Передвижная лаборатория оперативного контроля атмосферных загрязнений



Владельцы патента RU 2544297:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет по землеустройству" (RU)

Изобретение относится к мобильным техническим средствам отбора и количественного химического анализа проб атмосферного воздуха и промышленных выбросов и может быть использовано в системе экологического мониторинга для оперативного и достоверного определения источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды на локальных городских территориях. Передвижная лаборатория оперативного контроля атмосферных загрязнений урбанизированных территорий состоит из автомобиля-носителя (с высокой пластикой крышей и колесной формулой 4×4) и прицепа. Причем прицеп оборудован контрольно-измерительной и вспомогательной аппаратурой, энергоузлами и средствами жизнеобеспечения, позволяющими проводить одновременный отбор, идентификацию и количественное химическое определение (в т.ч. и использованием различных газоанализаторов) вредных веществ в пробах атмосферного воздуха и промышленных выбросов. Техническим результатом является повышение эффективности системы городского экологического мониторинга за счет надежного и оперативного определения источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды путем непрерывного сопоставления и моделирования с помощью ПК процессов рассеивания вредных веществ по результатам прямых замеров атмосферного воздуха (воды и почвы) и промышленных выбросов с учетом реальных метеопараметров. 1 ил.

 

Изобретение относится к мобильным техническим средствам отбора и количественного химического анализа проб атмосферного воздуха и промышленных выбросов и может быть использовано в системе экологического мониторинга для оперативного и достоверного определения источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды на локальных городских территориях.

Цель изобретения - повышение эффективности городской системы экологического мониторинга атмосферных загрязнений.

Известна передвижная экологическая лаборатория фирмы «Кета», включающая газоанализаторы фирмы «Rosemount Analytical Inc» оксидов углерода (СО, СО2), серы (SO2), азота (NO, NO2, NOx), кислорода (O2), а также набор калибровочных газов (в баллонах); систему отбора проб (набор зондов для отбора газов (паров) и на фильтры, обогреваемые пробоотборные шланги, холодильник для охлаждения и патроны для очистки и сушки отбираемого газа); оборудование для измерения аэродинамических параметров отбираемого газа (температуры, скорости, давления, разряжения и т.д.); электронные весы для взвешивания отобранных фильтров, сушильный шкаф для доведения фильтров до постоянного веса; персональный компьютер, описанная в [1].

Известна передвижная экологическая лаборатория «Экспресс-контроль» (см. Патент РФ на полезную модель №109573, кл. G01W 1/02, B60P 3/00, опубл. 20.10.2011 г.) с измерительным оборудованием (газоанализаторы окиси углерода, окислов азота, диоксида серы, сероводорода, аммиака, озона, анализатор пыли); метеокомплексом (выдвижная метеомачта, метеостанция с датчиками скорости и направления ветра, температуры, относительной влажности, атмосферного давления); комплексом обеспечения (автономный энергоузел, система кондиционирования и вентиляции) и системой отбора проб [2].

Недостатком вышеперечисленных лабораторий является их ограниченная область применения: первая предназначена только для оперативного определения концентраций и мощности выброса определенного количества загрязняющих веществ в источниках промышленных предприятий (в «трубах»), вторая - только для измерений уровня загрязнения атмосферного воздуха по некоторым параметрам в месте ее непосредственного расположения.

Прототипом передвижной лаборатории оперативного контроля атмосферных загрязнений (ПЛОКАЗ) урбанизированных территорий является лаборатория передвижная для экологического контроля окружающей среды (см. Патент РФ на полезную модель №57021, кл. G01W 1/02, B60P 3/00, опубл. 27.09.2006 г.), включающая контрольно-измерительную аппаратуру (газоанализаторы оксидов азота, оксида углерода, диоксида серы, углеводородов, сероводорода, пневматически подключенные через коллектор распределения воздушной пробы к воздухозаборному устройству), баллоны с газовыми смесями: NO/N2, SO2/N2, СН4/воздух, СО/воздух, диффузионные источники микропотоков NO2, SO2, Н2S; генератор газовых смесей, вентили, ротаметры, газовые магистрали, компас, метеокомплекс с блоком датчиков скорости и направления ветра, температуры, относительной влажности, блок детектирования гамма-излучения, соединенный с подъемным устройством выдвижной метеомачты, выносные средства отбора проб воздуха, донных отложений и почвы, природных и сточных вод, автономный энергоузел, средства жизнеобеспечения (кондиционер, обогреватели, источник бесперебойного питания с комплектом внешних аккумуляторных батарей, вентиляторы, огнетушитель), холодильник для хранения отобранных проб воздуха, воды, почвы и реактивов [3].

