LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Науки про Землю (Геонауки) → Автоматизована система моніторингу рівня забруднення рік та керування процесами очищення

Державний комітет зв'язку та інформатизації України

Національна академія наук України

Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури










КЕНДЗIОР ЗДЗІСЛАВ


УДК 681.142.37


АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ

РІВНЯ ЗАБРУДНЕННЯ РІК

ТА КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСАМИ ОЧИЩЕННЯ





Спеціальність: 05.13.06 – Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології




Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук









Львів - 2004

Дисертацією є рукопис


Робота виконана в Державному науково-дослідному інституті інформаційної інфраструктури Державного комітету зв'язку та інформатизації і НАН України


Науковий керівник: Заслужений діяч науки і техніки України, член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор

Грицик Володимир Володимирович, Державний науково-дослідний інститут інформаційної інфраструктури, м.Львів, директор


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Ткаченко Роман Олексійович,

Національний університет "Львівська політехніка", професор кафедри


кандидат технічних наук

Журавель Ігор Михайлович, Фізико-механічний інститут

ім. Г.В.Карпенка НАН України, м.Львів, наук. співробітник


Провідна установа: Національний аерокосмічний університет

ім. М.Є.Жуковського "ХАІ" Міністерства освіти та науки України, м.Харків, кафедра програмного забезпечення комп'ютерних систем



Захист відбудеться 02 липня 2004 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.813.01 в Державному науково-дослідному інституті інформаційної інфраструктури (79601, м.Львів, МСП, вул. Тролейбусна, 11)



З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного НДІ інформаційної інфраструктури (79601, м.Львів, МСП, вул. Тролейбусна, 11)

Автореферат розісланий 01 червня 2004 р.



Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

доктор технічних наук Бунь Р.А.

Загальна характеристика роботи


Актуальність теми. Надзвичайна важливість проблеми взаємовідносин людини і природи, вичерпності її основних ресурсів на початку нового тисячоліття існування нашої цивілізації не потребує особливих доказів. Зокрема, це стосується запасів прісної води, яка останнім часом набуває для кожної країни значення стратегічного ресурсу. Ріки є головним джерелом води, що має побутове і господарське призначення. Їх чистота має дуже великий вплив на умови життя, по ній оцінюють рівень цивілізованості даного суспільства. Ріки відіграють надзвичайно важливу роль в загальному циклі обігу води в природі. Саме на ріках більше, ніж на будь-яких інших елементах природного середовища, ведеться найрізноманітніша інженерна діяльність. Метою цієї діяльності, з одного боку, є захист прилеглих територій від руйнівної дії ріки в часи повеней, з іншого – можливість використання проточної прісної води для задоволення різноманітних споживчих потреб. Людина використовує ріку як транспортний засіб, як джерело енергії, і як джерело води для населення, промисловості та рільництва. При цьому використана або перетворена людьми чи промисловістю вода знову повертається в ріки. Останнім часом в розвинутих країнах світу здійснюються комплексні заходи по захисту водних ресурсів, які базуються на застосуванні новітніх досліджень в області гідрології і біохімії. Зокрема, великого поширення набуває метод штучної аерації, який використовує здатність річок до здійснення самоочищення. Розробка нових високоефективних природоохоронних комплексів потребує розвитку і вдосконалення існуючих інформаційних технологій моніторингу забруднень, моделювання і керування процесами очищення та ін.

Базуючись на фундаментальних результатах по створенню моделей процесів у водоймах, отриманих, зокрема, Д.Габором, А.Б.Горстком, О.Г.Івахненком та ін., необхідно розвинути відповідні дослідження по розробці інформаційного забезпечення систем моніторингу і керування рівнем забруднень, враховуючи нові досягнення як в області природоохоронних систем, так і прогресивних інформаційних технологій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася згідно: завдань Міністерства народної освіти та Комітету наукових досліджень Польщі, результати роботи використано в рамках гранту Українського Науково-Технологічного Центру за угодою №1700 "Інформаційні технології інвентаризації парникових газів та оцінки вуглецевого балансу України" та держбюджетної теми "Розроблення базових компонентів образного комп'ютера для швидкого адаптивного аналізу, розпізнавання, компресії, архівації та пошуку аудіо-відеозображень" (за контрактом № ОК 2002-17 від 05.07.02 по ДНТП "Образний комп'ютер", Постанова КМУ від 08.11.2000, № 1562).

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є створення високоефективних методів, моделей та програмних засобів для інформаційного забезпечення моніторингу рівня забруднення та керування процесами очищення річкової води.

У відповідності з поставленою метою дисертаційна робота включала розв'язання таких задач:

  • аналіз основних чинників забруднення річкових вод та оцінка їх впливу на екологічний стан ріки;

  • розробка основних підходів щодо вимірювання параметрів забруднення, моделювання факторів забруднення та керування рівнем забруднення води;

  • розробка архітектури автоматизованої системи моніторингу і керування та інформаційних моделей її функціональних елементів;

  • розробка елементів та обґрунтування вибору їх типів для підсистеми внутрішнього опису об'єкта керування;

  • створення методик навчання та їх застосування для алгоритмів фільтрації і прогнозування процесів динаміки забруднень;

  • програмна реалізація імітаційного моделювання моніторингу та керування рівнем забруднення води.

Об'єктом дослідження є фізико-біологічні процеси самоочищення, які відбуваються в річкових водах, забруднених стоками.

Предметом дослідження є інформаційні технології моделювання та керування процесами очищення забруднень в річках.

Методи досліджень.В дисертаційній роботі використано: системотехнічні аспекти побудови інтелектуально-інформаційних систем керування, методи математичного моделювання процесів забруднення і самоочищення фізико-біологічних систем, елементи структурного синтезу нейромережевих архітектур розпізнавання і передбачення.

Наукова новизна отриманих результатів. На основі теоретичних та експериментальних досліджень, проведених у дисертаційній роботі:

  • вперше розроблено архітектуру автоматизованої системи моніторингу та керування рівнем забруднення ріки, яка поєднує внутрішній та зовнішній опис функцій системи;

  • на