Рыбак Виктор Александрович, к.т.н., доцент, проректор по учебной работе
220022, г. Минск, ул. П. Бровки, 6, тел. +375-29-677-43-38
Rybak V.A., PhD, Associate Professor, vice-Rector for Academic Affairs
220022, Minsk, P. Brovka str., 6, tel. +375-29-677-43-38
Рябычина О.П., магистр технических наук, старший преподаватель кафедры программного обеспечения сетей телекоммуникаций
Ryabychina O.P., master of technical sciences, Senior Lecturer, Telecommunication Networks Software Department
Цель работы – разработка и апробирование аппаратно-программной системы для экологического мониторинга атмосферного воздуха в режиме реального времени. В статье обоснована актуальность создания заявленной системы, показано, что имеющимися средствами невозможно получать оперативные данные о степени загрязнения атмосферного воздуха, хотя данная информация является важной для населения крупных городов и промышленных центров. Изложены результаты создания и использования автоматизированной системы для мониторинга атмосферного воздуха с использованием моделирования переноса загрязняющих веществ. В основу системы лег аппаратно-программный комплекс, состоящий из микрокомпьютера, датчиков загрязнения, модуля беспроводной связи и беспилотного летательного аппарата. Получаемые в режиме реального времени показатели загрязненности обрабатываются с целью построения актуальных карт, в том числе для предоставления возможности выбора оптимального маршрута следования с учетом неблагоприятного воздействия загрязнения. Разработанное мобильное приложение предоставляет возможность конечному пользователю получать информацию on-line и строить прогнозы, основанные на данных о скорости ветра и его направлении в краткосрочной и среднесрочной перспективе. В качестве основной модели переноса загрязняющих веществ в атмосферном воздухе выбрана методика ОНД-86, являющаяся обязательной в Республике Беларусь. Информация о силе и направлении ветра для построения прогнозов берется из открытых Интернет-источников метеоданных. С использованием реальных данных о массе выбросов производится построение карты планируемой концентрации, которая рассеивается пропорционально удалению от источника выброса с учетом cилы и направления ветра. Получаемый таким образом прогноз может быть использован для выбора оптимального маршрута следования, оптимизации транспортных потоков и организации действий при чрезвычайных ситуациях, связанных с утечкой и выбросов вредных веществ.
The research is targeted at the development and testing of a hardware-software system for environmental monitoring of atmospheric air in real time. The relevance of creating the system is substantiated in the article where it is shown that one cannot obtain operational data on the degree of atmospheric air pollution using available means, although this information is important for the population of large cities and industrial centers. The results of the creation and use of the automated system for monitoring atmospheric air using the modeling of transfer of pollutants are presented. The system was based on a hardwaresoftware complex consisting of a microcomputer, pollution sensors, a wireless communication module, and an unmanned aerial vehicle. Real-time pollution indicators are processed in order to build up-to-date maps, including to provide the opportunity to choose the optimal route taking into account the adverse effects of pollution. The developed mobile application provides the opportunity for the end user to receive information on-line and make forecasts based on the data on wind strength and direction in the short and medium term. The OND-86 methodology, which is mandatory in the Republic of Belarus, was chosen as the main model for the transfer of pollutants in the air. Information about the strength and direction of the wind for building forecasts is taken from open Internet sources of weather data. Using real data on the mass of emissions, a map of the planned concentration is constructed, which is scattered in proportion to the distance from the source of the emission, taking into account the strength and direction of the wind. The forecast obtained in this way can be used to select the optimal route, optimize traffic flows and organize actions in emergency situations associated with leakage and emissions of harmful substances.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.