Недостатками прототипа являются:

- отсутствие контрольно-измерительного оборудования для проведения одновременных с замерами атмосферного воздуха отбора и количественного химического анализа (в т.ч. и с помощью газоанализаторов) проб промышленных выбросов непосредственно в предполагаемом i-ом источнике загрязнения (в «трубе»);

- отсутствие возможности проведения одновременного с замерами концентраций вредных веществ контроля параметров газовоздушной смеси (температуры, влажности и скорости газового потока) непосредственно на предполагаемом i-ом источнике сверхнормативного загрязнения (в «трубе»);

- отсутствие специального аналитического оборудования (газового хроматографа, хромато-масс-спектрометра, ионного хроматографа и хроматографа ВЭЖХ) для проведения комплексных исследований атмосферного воздуха и промышленных выбросов (а при необходимости - воды и почвы);

- отсутствие возможности проведения расчетов процентного вклада выбросов предполагаемого i-го источника в общий уровень загрязнения воздушной среды на локальной городской территории путем непрерывного сопоставления и моделирования с помощью ПК процессов рассеивания вредных веществ по результатам прямых замеров атмосферного воздуха и промышленных выбросов;

- отсутствие возможности проведения одновременных исследований атмосферного воздуха и промышленных выбросов из-за расположения всего контрольно-измерительного оборудования в одном транспортном средстве.

В основу изобретения положена задача создания нового технического средства, обладающего возможностью и всем необходимым контрольно-измерительным оборудованием для одновременного отбора, идентификации и количественного химического определения (в т.ч. и использованием различных газоанализаторов) вредных веществ в пробах атмосферного воздуха и промышленных выбросов непосредственно в месте его расположения. Такое техническое решение обеспечит надежное и оперативное обнаружение предприятий - источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды и тем самым повысит эффективность городской системы экологического мониторинга.

Указанный технический результат изобретения достигается созданием ПЛОКАЗ, состоящей из автомобиля-носителя (АН) с высокой пластиковой крышей и колесной формулой 4х4 и прицепа (П).

Автомобиль-носитель ПЛОКАЗ представляет собой модернизированную Лабораторию передвижную для экологического контроля окружающей среды (Патент РФ на полезную модель №57021, кл. G01W 1/02, B60P 3/00, опубл. 27.09.2006 г.), содержащую контрольно-измерительную аппаратуру (газоанализаторы оксидов азота, оксида углерода, диоксида серы, углеводородов, сероводорода (1), пневматически подключенные через коллектор распределения воздушной пробы к воздухозаборному устройству (8)), баллоны с газовыми смесями (2): NO/N2, SO2/N2, CH4/воздух, СО/воздух, диффузионные источники микропотоков NO2, SO2, Н2S; генератор газовых смесей, вентили, ротаметры, газовые магистрали, компас, метеокомплекс (3) с блоком датчиков скорости и направления ветра, температуры, относительной влажности, блок детектирования гамма-излучения (3а), соединенный с подъемным устройством выдвижной метеомачты (3б), выносные средства отбора проб воздуха, донных отложений и почвы, природных и сточных вод (10), автономный энергоузел (4), средства (5) жизнеобеспечения (кондиционер, обогреватели, источник бесперебойного питания с комплектом внешних аккумуляторных батарей, вентиляторы, огнетушитель), холодильник (6) для хранения отобранных проб воздуха, воды, почвы и реактивов [3], и дооснащенную комплектом стационарных газоанализаторов (7) на аммиак, массовую концентрацию взвешенных частиц, массовую концентрацию взвешенных частиц (пыли) размером 10 мкм и менее, массовую концентрацию взвешенных частиц (пыли) размером 2,5 мкм и менее; стационарным пробоотборным комплексом (9), включающим аспираторы для автоматического отбора проб воздуха, паров и аэрозолей на поглотители Рихтера, сорбционные трубки и т.д.; переносным комплектом оборудования (11) для измерения физических параметров (шумомером, виброметром и т.д.); навигационным комплексом для приема и визуализации данных о месте расположения лаборатории на карте местности и окружающей обстановки; оборудованием для фото- и видеосъемки; оборудованием для сбора, обработки, анализа данных и расчетов процентного вклада выбросов предполагаемого i-го источника в общий уровень загрязнения воздушной среды на локальной городской территории путем непрерывного сопоставления и моделирования с помощью ПК процессов рассеивания вредных веществ по результатам прямых замеров атмосферного воздуха и промышленных выбросов с учетом реальных метеопараметров (12).

В комплект контрольно-измерительной аппаратуры автомобиля-носителя также входят хромато-масс-спектрометр (ХМС), ионный (ИХ) и жидкостной хроматографы (ЖХ), атомно-абсорбционный спектрометр (ААС), аналитические весы (АВ), метеокомплекс (13) для контроля температуры, влажности и атмосферного давления внутри автомобиля-носителя.

Вспомогательное оборудование автомобиля-носителя дополнительно включает вытяжной шкаф (14) с электроплиткой (15), сушильным шкафом (16) или муфелем и раковиной (17) и размещенными под ним выдвижными ящиками для хранения лабораторных принадлежностей и реактивов.

Прицеп ПЛОКАЗ представляет собой павильон с высокой пластиковой крышей, разделенный перегородкой на аналитический и хозяйственный отсеки и предназначенный для отбора и количественного химического анализа проб промышленных выбросов предполагаемого i-го источника с последующей оперативной передачей результатов замеров посредством мобильного Интернета в ПК, установленный в автомобиле-носителе для сбора, обработки, анализа данных и расчетов процентного вклада выбросов этого i-го источника в общий уровень загрязнения воздушной среды на локальной городской территории.

Контрольно-измерительная аппаратура аналитического отсека прицепа включает газоанализаторы кислорода, оксидов азота, оксидов углерода, диоксида серы, углеводородов, сероводорода и аммиака в промышленных выбросах (18); переносную и стационарную систему (19) отбора проб промышленных выбросов (набор зондов для отбора газов (паров) и на фильтры, обогреваемые пробоотборные шланги, холодильник для охлаждения и патроны для очистки и сушки отбираемого газа, аспираторы); переносное оборудование для измерения аэродинамических параметров (20) непосредственно в источнике промышленных выбросов (температуры, скорости, давления, разряжения и т.д.); а также хромато-масс-спектрометр, ионный и жидкостной хроматографы, атомно-абсорбционный спектрометр, аналитические весы.

Вспомогательное оборудование аналитического отсека прицепа включает компьютер (21), холодильник (22), вытяжной шкаф (23) с выдвижными ящиками для хранения лабораторных принадлежностей и реактивов и с размещенными в нем электроплиткой (24), сушильным шкафом (25) или муфелем и раковиной (26).

В оборудование хозяйственного отсека прицепа входят баллоны с газовыми смесями (27), вентили, ротаметры, газовые магистрали, метеокомплекс (28) для контроля температуры, влажности и атмосферного давления внутри прицепа, а также автономный энергоузел (29) и средства (30) жизнеобеспечения (кондиционер, обогреватели, источник бесперебойного питания с комплектом внешних аккумуляторных батарей, вентиляторы, огнетушитель).

Общее количество членов экипажа ПЛОКАЗ - не более 5-ти человек, в том числе 1 водитель, 2 оператора автомобиля-носителя и 2 оператора прицепа.

ПЛОКАЗ работает следующим образом. Автомобиль-носитель с прицепом с помощью навигационного комплекса перемещается в заданную точку исследования. Прицеп при этом располагается в непосредственной близости от предполагаемого i-ого промышленного источника сверхнормативного загрязнения, а автомобиль-носитель - на локальной урбанизированной территории, с которой поступил сигнал о загрязнении i-ым промышленным источником атмосферного воздуха (или другого объекта окружающей природной среды).

Оборудование автомобиля-носителя приводится в рабочее состояние, включается электроснабжение, выдвигается метеомачта, производятся отбор и экспресс-анализ проб атмосферного воздуха с помощью газоанализаторов, отбор проб воды и почвы (в случае необходимости), количественный химический анализ отобранных проб с помощью хромато-масс-спектрометра, ионного и жидкостного хроматографа, атомно-абсорбционного спектрометра, детектирование гамма-излучения, замеры физических (шума, вибрации и т.д.) и метеорологических (температуры, влажности, атмосферного давления, скорости и направления ветра) параметров, автоматическая передача результатов исследования в ПК.

Оборудование прицепа также приводится в рабочее состояние и включается электроснабжение. На предполагаемом i-ом промышленном источнике сверхнормативного загрязнения монтируется пробоотборная линия, состоящая из обогреваемых шлангов, холодильника для охлаждения и патронов для очистки и сушки отбираемого газа, производятся:

- экспресс-анализ проб промышленных выбросов с помощью газоанализаторов;

- отбор и дальнейший количественный химический анализ отобранных проб с помощью хромато-масс-спектрометра, ионного и жидкостного хроматографа, атомно-абсорбционного спектрометра;

- замеры аэродинамических параметров для определения мощности выброса вредных веществ (г/с);

- автоматическая передача результатов исследования посредством мобильного Интернета в ПК, установленный в автомобиле-носителе.

В автомобиле-носителе происходит непрерывное сопоставление с помощью ПК данных компонентно-концентрационного состава проб промышленных выбросов и атмосферного воздуха (воды и почвы), получаемых в режиме реального времени с оборудования ПЛОКАЗ и одновременный расчет процентного вклада выбросов i-го источника в общий уровень загрязнения локальной урбанизированной территории.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, представленными на фиг.1.

Технический результат: повышение эффективности системы городского экологического мониторинга за счет надежного и оперативного определения источников сверхнормативного загрязнения объектов окружающей природной среды.

Использованная литература

1. Воронин С.С., Разяпов А.З. Мобильные лаборатории контроля атмосферных загрязнений и промышленных выбросов [Текст] / С.С.Воронич, А.З.Разяпов // Экология и промышленность России [Текст]: ежемесяч. обществ, науч. - техн. журн. / учредители: РАН, ГУ - Моск. ин-т стали и сплавов (Технолог. ун-т), ЗАО «Калвис». - М.: ЗАО «Калвис», 2009, июнь. - ISSN 1816-0395

2. Патент РФ на полезную модель №109573, кл. G01W 1/02, B60P 3/00, опубл. 20.10.2011 г. Авторы: Овчинников И.Ю.; Шаховнин А.П.; Ледяев Д.И.; Соколов В.М.

3. Патент РФ на полезную модель №57021, кл. G01W 1/02, B60P 3/00, опубл. 27.09.2006 г. Авторы: Герасимов И.А.; Кантюков Р.А.; Полуэктов В.П.; Равикович В.И.; Серов А.В.; Ставкин Г.П.; Ярыгин Г.А.

Передвижная лаборатория оперативного контроля атмосферных загрязнений (ПЛОКАЗ) урбанизированных территорий, состоящая из автомобиля-носителя с высокой пластиковой крышей и колесной формулой 4×4 и прицепа, оборудованного контрольно-измерительной и вспомогательной аппаратурой, энергоузлами и средствами жизнеобеспечения, отличающаяся тем, что позволяет проводить одновременный отбор, идентификацию и количественное химическое определение вредных веществ в пробах атмосферного воздуха и промышленных выбросов, а также непрерывно сопоставлять с помощью ПК, установленного в ПЛОКАЗ, получаемые результаты исследований в режиме реального времени и рассчитывать процентный вклад выбросов i-го источника в общий уровень загрязнения локальной урбанизированной территории, при этом в контрольно-измерительную аппаратуру автомобиля-носителя включены комплект стационарных газоанализаторов на аммиак, массовую концентрацию взвешенных частиц, массовую концентрацию взвешенных частиц размером 10 мкм и менее, массовую концентрацию взвешенных частиц размером 2,5 мкм и менее, стационарный пробоотборный комплекс, переносной комплект оборудования для измерения физических параметров, хромато-масс-спектрометр, ионный и жидкостной хроматографы, атомно-абсорбционный спектрометр, аналитические весы, метеокомплекс для контроля температуры, влажности и атмосферного давления внутри автомобиля-носителя, кроме того, составной частью передвижной лаборатории является прицеп с аналитическим и вспомогательным отсеком, в которых размещены контрольно-измерительная аппаратура, переносная и стационарная система отбора проб, переносное оборудование для измерения аэродинамических параметров, хромато-масс-спектрометр, ионный и жидкостной хроматографы, атомно-абсорбционный спектрометр, аналитические весы, компьютер, холодильник, вытяжной шкаф с размещенными в нем электроплиткой, сушильным шкафом и раковиной, выдвижными ящиками для хранения лабораторных принадлежностей и реактивов, а также система передачи данных и результатов исследований в ПК, баллоны с газовыми смесями, вентили, ротаметры, газовые магистрали, метеокомплекс для контроля температуры, влажности и атмосферного давления внутри прицепа, автономный энергоузел и средства жизнеобеспечения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для измерения метеорологических параметров в системах контроля температуры нагреваемого оборудования. Сущность: устройство содержит шарообразный датчик (1), внутри которого расположены датчик (2) температуры и нагревательный элемент (3) с постоянной мощностью нагрева.

Способ формирования модели прогноза образования конденсационных следов (кс) самолетов гражданской авиации (га) с конкретным типом газотурбинного двигателя и конденсационных перистых облаков (кпо) с использованием количественных показателей образования кс и кпо для экологической оптимизации полетов самолетов га на конкретных трассах в различных регионах земли и возможности снижения влияния эмиссии двигателей на парниковый эффект // 2532995
Изобретение относится к области авиационной экологии и может быть использовано для выявления влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата. Сущность: измеряют в крейсерском полете самолета с конкретным типом газотурбинного двигателя следующие параметры: высоту, давление, температуру наружного воздуха, относительную влажность атмосферного воздуха, скорость полета, полную температуру газов за турбиной низкого давления, частоту вращения одного из роторов двигателя, расход топлива.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам систем безопасности. Способ оценки комфортности рабочей зоны по параметрам микроклимата заключается в том, что сначала осуществляют замер температуры воздуха по психрометру.
Изобретение относится к комплексам для измерения параметров среды и может быть использовано при мониторинге окружающей среды. .

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах дистанционного сбора информации о давлении, температуре и влажности атмосферы (воздуха).
Изобретение относится к комплексам для измерения параметров среды и может быть использовано при мониторинге окружающей среды. .

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в бортовых системах для определения зоны воздушной турбулентности. .

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для диагностики конвективных опасных метеорологических явлений (гроза, град, шквал, ливень).

Изобретение относится к области авиации и экологии и может быть использовано для выявления условий неблагоприятного влияния эмиссии авиадвигателей на изменение климата и разработки способов уменьшения этого влияния.

Изобретение относится к области исследования гидрологических параметров морской воды, в частности к устройствам, запускаемым с плавсредства, и может быть использовано при исследованиях на больших глубинах.

