Автореферат диссертации на соискание учёной степени

Вид материала

Автореферат диссертации

Содержание Узел авиатранспортных предприятий Центральный сервер Этап 1. Введение функционала готовности . ( 21 ) Этап 2. Общие выводы по работе

Подобный материал:

• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 378.33kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 267.76kb.
• Акинфиев Сергей Николаевич автореферат диссертации, 1335.17kb.
• L. в экосистемах баренцева моря >03. 02. 04 зоология 03. 02. 08 экология Автореферат, 302.63kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 645.65kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 678.39kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 331.91kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 298.92kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 500.38kb.
• Автореферат диссертации на соискание ученой степени, 576.91kb.

Рис. 8. Схема организации системы обеспечения экологической безопасности ГА:

АТП – авиационно-транспортное предприятие; ВС – воздушное судно;

ОС – окружающая среда; ТО и Р – техническое обслуживание и ремонт

Узел авиатранспортных предприятий

(АТП) с инфраструктурой Модем ЭВМ

Датчики - анализаторы

Отдел 1

А Т П

. . . . . .

Центральный сервер

Цех 2

Коммутатор

Модем ЭВМ

…

Модем ЭВМ

Подраз-деление N

Маршрутизатор

…

Координационный эколо­гический центр узла АТП

Т е р р и т о р и а л ь н а я с е т ь

В ы с о к о с к о р о с т н а я с е т ь

М е ж д у н а р о д н а я с е т ь

Рис. 9. Структура отраслевой сети управления системой обеспечения экологической

безопасности гражданской авиации

В диссертации предложено координацию деятельности экологических служб отдельных пред­при­я­тий и ор­га­низаций, а также распределение квот на до­пус­ти­мое воздействие на ОС гео­тех­ни­чес­кой системы узла поручить его коорди­на­ци­онному эколо­ги­чес­кому центру, который будет выполнять расчё­ты по алго­ритму векторного управ­ле­ния с упреждением неблагоприятных экологи­чес­ких ситуаций.

Федеральный орган исполнительной власти, ответственный в сфере ГА, будет проводить ведомственный экологический контроль, распределять между­на­­род­ные и межотраслевые квоты на допустимое загрязнение ОС, коор­ди­ни­ровать деятельность основных узлов авиатранспортных предприятий, обеспечи­вать над­зор и конт­роль­ за соответствием поставляемой авиатехники дейст­ву­ю­щим эко­ло­ги­ческим тре­бо­ваниям и нормам, решать вопросы экологической сер­ти­­фи­ка­ции. Он же от имени отрасли взаимодействует с Минприроды РФ, орга­на­ми государст­вен­ного экологического контроля, смежными отраслями экономики страны, меж­ду­народными организациями, представляет в уста­нов­лен­ном по­ряд­­ке сведения государственной статистической отчётности гражданской авиации.

В работе показано, что очистные сооружения, используемые в качестве ло­кальных средств регу­ли­­рования экологической безопасности, являются управ­ляемыми тех­ни­ческими комплексами длительного применения. Ряд заменя­е­мых или пол­но­с­тью восстанав­ли­вае­мых эле­мен­тов таких сооружений (фильт­ры, фильтрующая загрузка, адсорбент, ионообменные смолы и т. п.) имеют возрастающую во вре­ме­ни функцию интенсивностей отказов λ (t), λ` (t) > 0. Задача определения оптимальных интер­валов преду­пре­ди­тельных замен быстро­изнашивающихся элементов (узлов, агрегатов) локальных средств регу­ли­ро­ва­ния воздействия на окружающую среду (например, локальных очистных соору­же­ний) в диссер­та­ции решена методами вариационного исчисления по критерию максимальной готов­но­сти к работе. Этапы решения задачи следующие.

Этап 1. Введение функционала готовности . ( 21 )

Этап 2. Нахождение класса функций распределения G (t), в котором необ­ходимо искать экстремум введённого функционала готовности. Обозначим его через G ⁰.

Этап 3. Доказательство того, что класс G ⁰ является вырожденным клас­сом функций распределения G (t) с единичным скачком.

Этап 4. Определение класса функции F(t), в котором будет производиться поиск оптимального интервала предупредительной замены элемента. Обоз­на­чим этот класс через F ⁰.

Этап 5. Доказательство того, что класс F⁰ является классом «стареющих» распределений с λ` ( t ) > 0, где .

^{Этап 6. Нахождение ( 22 )}

путём гладкой оптимизации преобразованного функционала этапа 1 по Т _{з. опт} в классе G ⁰ (рис. 10) .




Рис. 10. Вырожденный вид функции G (t) со скачком в точке Т_з.опт.

Этап 7. Нахождение экстремума преобразованного функционала этапа 1, получение следующего интегрального уравнения:

. , ( 23 )

где T₁ и T₂ – среднее время предупредительной замены и срочной замены

элемента соответственно;

T₃ – оптимизируемое время предупредительной замены быстроизнаши-

вающегося элемента.

Решая уравнение ( 23 ), получаем оптимальный интервал предупреди­тель­ной замены элемента Т_з.опт., обеспечивающий максимальное значение коэффи­ци­­ента готовности. В работе показано, что необходимыми и достаточными условиями, обеспечивающими единственное решение уравнения ( 23 ), явля­ют­ся λ` ( t ) > 0 и Т₂ > Т₁. Эти условия в задачах замены быстроизна­шиваю­щих­ся элементов локальных технических средств регулирования воздействия на экосистемы практически всегда выполняются.

