Система мониторинга и прогнозирования состояния морского ледяного покрова

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для мониторинга состояния морского ледяного покрова. Сущность: система включает центр (1) мониторинга, программно-вычислительные средства (6) прогноза сценариев состояния гидросферы и атмосферы, программно-вычислительные средства (7) гидрологического и метеорологического наукастинга, подсистему (8) доступа пользователей и сбора данных, средства (9) коммуникаций. При этом центр (1) мониторинга снабжен подсистемой (2) технологического сопровождения, средством (3) построения карт полей параметров и подсистемой (4) создания информационной продукции. Технический результат: уменьшение времени извещения потребителей продукции о состоянии ледяного покрова. 1 ил.

 

Изобретение относится к области контрольных систем в гидрометеорологии и может быть использовано как система мониторинга в арктическом бассейне.

Известна система мониторинга загрязнения, включающая центр мониторинга со средствами построения карт полей загрязнения атмосферы, соединенный своим входом и выходом с постами контроля чистоты атмосферного воздуха и средствами метеорологического обеспечения, отличающаяся тем, что снабжена программно-вычислительными средствами прогноза сценариев динамики вод и атмосферы, соединенными своим выходом со средствами построения карт полей загрязнения атмосферы, комплексом дистанционного мониторинга водной поверхности со средствами распознания сорбционных слоев и комплексом лабораторных исследований сорбционных слоев, соединенных своим входом и выходом с центром мониторинга. [1]

Недостатком системы является невозможность выдачи информационной продукции в период между сроками ее представления, что снижает оперативность работы системы в условиях чрезвычайных ситуаций на объектах (передвижных подводных аппаратов, терминалов добычи углеводородного сырья, судах и т.п.) и создает условия возникновения техногенных катастроф и невозможности проведения срочных работ.

Известен также, взятый за прототип адаптируемый комплекс мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы [2]. Указанный комплекс включает центр мониторинга, снабженный средством построения карт полей параметров океана и атмосферы, соединенный своими входами и выходами с программно-вычислительными средствами прогноза сценариев состояния гидросферы и атмосферы, с подсистемой сбора и распространения данных, средствами гидрометеорологического обеспечения, комплексом дистанционного мониторинга водной поверхности, включающим комплекс обработки данных дистанционного зондирования. Центр снабжен подсистемой создания информационной продукции и подсистемой технологического сопровождения, соединенных своими входами и выходами со средствами построения карт параметров, а подсистема сбора и распространения данных снабжена автоматизированными рабочими местами (АРМ), расположенными на удаленных объектах потребителей.

Прототип обладает такими же недостатками, как и рассмотренный аналог, что не позволяет повысить оперативность работы информационной системы.

Технический результат заключается в уменьшении времени извещения потребителей продукцией о состоянии ледяного покрова.

Указанный результат достигается путем наукастинга состояния параметров морского льда на момент времени обращения, для чего в состав прототипа включены программно-вычислительные средства гидрологического и метеорологического наукастинга, своими входами-выходами подключенными к вычислительными средствами прогноза сценариев и подсистемы доступа пользователей и сбора данных, входящей в состав центра мониторинга.

Состав предлагаемой системы приведен на рисунке 1.

Комплекс включает в себя центр мониторинга (1) с подсистемой технологического сопровождения (2) соединенной своим выходом с входом средств построения карт полей параметров (3), соединенными своим выходом с входом подсистемы создания информационной продукции (4). Центр мониторинга снабжен двумя входами и двумя выходами, с помощью которых соединен с выходами и входами программно-вычислительных средств прогноза сценариев динамики гидросферы и атмосферы (6), к которым входом-выходом соединены программно-вычислительные средства наукастинга (7). Кроме того, Центр мониторинга входами-выходами соединен с подсистемой доступа пользователей и сбора данных (8), соединенной входами-выходами с центром мониторинга и средствами коммуникаций (9). В состав подсистемы создания информационной продукции включены блоки хранения данных и метаданных (5).

Программно-вычислительные средства прогноза сценариев состояния гидросферы и атмосферы (6) и программно-вычислительные средства наукастинга (7) могут быть укомплектованы по известным принципам построения программно-вычислительных систем и включают в себя вычислительные средства, программное обеспечение и память (не показаны). В качестве вычислительных средств центра мониторинга могут быть использованы известные электронно-вычислительные машины, например, изготовленные с использованием процессора типа Pentium. Программное обеспечение включает в себя известное базовое программное обеспечение, обеспечивающее функционирование компьютера: типа Windows, и т.п., и специальное программное обеспечение прогноза сценариев динамики и наукастинга гидросферы и атмосферы. В качестве специального программного обеспечения могут быть использованы известные компьютерные модели, такие как, например, ГИС МЕТЕО, IceReViewer, АРМ "Метеонавигатор".

Учитывая, что специализированное программное обеспечение использует значительное количество данных, эмпирических соотношений и коэффициентов, значения которых определяются спецификой исследуемых районов, в предлагаемой системе, как и в прототипе предусмотрен комплекс средств хранения данных и метаданных (5).

Система работает следующим образом.

Данные наблюдений, включая данные дистанционного зондирования, через средства коммуникаций, например интернет, поступают на вход подсистемы доступа пользователей и сбора данных (8), в качестве которой может выступать серверное приложение, реализующее интерфейсы манипуляции и доступа ко всем блокам системы. В центре мониторинга данные направляются в блоки хранения данных и метаданных (5), откуда они могут быть представлены потребителям, либо направляться на обработку в другой блок, например в программно-вычислительные средства прогноза сценариев динамики гидросферы и атмосферы (6).

При обращении потребителей в момент времени, расположенный между периодами проведения запланированных ранее измерений параметров ледяного покрова они через средства коммуникации (9), например сеть интернет, и через выход подсистемы доступа пользователей и сбора данных (8) посылают запрос, например о состояния атмосферы и ледяного покрова. Указанный запрос через выход центра мониторинга (1) поступает на вход программно-вычислительных средств прогноза сценариев динамики гидросферы и атмосферы (6).

По признаку заблаговременности различают следующие ледовые прогнозы [3]:

1 прогноз распределения льдов заблаговременностью 10-30 суток

2 прогноза распределения льдов заблаговременностью 1-3 месяца

По признаку заблаговременности различают следующие метеорологические прогнозы [4]

1. Сверхкраткосрочный прогноз погоды - прогноз метеорологических параметров на период до 12 час.

2. Краткосрочный прогноз погоды - прогноз метеорологических параметров на период от 12 до 72 час. (3 сут.)

3. Среднесрочный прогноз погоды - прогноз метеорологических параметров на период от 72 (3 сут.) до 240 час. (10 сут.)

Здесь происходит определение величины времени упреждения, равного

Δt=T12

Где T1 - время поступления запроса

Т2 - время последнего поступления данных или измерения.

Это значение через выход подается на вход программно-вычислительные средства наукастинга (7), где выполняется процедура наукастинга, например, с помощью экстраполяции данных, полученных во время Т2 на момент времени Т1. Полученное значение через выход средств (7) передается на вход центра мониторинга (1), где поступает на вход подсистемы технологического сопровождения (2). Там в зависимости от перечня параметров, необходимых потребителю, который определен ранее, определяется необходимая процедура: построения карт полей параметров или создание иной информационной продукции и формируются метаданные на результат. Эти результаты передаются на хранение в блок хранения данных и метаданных (5). Одновременно с этим данные через выход центра мониторинга (1) поступают на вход подсистемой доступа пользователей и сбора данных (8) и через вход средствами коммуникаций (9) передается потребителю.

Таким образом, предложенная система позволяет анализировать совокупность прогнозной и фактической информации, позволяющей адаптировать специализированное программное обеспечение не только к условиям к условиям контролируемого района как по состоянию ледяного покрова, и по содержанию информационной продукции, передаваемой потребителю, по прогнозам различных сценариев и данные наукастинга.

Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что выявленные в сравнении с прототипом существенные признаки в совокупности с известными позволяют более оперативно получить информацию о состояния водной поверхности и ледяного покрова, а также оценить степень риска потребителей от реализации различных сценариев поведения в конкретной ледовой и гидрометеорологической обстановке и достичь технического результата.

Список использованных источников

1. Бугаев А.С., Жмур В.В., Лапшин В.Б., Палей А.А., Сыроешкин А.В. Способ мониторинга загрязнения атмосферного воздуха и система для его реализации. Патент РФ №2248595 // Изобретения. Полезные модели №8 20.03.2005.

2. Лавренов И.В., Бресткин С.В., Смирное В.Г., Миронов Е.У. Адаптируемый комплекс мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы, патент РФ №59844 // Изобретения. Полезные модели №36 27.12.2006.

3. Миронов Е.У., Ашик И.М., Дымов В.К, Кулаков М.Ю., Клячкин С.В. Модели и методы расчета и прогноза ледовых и океанографических условий в арктических морях // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010 - №2 (85). С. 16-28.

4. РД 52.27.724-2009 "Наставление по краткосрочным прогнозам погоды общего назначения"

Система мониторинга и прогнозирования состояния морского ледяного покрова, включающая центр мониторинга, снабженный подсистемой технологического сопровождения, средством построения карт полей параметров и подсистемой создания информационной продукции, соединенный своими входами и выходами с программно-вычислительными средствами прогноза сценариев состояния гидросферы и атмосферы, соединенными с программно-вычислительными средствами метеорологического наукастинга, расположенными в блоке программно-вычислительных средств наукастинга, отличающаяся тем, что в ее состав своими входами-выходами, подключенными к вычислительным средствам прогноза сценариев, в блок программно-вычислительных средств наукастинга включены программно-вычислительные средства гидрологического наукастинга, и подсистема доступа пользователей и сбора данных, соединенная входами-выходами с центром мониторинга и средствами коммуникаций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экспресс-способу прогнозирования пожароопасных свойств как температуры самовоспламенения предельных альдегидов. Способ характеризуется использованием молекулярных дескрипторов и искусственных нейронных сетей, реализация которого осуществляется путем применения алгоритма обучения «с учителем», обеспечивая анализ пожароопасных свойств веществ.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к получению данных пациента от дефибриллятора-монитора для использования на удаленной станции. Дефибриллятор-монитор и система предоставления данных пациента от дефибриллятора-монитора содержат интегрированный телемедицинский сервер, включающий в себя: модуль текущего контроля пациента, сконфигурированный с возможностью получения медицинских параметров пациента в режиме реального времени; модуль дефибрилляции, сконфигурированный с возможностью обеспечения пациенту дефибрилляции и/или стимуляции ритма сердца; клинический процессор, сконфигурированный с возможностью сбора данных пациента от модуля текущего контроля пациента и модуля дефибрилляции.

Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложены способы определения статуса плоидности хромосомы или сегмента хромосомы у вынашиваемого плода.

Изобретение относится к медицинской технике. Система содержит корпусную конструкцию, включающую платформу и внешний кожух.

Изобретение относится к калибровке данных об урожайности после уборки урожая. Технический результат заключается в повышении точности калибровки данных.

Настоящее изобретение относится к предоставлению вакцин, которые специфичны к опухолям пациентов и потенциально применимы для иммунотерапии первичной опухоли, а также метастазов опухоли.
Изобретение относится к медицинской технике. Представлен способ управления устройством измерения физиологических параметров человека, которое включает корпус, закрепленный на руке человека, и установленные в корпусе акселерометр и датчик давления, имеющий контакт с телом человека.

Изобретение относится к биотехнологии. Описан способ обнаружения множества одномолекулярных анализируемых веществ.

Изобретение относится к панелям управления для противоаварийной системы AES на подстанции электроэнергетической сети. Технический результат – обеспечен интерфейс связи с возможностью передачи двоичных команд защиты и управления.

Изобретение относится к области цифрового картографирования и может быть использовано для построения цифровых моделей карт характеристик поверхностного снега.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для экологического мониторинга атмосферного воздуха промышленного региона. Сущность: система содержит первую и вторую группы датчиков экологического контроля состояния среды, средства радиосвязи датчиков второй группы с аппаратурой городской телефонной сети, центральный диспетчерский пункт, быстродействующие газовые датчики экологического контроля состояния атмосферы, систему GPS, мобильную телефонную систему, установленные на электротранспортных единицах, а также метеостанцию, группу датчиков замеров концентраций загрязняющих веществ непосредственно с источников загрязнения, центр моделирования, центр обработки и сравнения данных, датчики экологического контроля состояния атмосферы, датчики, улавливающие вещества, обладающие эффектом суммации, датчики пыли, телефонный пункт ЖКХ и центр контроля работы светофоров.

Изобретение относится к области радиолокационной метеорологии и может быть использовано для обеспечения метеорологической информацией воздушных судов. Сущность: формируют метеорологическую информацию по всей трассе полета, включая участки взлета-посадки воздушных судов, по данным сетей наземных метеорологических радиолокаторов, грозопеленгаторов и грозорегистраторов, измерителей напряженности электрического поля у поверхности Земли и прочих дистанционных источников метеоинформации.
Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для управления временем и областью съемки при дистанционном зондировании. Сущность: перед выполнением съемки получают информацию об облачной обстановке.

Группа изобретений относится к способу и системе определения прозрачности атмосферы, а также машиночитаемому носителю данных и может использоваться в метеорологии, в авиации, задачах видеонаблюдения.

Изобретение относится к области цифрового картографирования и может быть использовано для построения цифровых моделей карт характеристик поверхностного снега.

Изобретение относится к области физической океанографии и может быть использовано для предсказания и оценки аномально высоких волн, генерируемых движущимися погодными системами.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для экологического мониторинга и прогнозирования загрязнения атмосферы промышленного региона.

Изобретение относится к информационно-измерительной системе и может быть использовано в радиолокационной технике для высокоточной оценки ледовой обстановки в районах морской добычи и транспортировки нефтегазовых ресурсов.

Изобретение относится к системам для дистанционного контроля состояния окружающей среды. Сущность: система содержит блок управления, блок определения координат по системе спутниковой навигации, блок определения состояния атмосферы, блок определения толщины ледяного покрова, блок электропитания, установленные в термостатируемом корпусе.

Автоматическая система предназначена для фиксации критического повышения уровня воды на контролируемой местности и передачи информации на пульт централизованного наблюдения.

Изобретение относится к способу построения предварительной прокладки маршрута автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА). Для прокладки маршрута получают и вводят в ЭВМ предварительные параметры гидрометеорологических характеристик и параметры ограничивающих движение факторов, производят вычисление координат и прокладывают маршрут движения, наносят на морскую навигационную карту ограничивающие движение факторы стационарной системой освещения подводной обстановки, наносят сетку прямоугольных координат на внутреннюю рамку карты, совмещают нулевые координаты сетки с верхними левыми координатами карты, выделяют квадраты с абсолютным и временным запретами на прохождение в них АНПА, квадраты с запретом всплытия, вычисляют координаты этих квадратов и вводят их в ЭВМ, выполняют расчет вероятности безопасного прохождения в каждой точке сетки прямоугольных координат, осуществляют обратный переход к географическим координатам, осуществляют предварительную прокладку маршрута АНПА. Обеспечивается повышение возможности безопасного прохождения АНПА. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано для мониторинга состояния морского ледяного покрова. Сущность: система включает центр мониторинга, программно-вычислительные средства прогноза сценариев состояния гидросферы и атмосферы, программно-вычислительные средства гидрологического и метеорологического наукастинга, подсистему доступа пользователей и сбора данных, средства коммуникаций. При этом центр мониторинга снабжен подсистемой технологического сопровождения, средством построения карт полей параметров и подсистемой создания информационной продукции. Технический результат: уменьшение времени извещения потребителей продукции о состоянии ледяного покрова. 1 ил.

Наверх