Изобретение предназначено для использования при непрерывном экологическом контроле окружающей среды. Передвижная лаборатория мониторинга окружающей среды содержит автомобиль-носитель, навигационную систему на базе GPS и электронный компас, контрольно-измерительную аппаратуру, лабораторию, автоматизированное рабочее место и технологическое оборудование. Контрольно-измерительная аппаратура содержит оборудование для непрерывного дозиметрического измерения гамма-излучения, газоаналитическое и хроматографическое оборудование, оборудование для эпизодического измерения гамма-излучения и газоанализаторы. Газоаналитическое оборудование для непрерывного измерения содержит снабженное системой виброгасителей газовый хроматограф, хемилюминесцентный газоанализатор и ИК-Фурье спектрометр. Лаборатория содержит программно-аппаратный комплекс и снабжена оборудованием для защиты персонала лаборатории. Автоматизированное рабочее место содержит стол инженера-химика, стол инженера радиолога, стойку со шкафами для размещения газоаналитического оборудования и поворотные кресла. Технологическое оборудование содержит радиоустройства, сигнальную установку и пульт управления, световой модуль, аварийную осветительную установку. Достигается обеспечение непрерывного автоматизированного мониторинга органических и неорганических загрязнений атмосферного воздуха. 2 ил.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может быть использовано в авиационной метеорологии при измерении параметров динамики атмосферы в приземном слое для оценки условий взлета и посадки летательных аппаратов, при прогнозировании экологической обстановки в зонах техногенных катастроф, а также на воздушных и морских судах при измерении параметров вектора скорости ветра. Сущность: система содержит ветроприемное устройство (1), проточные датчики (2) перепада давления, электроизмерительные схемы (3) формирования первичных информативных сигналов, аналого-цифровой преобразователь (4), устройство (5) обработки информации, средство (6) отображения информации. При этом датчики (2) перепада давления со своими электроизмерительными схемами (3) образуют блок (7) формирования первичных информативных сигналов по сигналам перепада давления. Кроме того, система содержит блок (8) формирования первичных сигналов по климатическим параметрам атмосферы, состоящий из осредняющей полости (12) формирования сигнала по атмосферному давлению, сообщенной с датчиком (13) атмосферного давления, осредняющей полости (14) восприятия температуры, сообщенной с датчиком (15) температуры атмосферы, и компенсационного датчика (16) температуры, соединенного со своей электроизмерительной схемой (17) формирования сигнала по температурной компенсации. Кроме того, в систему введен блок (9) предварительной обработки сигналов, состоящий из последовательно соединенных схем (18) температурной коррекции и фильтров (19) нижних частот. Входы блока (9) предварительной обработки сигналов подсоединены к электрическим выходам блока (7) формирования первичных сигналов по перепаду давлений и к выходу блока (8) формирования первичных сигналов по сигналу температурной компенсации. Выходы блока (9) предварительной обработки сигналов по сигналам скорости подсоединены к входам аналого-цифрового преобразователя (4). Цифровой выход аналого-цифрового преобразователя (4) подсоединен к блоку (5) функциональной обработки. Выходы блока (5) функциональной обработки являются выходами системы измерения параметров динамики атмосферы в приземном слое по сигналам скорости и направления ветра, атмосферного давления, скорости его изменения, температуры атмосферного воздуха и скорости ее изменения. Технический результат: повышение эффективности системы за счет расширения функциональных возможностей, повышение помехоустойчивости функционирования системы к возмущениям приземного слоя атмосферы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля параметров окружающей среды преимущественно в производственных помещениях. Сущность: устройство содержит Х метеорологических датчиков (1), Y датчиков (2) экологического мониторинга, Z датчиков (3) измерения показателей производственной среды, интеграторы (4) показаний датчиков (1-3), преобразователи (5) сигнала на каждый интегратор (4), блок (6) измерения, задатчики (7) предельно допустимых показателей на каждый датчик (1-3), блоки (8) сравнения на каждый датчик (1-3) и задатчик (7), блок (9) сопряжения, блок (10) питания, блок (11) управления режимами, блок (12) управления и связи, монитор (13) питания, дополнительный источник (14) питания, буфер (15) питания, блок (16) энергонезависимой памяти, блок (17) ввода-вывода, газоразрядники (18), супрессоры (19), дополнительные газоразрядники (20) и дополнительные супрессоры (21). Технический результат: повышение надежности работы устройства за счет уменьшения влияния электромагнитных помех. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при мониторинге атмосферного давления в метеорологии, климатологии и экологии. Способ измерения атмосферного давления заключается в измерении изменения электросопротивления деформируемой части анероидной коробки, которая выполнена из сплава с эффектом памяти формы со сверхупругими свойствами. Определив временную зависимость электросопротивления деформируемой части с помощью измерителя сопротивления и ЭВМ, отвечающей за прием, обработку и вывод результатов измерения, получают график зависимости атмосферного давления от времени. Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов прибора и повышение чувствительности измерений. 1 ил.

Способ определения скорости ветра над водной поверхностью, в котором получают при помощи двух оптических систем на основе линеек ПЗС-фотодиодов с разными направлениями визирования два пространственно-временных изображения водной поверхности. Стыкуют полученные изображения. Определяют направления распространения ветровых порывов по углам наклона полос ветровых порывов на пространственно-временных изображениях и известному углу между направлениями визирования. Скорость ветра определяют над каждой точкой водной поверхности в направлении визирования на основании модельной зависимости дисперсии уклонов волн. Технический результат заключается в разработке способа определения пространственного распределения по дальности скорости ветра над водной поверхностью по пространственно-временным изображениям водной поверхности при рассеянном небесном освещении (вне зоны солнечных бликов), полученным как с неподвижного основания, так и с движущегося носителя, и обладающего высокой помехоустойчивостью. 4 ил.

