения исследования систем управления и усвоить конструктивные методы анализа и диагностики. Студенты...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница