Способ контроля за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу

 

Использование: в области экологического контроля и также для оперативного определения загрязненных зон вблизи атомных станций, химических предприятий и др. объективов . Сущность изобретения: облако загрязняющих веществ маркируют с помощью уравновешенных шаров-зондов, запускаемых группами не менее трех штук на уровни, соответствующие плотностям наиболее токсичных характерных для источника загрязнения компонент, кроме того, определяют направление ветра с помощью запуска шара-зонда с положительной плавучестью, а при повторном маркировании запускают шары-зонды в слои, с отличающимися направлениями движения воздушных масс, осуществляют измерение координат шаровзондов и концентраций примеси и определяют характеристики диффузии и оседания контролируемых загрязняющих веществ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я>э G 01 W 1 08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4948924/10 (22) 23.06.91 (46) 23.05.93. Бюл. )ч 19 (71) Научно-производственное обьединение

"Тайфун" (72) В,Н.Иванов и А.Е,Орданович (73) В.Н.Иванов (56) Заявка Японии М 62-40688, кл, 6 01 W 1/00..

Авторское свидетельство СССР

М 665552, кл, 6 01 М/ 1/08, 1975.

Заявка ФРГ М 2518909, кл. G 01 W 1/08, 1976. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА ВЫБРОСАМИ

ЗАГРЯЗНЯ)ОЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ (57) Использование: в области экологического контроля и также для оперативного опреИзобретение относится к контролю за загрязнением токсичными примесями нижнего слоя атмосферы и может быть использовано для оперативного определения зон загрязнения вблизи атомных станций, химических и других предприятий, мест аварий, в том числе при транспортных перевозках токсичных веществ, Цель изобретения — создание способа контроля за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, при котором осуществляющего измерения характеристик загрязнения непосредственно в самом облаке по всей трассе его перемещения при разных условиях видимости и с учетом реального направления ветра на разных высотах перемещения облака.

„„5U „„1 817859 А3 деления загрязненных эон вблизи атомных станций, химических предприятий и др. объективов. Сущность изобретения; облако загрязняющих веществ маркируют с помощью уравновешенных шаров-зондов, запускаемых группами не менее трех штук на уровни, соответствующие плотностям наиболее токсичных характерных для источника загрязнения компонент, кроме того, определяют направление ветра с помощью запуска шара-зонда с положительной плавучестью, а при повторном маркировании запускают шары-зонды в слои с отличающимися направлениями движения воздушных масс, осуществляют измерение координат шаровзондов и концентраций примеси и определяют характеристики диффузии и оседания контролируемых загрязняющих веществ. 1 ил, Осуществление данного способа позволяет производить непрерывное наблюдение за эволюцией и характеристиками рассеяния облака загрязняющих веществ с учетом реальной метеорологической обстановки, на значительных расстояниях от места выброса (до 30 км) и при разных

УСЛОВИЯХ ВИДИМОСТИ.

Сущность изобретения заключается в том, что при способе контроля за выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, при котором производят наблюдение наземными следящими контролирующими системами за контрольными параметрами источника выбросов, определяют момент выброса по ., превышению допустимых значений контрольных параметров и производят измерение метеорологических характеристик облака загрязняющих веществ, вычисляют высоты распространения контролируемых параметров загрязняющих веществ и маркируют облако загрязняющих веществ, после чего вновь измеряют метеопараметры атмосферы и повторно маркируют облако загрязняющих веществ, причем с момента выброса осуществляют слежение за его перемещением и обработку результатов изме- 10 рений, первое и повторное маркирование облака загрязняющих веществ производят группами уравновешенных шаров-зондов, каждая из которых содержит не менее трех уравновешенных шаров-зондов, причем при первом маркировании группы уравновешенных шаров-зондов запускают на высоты распространения контролируемых загрязняющих веществ, а между первым и повторным маркированием облака загряз- 20 няющих веществ запускают шар-зонд с положительной плавучестью и определяют направление ветра на разных высотах, при повторном маркировании группы уравновешенных шаров-зондов запускают в слои с отличающимися направлениями движения воздушных масс и измеряют координаты и скорости их перемещения посредством системы определения координат, а при обработке результатов измерений учитывают 30 координаты центра тяжести каждой группы шаров-зондов и дисперсию входящих в группу шаров-зондов относительно центра тяжести данной группы.

Использование данной совокупности 35 существенных признаков позволяет оценить горизонтальные размеры облака, скорости ceo расширения, трехмерные характеристики диффузии примеси в облаке загрязняющих веществ и другие пара- 40 метры, характеризующие его турбулентное и метеорологическое состояние с учетом направления ветра на разных высотах его перемещения и, таким образом, проследить эволюцию и характеристики рассеяния не только облака в целом, но и отдельных фракций примесей, обладающих собственной скоростью оседания, что позволя ет дополнительно получить информацию о характеристиках диффузии и оседания 50 контролируемых токсических веществ, причем при различных условиях видимости (туман, дымка и т.д.) и на расстояниях порядка

30 км от источника выбросов.