Изобретение относится к исследованиям в области индикации и идентификации химических веществ, в частности к оптимизации способа проведения специального химического контроля. Предложен способ обнаружения и идентификации токсичных химикатов с использованием мобильного комплекса химического контроля согласно разработанному алгоритму проведения химического контроля с использованием оборудования данного комплекса. Способ включает следующие три этапа: экспресс-анализ, проводимый до 30 минут последовательно с помощью газоанализатора GDA 2.5, спектрометров TruDefender FTG, FirstDefender и TruDefender FT; отбор проб, проводимый до 5 минут параллельно с помощью пробоотборных трубок Tenax-ТА и комплекта КПО-1М; углубленный анализ, проводимый до 180 минут с помощью хромато-масс-спектрометра Agilent 5975Т, включающего парофазную систему Agilent G1888 и термодесорбер АСЕМ 9300. Технический результат – повышение точности обнаружения различных концентраций токсичных химикатов и идентификации этих веществ в объектах окружающей среды, а также своевременное информирование должностных лиц о характере примененного химиката с целью принятия ими дальнейшего решения на проведение соответствующих мероприятий. 2 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для дистанционного измерения параметров атмосферы. Сущность: устройство состоит из сканирующего устройства и приемоответчика. Сканирующее устройство содержит задающий генератор (1), усилитель (2) мощности, дуплексер (3), приемо-передающую антенну (4), первый удвоитель (5) фазы, первый делитель (6) фазы на два, первый узкополосный фильтр (7), фазовый детектор (8), первый фазометр (9), блок (10) регистрации, первый перемножитель (18), второй узкополосный фильтр (19), второй перемножитель (20), третий узкополосный фильтр (21), сумматор (22), первый полосовой фильтр (23), второй полосовой фильтр (24), третий полосовой фильтр (25), второй удвоитель (26) фазы, третий удвоитель (27) фазы, второй делитель (28) фазы на два, третий делитель (29) фазы на два, четвертый узкополосный фильтр (30), пятый узкополосный фильтр (31), второй фазометр (32), третий фазометр (33). Сканирующее устройство также снабжено двумя приемными антеннами (37, 38), тремя блоками (39, 40, 41) регулируемой задержки, тремя фильтрами (45, 46, 47) нижних частот, тремя экстремальными регуляторами (48, 49, 50), третьим, четвертым и пятым перемножителями (42, 43, 44), указателем (51) азимута, указателем (52) угла места, индикатором (53) дальности. Антенны (37, 38) размещены в виде геометрического прямого угла, в вершине которого помещена приемо-передающая антенна (4), общая для приемных антенн. Приемные антенны (37, 38) размещены в азимутальной и угломестной плоскостях соответственно. Приемоответчик выполнен в виде встречно-штыревых преобразователей, трех чувствительных элементов и трех отражательных решеток, которые нанесены на поверхность звукопровода. При этом каждый встречно-штыревой преобразователь выполнен в виде двух гребенчатых систем электродов, электроды каждой из гребенок соединены между собой шинами. Шины первого, второго и третьего встречно-штыревых преобразователей связаны с одной и той же микрополосковой приемо-передающей антенной. Центральные частоты встречно-штыревых преобразователей определяются шагом размещения электродов и их количеством. Технический результат: расширение функциональных возможностей устройства за счет местоопределения приемоответчика. 4 ил.

