Разработка интеллектуальной системы снижения валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу химико-технологическими предприятиями - Диссертация

Глава 1. Анализ проблем управления сложными промышленными объектами с учетом экологических параметров 1.1 Влияние химико-технологических систем на экологическое состояние окружающей среды 1.2 Проблемы управления сложными системами 1.3 Использование методов оптимизации при решении задач автоматизированного управления 1.4 Обзор интеллектуальных систем, применяемых для целей управления сложными системами Выводы по первой главе Глава 2 Описание объекта исследования и управления 2.1 Общая характеристика промышленного кластера г. Новомосковска Тульской области 2.2 Структура и характеристики систем управления 2.3 Проблемы при создании канала управления, учитывающего выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух Выводы по второй главе Глава 3 Научно-методические основы построения интеллектуальной системы снижения валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу химико0-технологическими предприятиями 3.1 Функциональная структура интеллектуальной системы снижения валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу 3.2 Применение нечеткой логики для вычисления вклада предприятий в суммарное загрязнение окружающей среды 3.3 Расчет рекомендуемых управляющих воздействий по изменению режимов работы предприятий на основе генетического алгоритма с целью снижения уровня загрязнения окружающей среды 3.4 Методы выбора оптимальных параметров и структуры системы снижения валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу 3.4.1 Метод выбора оптимальных параметров нечеткой системы определения вкладов предприятий 3.4.2 Метод выбора оптимальной структуры системы управления 3.5 Разработка системы передачи информации о рассчитанных управляющих воздействиях для лиц, принимающих решения на предприятиях Выводы по третьей главе Глава 4. Практическое применение интеллектуальной системы снижения валового выброса в атмосферу химико-технологическими предприятиями промышленного кластера г.Новомосковска Тульской области 4.1 Разработка структуры интеллектуальной системы снижения валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу химико-технологическими предприятиями 4.2 Подсистема вычисления вклада предприятий в суммарное загрязнения атмосферного воздуха 4.2.1 Блок моделирования 4.2.2 Блок нечеткого вычисления 4.3 Подсистема вычисления управляющих воздействий по изменению режимов работы предприятий 4.4 Выбор оптимальных параметров и структуры автоматизированной системы снижения валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу 4.5 Подсистема передачи информации о рассчитанных управляющих воздействиях 4.5.1 Настройка серверной части 4.5.2 Настройка клиентской части 4.6 Обсуждение результатов и рекомендации 4.6.1 Общие рекомендации 4.6.2 Вспомогательные рекомендации предприятиям по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Выводы по четвертой главе Заключение Список литературы Приложение Введение Актуальность работы. При этом может возникнуть ситуация, когда суммарная концентрация ЗВ в атмосферном воздухе превысит ПДК, однако концентрация этого ЗВ, выбрасываемого отдельными предприятиями в атмосферу, не превышает ПДК. На сегодняшний день управление предприятиями промышленного комплекса, особенно сложными химико-технологическими системами является нетривиальной задачей. В настоящее время развитие различных научных, производственных и экологических отраслей невозможно без применения средств вычислительной техники и современных интеллектуальных информационных технологий. Задачи определения управляющих воздействий по снижению выбросов (определения долей изменения нагрузки предприятий) в атмосферу являются комбинаторными задачами большой размерности и степени изменения условий. Основные источники загрязнения г.Новомосковска представлены в таблице 1. Таблица 1 - Основные загрязнители и ЗВ в атмосферном воздухе в г. Новомосковске Тульской области Основные предприятия г.Новомосковска Основные ЗВ ОАО НАК «Азот» NO, NO2, NO3, HCl, Cl2, H2SO4, CH3OH, SO2, CO «P&G - Новомосковск» Пыль, SO2, CO, NO, NO2 ООО «Аэрозоль-Новомосковск» Сольвентнафталин, SO2, CO, NO, NO2 ООО «Полипласт» Фафталин, SO2, CO, NO, NO2 ООО «Оргсинтез» Сажа, SO2, CO, NO, NO2 КНАУФ-ГИПС-Новомосковск Пыль, SO2, CO, NO, NO2 В рамках подпрограммы «Экология и природные ресурсы Тульской области на 2014 - 2020 годы» государственной программы «Охрана окружающей среды Тульской области» предусматриваются создание и оснащение системы контроля за состоянием атмосферного воздуха в области. Таблица 2 - Перечень постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха на территории г.Новомосковска Тульской области № поста наблюдения Программа отбора проб воздуха ПНЗ №1, ул. Мира, 54 неполная ПНЗ №2, ул. Калинина, 14 неполная ПНЗ №3, ул. Школьная, школа №8 неполная Неполная программа - отбор проб в 07, 13, 19 часов ежедневно, кроме воскресенья. ПНЗ № 1 Взвешенные вещества 915 910 5 - - Диоксид серы 915 913 2 - - Оксид углерода 915 912 3 - - Диоксид азота 915 914 1 - - Оксид азота 915 915 - - - Аммиак 915 909 3 - - Формальдегид 915 899 20 - - ПНЗ№ 2 Взвешенные вещества 915 915 - - - Оксид углерода