Изобретение иллюстрируется блок-схе- 55 мой системы, реализующей данный способ, где 1 — облако загрязняющих веществ (ЗВ);

2 — датчики перемещения предельно допу стимых значений контрольных параметров или индикаторы возникновения несанкционированного выброса; 3 — наземный пункт контроля за параметрами потенциального источника загрязнения и возникновения несанкционированного выброса; 4 — система подготовки и запуска шаров-зондов; 5— уравновешенные шары-зонды; 6- шар-зонд с положительной плавучестью; 7- аэрологический зонд; 8 — навигационная система (НС); 9 — ретранслятор сигналов НС; 10— датчик концентрации компонент загрязняющей токсичной примеси; 11 — приемник сигналов НС; 12 — компьютер для расчетов координат группы шаров-зондов и других параметров; 13 — информационный дисплей для оперативного отображения текущих координат шаров-зондов, траекторий, расчетных характеристик загрязнений, Изобретение осуществляется следующим образом.

При возникновении несанкционированного выброса 1 и превышении в определенных местах предельно-допустимой концентрации ЗВ срабатывают датчики 2.

Сигнал от этих датчиков поступает в наземный пункт контроля 3, в котором также предусмотрен канал связи, по которому сигнал о наличии выброса токсичных веществ может поступить от лиц, обнаруживших выброс. Блок 3 дает команду в блок 4, осуществляюгций запуск шаров-зондов, где по характеристикам данного загрязняющего источника задается уровень, на который необходимо в начальный момент вывести шары-зонды 5. В контейнерах блока 4 находятся нерастяжимые оболочки шаров-зондов 5, наполнение которых производится с таким расчетом, чтобы на начальном уровне они имели эффективную плотность, соответствующую плотности наиболее токсичных компонент источника выброса.

Эти оболочки соединены с шарами-тягачами, имеющими положительную плавучесть, выводящими шары-зонды 5 на заданный уровень. При получении блоком 4 команды от блока 3 запускают одновременно не менее 3-х шаров-зондов 5. К ним прикреплены ретрансляторы 9 и датчики 10 концентрации ЗВ, а к одной из растяжимых оболочек 6, наполняемой так, чтобы она имела большую положительную плавучесть, прикреплены ретрансляторы 9 и аэрологический зонд 7. Одновременно с включением системы 4 подготовки и запуска шаров-зондов 5 блок 3 дает команду на включение приемника 11 сигналов навигационной системы 8, ретрансляторов 9, датчиков концентрации примеси 10, аэрологического зонда

7, компьютера 12 и дисплея 13. После наполнения оболочек и приведения в готовность 1817859 всей аппаратуры происходит запуск. Шарытягачи выводят шары-зонды 5 на заданные уровни в облако 1 примеси, где происходит расцепление и шары-зонды 5 начинают дрейф. С помощью ретранслятора 9 и при- 5 емника 1.1 сигналов непрерывно определяются координаты шаров-зондов 5, Шар 6 с метеозондом 7, имеющий положительную плавучесть, поднимаясь вверх до 10 км, дает информацию о профилях направления и 10 скорости ветра, а также температуры в районе выброса. После получения этих данных и их сопоставления с расчетными характеристиками распространения примеси по высоте, выявляют уровни, где направление 15 и скорость ветра отличаются от тех, которые были на уровне выброса и повторно запускают шары-зонды на выявленные уровни, Информация от шаров-зондов и навигационной системы через приемник 11 20 поступает в компьютер 12, где по заранее заданным программам происходит определение не только текущих координат, траекторий шаров-зондов, но и рассчитывается центр тяжести облака, его 25 диффузионные характеристики, дисперсии координат по вертикали и горизонтали.

В описанной. системе возможно определение координат с помощью навигационных спутниковых систем, типа Омега, Лоран 30 или радиолокатора с одновременным слежением эа многими целями.

Формула изобретения

Способ контроля эа выбросами загряз- 35 няющих веществ в атмосферу, при котором производят наблюдение наземными следящими контролирующими системами эа контрольными параметрами источника выбросов, определяют момент выброса по 40 превышению допустимых значений контрольных параметров и производят измерение метеорологических характеристик облака загрязняющих веществ, вычисляют высоты распространения контролируемых параметров загрязняющих веществ и маркируют облако загрязняющих веществ, после чего вновь измеряют метеопараметры атмосферы и повторно маркируют облако загрязняющих веществ, причем с момента выброса осуществляют слежение за его перемещением и обработку результатов измерений, отличающийся тем, что, с целью увеличения информативности эа счет дополнительной оценки условий переноса и рассеивания загрязняющих веществ, первое и повторное маркирование облака загрязняющих веществ производят группами уравновешенных шаров-зондов, каждая иэ которых содержит не менее трех уравновешенных шаров-зондов, причем при первом маркировании группы уравновешенных шаров-зондов запускают на высоты распространения контролируемых загрязняющих веществ, между первым и повторным маркированием облака загрязняющих веществ запускают шар-зонд с положительной плавучестью и определяют направление ветра на разных высотах, при повторном маркировании группы уравновешенных шаров-зондов запускают в слои с отличающимися направлениями движения воздушных масс и измеряют координаты и скорости перемещения шаров-зондов посредством системы определения координат, а при обработке результатов измерений учитывают координаты центра тяжести каждой группы шаровзондов и дисперсию входящих в группу шаров-зондов относительно центра тяжести данной группы, 181 7859

Составитель В, Иванов

Техред M. Моргентал Корректор А, Обручар

Редактор Т, Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.f агарина, 101

Заказ 1741 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5