Группа изобретений относится к метеорологии и может быть использована для измерения скорости ветра и температуры воздуха в атмосферном пограничном слое до высоты 2-3 км. Сущность: устройство содержит наземный модуль и размещенный на борту беспилотного летательного аппарата (БПЛА) высотный модуль. В состав наземного модуля включены следующие элементы: генератор (1) тактовых импульсов, измеритель (2) временных интервалов, вычислительный блок (3), дешифратор (4) координат, источник (5) акустических импульсов первой пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, излучатель (6) электромагнитных импульсов, приемник (7) электромагнитных импульсов, приемник (8) акустических импульсов второй пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, приемник (9) кодовых сигналов. В состав высотного модуля включены следующие элементы: приемник (10) акустических импульсов первой пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, приемник (11) электромагнитных импульсов, излучатель (12) электромагнитных импульсов, источник (13) акустических импульсов второй пары акустически согласованных источника и приемника акустических импульсов, передатчик (14) кодовых сигналов, блок (15) определения координат БПЛА. Выбирают точки зондирования X1 и X2 таким образом, чтобы точка X1 находилась на планируемой высоте контроля метеопараметров, а точка X2 - на поверхности земли. Причем прямая, проходящая через точки X1, X2, не должна быть ортогональна плоскости поверхности земли. Из точки X2 синхронно излучают одиночные акустический и электромагнитный импульсы. В точке X1 указанные акустический и электромагнитный импульсы регистрируют. По разности времени прихода импульсов в точку X1 определяют время распространения акустического импульса по трассе X2-X1. Одновременно из точки X1 синхронно излучают одиночные акустический и электромагнитный импульсы. В точке X2 указанные акустический и электромагнитный импульсы регистрируют. По разности времени прихода импульсов в точку X2 определяют время распространения акустического импульса по трассе X1-X2. Рассчитывают средние по трассе X1-X2 скорость ветра и температуру. Технический результат: увеличение дальности измерений, уменьшение зависимости измерений от метеорологических условий, увеличение помехозащищенности измерений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано в системах мониторинга опасных явлений погоды, а также в исследованиях электрических процессов в атмосфере и геофизических исследованиях. Достигаемый технический результат – упрощение определения объемной плотности грозоопасного заряда на основе использования сетевых геомагнитных, метеорологических и спутниковых данных, а также расширение возможностей его определения в случае движущихся облаков по их собственному магнитному полю, что в свою очередь открывает возможность получения прогностических оценок развития грозы. Указанный результат достигается за счет того, что: величину объемной плотности движущегося на определенной высоте заряда облака определяют по величине скорости движения V, индукции его собственного магнитного поля ΔВ и по геометрическим параметрам расположения центральной части объемного заряда относительно точки регистрации магнитной индукции в соответствии с формулой: ,где ρ - объемная плотность заряда облака (Кл/м3);ΔВ - магнитная индукция движущегося объемного заряда облака (Тл);V - скорость движения объемного заряда (м/с);Hh и - высоты верхней и нижней границ облаков, соответственно (м);L - ширина массива движущихся облаков по линии, перпендикулярной вектору скорости (м);α - угол между вертикалью и направлением на центр объемного заряда от точки регистрации магнитной индукции (рад);μ0 - магнитная постоянная, равная 4π×10-7 (Гн/м).Среднюю скорость и направление движения облаков V в районе наблюдения определяют по результатам измерения вертикального профиля скорости ветра на сетевых аэрологических станциях с помощью радиозондов, а также по спутниковым наблюдениям. Величину индукции ΔВ движущегося объемного заряда облаков определяют по разности индукций геомагнитного поля, регистрируемых на ближайшей сетевой геомагнитной обсерватории, где по спутниковым снимкам не наблюдается облаков, и на аналогичной геомагнитной обсерватории, где наблюдается прохождение потенциально опасной облачности. Ширину облачного массива L по линии, перпендикулярной вектору скорости движения, и высоту верхней границы облаков Hh определяют по данным спутниковых наблюдений. Высоту нижней границы облаков определяют по данным измерителя нижней границы облачности на ближайшей метеостанции, входящей в состав гидрометеорологической сети.
Изобретение относится к системам метеорологической радиолокации и может быть использовано для мониторинга метеорологических условий. Достигаемый технический результат – уменьшение массогабаритных размеров элементов системы, уменьшение энергопотребления, отсутствие необходимости постоянного обслуживания, возможность получения информации о локальных метеоусловиях через интернет, возможность анализа низких слоев атмосферы, которые обладают более высокой информативностью. Сущность изобретения заключается в том, что многопозиционная сетевая система метеорологической радиолокации содержит объединенные коммуникационно-вычислительной сетью, выполненные определенным образом и распределенные по территории ведения мониторинга: по меньшей мере одно передающее устройство, по меньшей мере одно приемное устройство, устройство управления, обработки и интерпретации радиолокационных данных, метеорологическую сенсорную сеть, причем коммуникационно-вычислительная сеть выполнена с возможностью: обеспечения синхронного поворота диаграмм направленности передающих и приемных антенных систем таким образом, что обеспечивается возможность: пересечения диаграмм направленности по меньшей мере одной передающей и одной принимающей антенных систем в полупространстве, расположенном над земной поверхностью, синхронного приема приемными устройствами излучения, генерируемого блоками генерации сигнала передающих устройств, при этом передающие и приемные антенные системы выполнены с возможностью сканирования по всем направлениям полупространства, расположенного над земной поверхностью. 8 з.п. ф-лы.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-03-20 2015-03-19T23:49:27
Наверх