Микропроцессорная система экологического мониторинга вредных газовых выбросов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ВВЕДЕНИЕ
Экология решает одну из важнейших проблем современности - изучение взаимоотношений человека с окружающей средой. Необходимость этого обусловлена, прежде всего, негативными экологическими последствиями за счет воздействия антропогенных факторов на биосферу.
За наблюдением факторов, воздействующих на окружающую среду, оценки фактического состояния и прогнозом состояния природной среды закреплен мониторинг. Мониторинг - процесс систематического или непрерывного сбора информации о параметрах сложного объекта или деятельности для определения тенденций изменения параметров.[1].
В науке, технике, производстве и нашем быту широко применяются газоаналитические приборы и системы, используемые для измерения количественных характеристик и параметров как физических, так и технологических процессов, для сбора, передачи и обработки информации.
В настоящее время достаточно широкое распространение получили газоаналитические приборы и системы, основанные на физических методах анализа (оптические, электрохимические, фотоколориметрические) контролирующие содержание газообразных веществ в атмосфере. Одним из характерных качеств такой аппаратуры является возможность анализа газовых смесей, обладающих широким разбросом физико-химических параметров (температуры, влажности, состава, запыленности, давления, наличия вредных и агрессивных сред и др.). Это обстоятельство позволяет создавать большое число элементов пробоподготовки и газовых схем в целом, обладающих более совершенными показателями по надежности и характеру решаемых задач. Весьма важным в газоаналитической технике также является повышение селективности анализа или уменьшение погрешностей от неинформативных компонентов газовой пробы, что позволит осуществлять надежный анализ многокомпонентных газовых смесей.[2].
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В данном дипломном проекте предлагается разработать аппаратно-программный комплекс Микропроцессорная система экологического мониторинга вредных газовых выбросов ориентированной на использование в организациях, работающих в сфере санитарно-эпидемиологического надзора, а также, всех учреждений, которые занимаются экологическим мониторингом окружающей среды. В частности предназначены для экспресс-анализа воздушных и газовых сред с целью оптимизации сжигания топлива, контроля вредных выбросов, контроля техпроцессов и т.д. Применяются на предприятиях теплоэнергетики, водопроводно-канализационного хозяйства, черной и цветной металлургии, на полигонах и хранилищах радиоактивных веществ, переработки и транспортировки нефти и газа, химической промышленности, в инспекциях по экологическому контролю, инспекциях по безопасности труда, СЭС и т.д.
Система должна решать следующий круг задач:
Конечная цель проектирования - микропроцессорная система экологического мониторинга переносного типа с передачей результатов исследования по мобильной связи заинтересованным организациям и хранение её на диске. Газоанализатор должен обладать цифровым дисплеем, кнопками управления и GSM-модулем.
Система должна быть оформлена в виде малогабаритного прибора с возможностью контроля следующих газов:
-CO - угарный газ, окись углерода, монооксид углерода;
-CO2 - углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид, углекислота;
-SO2 - диоксид серы, сернистый газ, сернистый ангидрид;
-CH4 - метан, углеводород;
-NO - мон(о)оксид азота, окись азота, нитрозил-радикал.
Входные данные - данные, принимаемые с датчиков.
Выходные данные - результат преобразованных значений.
Технико-экономическое обоснование проекта должно содержать расчет экономического эффекта от продажи системы.
В разделе охраны труда и окружающей среды необходимо рассчитать параметры системы молниезащиты.
В разделе гражданской обороны необходимо произвести оценку радиационной обстановки на предприятии при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на атомной электростанции.
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
.1 Общие сведения о системах газового анализа
Анализ смесей газов с целью установления их качественного и количественного состава, называют газовым анализом.
Газовый анализ - это анализ смесей газов, целью которого является определение их качественного и количественного состава. Газовый анализ осуществляется при помощи специальных приборов, газоанализаторов. По принципу действия газоанализаторы бывают ручными и автоматическими. В любом случае основной метод анализа газовой смеси заключается в последовательном поглощении газов различными реагентами, однако автоматические газоанализаторы способны также определить физические или физико-химические характеристики газовой смеси и ее отдельных составляющих. Автоматические газоанализаторы в настоящее время более распространены. Газоанализаторы широко применяются в различных отраслях промышленности, в медицине, науке, на сервисных станциях.[3].
Газоанализаторы можно подразделить:
По типу:
-Стационарные
Тяжелые и громоздкие газоанализаторы, предназначенные для длительной непрерывной работы, являются стационарными. Стационарные газоанализаторы используются преимущественно для непрерывного измерения объемной доли различных газов в составе газовоздушных смесей.
-Переносные
Переносные газоанализаторы представляют собой менее габари?/p>