В диссертации далее показано, что разработанные контактные массо­об­мен­ные устройства с делением по­то­ков позволяют создавать средства регули­ро­вания производ­ственных процессов и их экологически значимых результатов методом встраивания этих средств в вентиля­ционные системы в виде локальных очистных сооружений. Рассмотре­ны два характерных примера использования новых локаль­ных средств регули­ро­вания на авиа­пред­прия­тиях при­ме­­ни­тель­но к авиа­ре­монтным процессам ЗАО "Московский авиа­ре­монтный за­вод РОСТО". Так, для регулирования воздействия на ОС экологически значимых резуль­та­тов произ­водственных процес­сов нанесения гальванических покрытий газо­воз­душ­ную смесь (из бортовых отсосов гальвани­чес­ких ванн) перед выбросом в атмо­сферу следует очи­щать методом абсорбции в аппаратах новой конст­рук­ции.

Наибольшее количество загряз­ня­ю­щих веществ от участка окраски и эмали­то­вого отделения представляют со­бой пары органических растворителей 3-го и 4-го классов опасности. Рекуперация органических раство­ри­те­лей помимо эколо­ги­чес­кого имеет ещё и определённое экономическое значение. Для регули­ро­ва­ния воздействия на атмосферу паров органических раство­ри­те­лей методом ад­сор­­б­ции в работе обосновано использование в локальных средствах регули­ро­вания в качестве сор­бен­тов активированных углей марок АР-3 или СКТ-3.

В работе показано, что для ежегодного снижения выбросов в атмосферу и исключения последующего попадания в почву и во­до­ёмы (экологических систем района расположения завода) на 18 кг загрязняющих веществ 1-го класса опасности, на 120 кг – 2-го класса опасности и на 4000 кг – 3-го и 4-го классов опасности необходимо вентиляционную систему гальванического участ­ка и четыре системы участ­­ка окрас­ки изделий и эмалитового отделения завода осна­стить систе­ма­ми регу­лирования выбросов, каждая с тремя-четырьмя контакт­ны­ми устрой­ст­вами, реа­ли­зующими запатентованный способ деления газового потока.


Общие выводы по работе

1. Решена крупная научная проблема разработки и обоснования орга­ни­­за­ци­он­ной структуры системы эко­ло­­ги­ческой безопасности узлов авиа­транс­порт­ных предприятий и принци­пов её реализации на основе современных дости­же­ний науки и техники.

2. Выявлено, что в граж­дан­ской авиации на современном этапе её развития следует повышать экологическую безопасность выполнения авиатранспортной работы, прежде всего путём:

- воздействия на функционирование производственных систем узла авиа­транс­портных предприятий с инфраструктурой окружающих его организаций;

- контроля состояния окружающей среды узлов авиа­транс­портных пред­прия­­тий, с обязательным использованием методов биоиндикации и биотести­ро­ва­ния;

- регулирования негативного воздействия узла авиатранспортных пред­приятий на окружающую среду через систему экологического управ­ле­ния на основе данных контроля состояния экосистем.

3. Предложен единый алгоритм управления для математи­чес­кого обеспе­че­ния экологи­чес­ко­го регулирования воздействия на окружающую среду узлов авиатранспортных предприятий с инфраструктурой, связанной с ними ресурс­ным циклом выполнения авиатранспортной работы, что имеет важное значение для выполнения международных экологических требований.

4. Разработана методика предупредительного регулирования воздей­ст­вия узлов авиа­транспортных предприятий гражданской авиации на окружающую среду по результатам контроля состояния экосистем, позволяющая удешев­ить выполнение авиа­транс­­портной работы (снизить сумму средних финансовых затрат), повысить их экологическую безопас­ность, а также выбирать:

- упреждающие допуски для каждого из контролируемых экологических параметров;

- единый шаг измеряемых наблюдений за изменением контролируемых экологических парамет­ров;

- моменты начала измерения каждого из контролируемых экологических параметров.

5. Научно обоснован выбор показателя экспресс-контроля негативного воздействия на окружающую среду экологически значимых ре­зуль­татов произ­вод­ственных процессов, учитывающего относи­тель­ную негативность воздейст­вия разнообразных веществ, и разработана методика его количественной оценки, использующая метод материальных балансов в полном ресурс­ном цикле процесса выполнения авиатранспортной работы, которая позво­ляет, в частности, осуществлять количественную экспресс-оценку приро­до­охранных мероприятий при уста­нов­лении очерёдности их финансирования и реализации.

6. Установлено, что толь­ко при применении локальных средств регулиро­ва­ния в виде систем очистки отходящих технологических потоков возможно снижать суммарные затраты на обеспечение экологи­чес­кой безопас­но­сти граж­данской авиации.

7. Созданы, экспериментально исследованы и запатентованы (9 патентов в 4 странах) новые компактные средства регули­ро­вания экологически зна­чи­мых резуль­та­тов производственных процес­­сов выпол­не­ния авиатранс­порт­ной работы на эксплуатационных предприятиях гражданской авиации.

8. Предложена методика выбора оптимального календарного интервала предупредительных замен элементов, наиболее изнашиваемых в процессе дли­тель­ной эксплуатации локальных средств регулирования (фильтров, фильт­рую­щей загрузки, адсорбента, ионо­об­мен­ных смол и т. п.).

9. Доказано, что помимо совершенствования авиатехники приоритетными (на современном этапе развития) на­прав­­ле­ния­ми повышения экологической безопас­но­сти гражданской авиации в ресурсном цикле выполнения авиатранспортной работы являются:

- создание систем контроля состояния экосистем (экомониторинга), окру­жающих узлы авиатранспортных предприятий;

- оснащение стационарных источников загрязнения встраиваемыми локаль­­ными устройствами регулирования (очистки) отходящих потоков.

10. Полученные результаты можно использовать в природоохранной дея­тель­­но­сти других видов транспорта, авиации МЧС и экспериментальной авиа­ции, а также военно-воздушных сил в мирное время.