Геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс джерел техногенно-екологічної небезпеки

1. Геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс джерел техногенно-екологічної небезпеки, який містить датчики реєстрації параметрів повітря з фіксацією небажаних і небезпечних показників, що розміщені у техногенно небезпечних зонах та на контрольованих територіях і підключені до локального сервера-концентратора, сполученого з модулем збирання інформації про метеорологічні дані, пристроєм GPS визначення місцеположення і пристроєм комутації, що з'єднано з комунікаційним сервером обробки джерел сигналу, який відрізняється тим, що додатково U ДЕРЖАВНА СЛУЖБА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ УКРАЇНИ 3 лено «трикутником». Координати можливого викиду небезпечних речовин визначають шляхом взаємної кореляції параметрів (реєстрація зараженої хмари і ударної хвилі вибуху), виходячи з часу приходу сигналів на пости контролю. Достовірність можливого викиду небезпечних речовин підтверджують реєстрацією аварійних вимірювальних сигналів усіма трьома постами. У ситуації, коли з причини будь-якої події апаратура постійного поста спостереження не спрацьовує, використовують підфакельний пост спостереження. Підфакельний пост функціонує в комплекті з постійними постами, зберігаючи при цьому принцип «трикутника». Підфакельний пост спостереження - це рухомий пост, що має оперативну інформацію по метеообстановці, завжди міститься на підвітряній стороні відносно центра «трикутника», утвореного постійними постами, і пересувається по внутрішньому (зовнішньому) його контуру в сторону напряму вітру, що змінюється. Маршрут руху підфакельного поста по умовним контурам «трикутника» здійснюється з урахуванням можливих перешкод на місцевості [RU № 2385473 С1, G01W 1/00, 2010]. Зазначена екологічна інформаційна система базується на системі екологічного моніторингу і є чистим інструментом щодо відстеження (моніторингу) стану навколишнього середовища на хімічно небезпечному об'єкті. Вона не може здійснювати ідентифікацію аварійного джерела забруднення повітря за даними спостереження систем екологічного моніторингу і прогнозувати забруднення довкілля в результаті аварії на потенційно небезпечному об'єкті, тобто має вузькі функціональні можливості. Відомо також систему раннього виявлення надзвичайних ситуацій, що включає датчики, які розміщено у техногенно небезпечних зонах і підключено до концентраторів, розташованих на об'єктах, та сполучено по захищених каналах за допомогою провайдера зв'язку через мережі зв'язку з використанням протоколів пакетної передачі даних TCP/IP до віддаленого сервера, сполученого з базою даних, з якою сполучені диспетчери, що мають програмне забезпечення [UA №32834, G08B 19/00, 2008]. Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є система раннього виявлення надзвичайних ситуацій, яка містить датчики для реєстрації параметрів повітря з фіксацією нормальних, небажаних і небезпечних показників, розміщені у техногенно небезпечних зонах і підключені до локального сервера-концентратора прямим і зворотним зв'язком по захищених каналах, а також пристрої зв'язку GSM і засоби GPS визначення місцеположення, сполучені за допомогою провайдера з диспетчерським центром прямим і зворотним зв'язком по захищених каналах. Система також містить модуль збору інформації про метеорологічні дані для реєстрації напрямку руху повітряних мас і швидкості вітру, вертикальної стійкості атмосфери, температури повітря і камери відеоспостереження для відеофіксації надзвичайних і техногенних подій, а також контролю доступу сторонніх осіб на об'єкти, які захищаються і підключені до локального сервера-концентратора прямим і зворотним 63215 4 зв'язком по захищених каналах [UA № 49115, G08C 19/00, 2010]. Зазначена система раннього виявлення надзвичайних ситуацій цілодобово з максимальною надійністю контролює параметри технологічних процесів з наступною обробкою інформації диспетчерами за допомогою програмного забезпечення. Проте вона, як і попередній аналог, не може здійснювати ідентифікацію аварійного джерела забруднення повітря за даними спостереження систем екологічного моніторингу і прогнозувати забруднення довкілля в результаті аварії на потенційно небезпечному об'єкті. В основу корисної моделі поставлено задачу створення геоінформаційного прогнозномоделюючого комплексу джерел техногенноекологічної небезпеки з широкими функціональними можливостями для аналізу даних спостережень на предмет ідентифікації джерела забруднення, прогнозуванням забруднення довкілля в результаті аварії на потенційно небезпечному об'єкті і оцінки екологічних наслідків хімічних аварій (прогнозування якості повітряного середовища). Поставлену задачу вирішують тим, що геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс джерел техногенно-екологічної небезпеки, який містить датчики реєстрації параметрів повітря з фіксацією небажаних і небезпечних показників, що розміщені у техногенно небезпечних зонах та на контрольованих територіях і підключені до локального сервера-концентратора, сполученого з модулем збирання інформації про метеорологічні дані, пристроєм GPS визначення місцеположення і пристроєм комутації, який з'єднано з комунікаційним сервером обробки джерел сигналу, згідно з корисною моделлю, додатково містить геоінформаційний сервер і сервер прогнозування та розвитку ситуації, які сполучені з сервером візуалізації інтерфейсних форм, з'єднаним із системою підтримки прийняття рішення та з комунікаційним сервером обробки джерел сигналу. Геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс може містити камери відеоспостереження, які сполучені з локальним серверомконцентратором. Геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс може містити сонячні батареї і батареї резервного електроживлення, сполучені з локальним сервером-концентратором. Як пристрій комутації можуть використовувати GSM, Radio Ethernet, супутниковий канал, провідний канал зв'язку. Канали передачі інформації захищені алгоритмами і ключами шифрування. Геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс джерел техногенно-екологічної небезпеки (ГПМК), що заявляється, виконує такі функції, як збір, обробку, аналіз, зберігання і представлення інформації, що отримується на рівні підприємства або будь-якої обмеженої території, і може бути одним з елементів єдиної державної системи екологічного моніторингу або центру моніторингу надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру. Геоінформаційний прогнозно-моделюючий 5 комплекс, що базується на принципах попередження і дій у разі надзвичайної ситуації на рівні хімічного підприємства, потенційно небезпечного об'єкта та території, є універсальною інформаційно-моделюючою системою для вирішення екологічних задач, надання допомоги у підтримці прийняття рішень при надзвичайних ситуаціях, у розробці та проведенні на основі отриманих результатів необхідних дій і заходів. ГПМК, який заявляється, отримує первинні дані від систем раннього виявлення надзвичайних ситуацій через будь-які канали зв'язку (радіо, gsm/gprs, супутник). ГПМК додатково забезпечує шифрування каналів, що використовуються для передачі даних, спеціальними ключами, що унеможливлюють викривлення інформації, що приймається. ГПМК може бути реалізовано для виявлення загрози надзвичайних ситуацій і забезпечення достовірності інформації про стан безпеки потенційно небезпечних об'єктів, населення і територій та їх надійність. Корисна модель пояснюється схемою геоінформаційного прогнозно-моделюючого комплексу джерел техногенно-екологічної небезпеки. Геоінформаційний прогнозно-моделюючий комплекс джерел техногенно-екологічної небезпеки містить N датчиків 1 реєстрації параметрів повітря з фіксацією небажаних і небезпечних показників, що розміщені у техногенно небезпечних зонах і на контрольованих територіях і підключені до локального сервера-концентратора 2. Локальний сервер-концентратор 2 сполучено з модулем 3 збирання інформації про метеорологічні дані, пристроєм GPS 4 визначення місцеположення і пристроєм 5 комутації (GSM, Radio Ethernet, супутниковий канал, провідний канал зв'язку), який з'єднано з комунікаційним сервером 6 обробки джерел сигналу. ГПМК містить геоінформаційний сервер 7 і сервер 8 прогнозування та розвитку ситуації, які сполучені з сервером 9 візуалізації інтерфейсних форм, з'єднаним із системою 10 підтримки прийняття рішення та з комунікаційним сервером 6 обробки джерел сигналу. ГПМК може додатково містити камери 11 відеоспостереження, які сполучені з локальним сервером-концентратором 2 і сонячні батареї 12 і батареї резервного електроживлення, сполучені з локальним сервером-концентратором 2. Усі канали передачі інформації захищені алгоритмами і ключами шифрування. За допомогою локального сервера - концентратора 2 здійснюють збирання даних з датчиків 1 реєстрації параметрів повітря, виявлення загрози виникнення або самого виникнення надзвичайної ситуації. Одночасно локальний серверконцентратор 2 виконує моніторинг стану датчиків 1 і достовірність даних, що надходять з них, а також збирання інформації про стан нижніх шарів 63215 6 атмосфери в зоні об'єкта, що захищається (напрям руху повітряних мас і швидкість вітру, вертикальну стійкість атмосфери, температуру повітря), за допомогою модуля 3 збирання інформації про метеорологічні дані. Роботу модуля 3 збирання інформації про метеорологічні дані постійно перевіряють за допомогою локального сервераконцентратора 2. Для систем раннього виявлення надзвичайних ситуацій, крім тих, що розміщені автономно (без прокладки до них кабельних мереж зв'язку і електроживлення, поза зоною покриття GSM операторів сотового зв'язку) використовують автономне живлення з використанням сонячних батарей 12 та акумуляторів резервного живлення. Передача інформації на комунікаційний сервер 6 обробки джерел сигналу можуть здійснювати як за допомогою пристроїв комутації 5 (наприклад, GSM/GPRS модем), так і у випадку розміщення об'єкту поза зоною покриття GSM пристроями безпровідного радіозв'язку (RadioEthernet, супутникові канали зв'язку), або провідними каналами зв'язку. Одночасно з передачею інформації за допомогою локального сервера - концентратора 2 здійснюють тестування працездатності пристроїв зв'язку і контролюють вірність передачі сигналу, а також розраховують показники якості зв'язку. Мобільні об'єкти додатково мають пристрої GPS 4 визначення місцеположення. Для додаткового захисту об'єктів, що не мають обслуговуючого персоналу, передбачають підключення до локального сервера-концентратора 2 засобів контролю доступу на захищені об'єкти камерами 11 відеоспостереження. Усі одержані дані на об'єкті (стан атмосфери, метеорологічні дані, стан датчиків і інші технологічні параметри) надходять через пристрій комутації 5 до комунікаційного сервера 6 обробки джерел сигналу, де міститься база даних з паспортними даними об'єктів, і одержані сигнали проходять аутентифікацію з подальшою передачею даних до геоінформаційного сервера 7, який відповідає за графічне представлення картографічних даних з оперативним зображення місця надзвичайної ситуації і можливістю графічного моделювання розвитку ситуацій, а також інформація надходить до сервера 8 прогнозування і розвитку ситуацій, де за допомогою математичної моделі здійснюють аналіз і оцінку можливого розвитку ситуацій. Після обробки даних вони з серверів 7 і 8 надходять до сервера 9 візуалізації інтерфейсних форм 10 з наступною передачею оперативної інформації в систему 10 підтримки прийняття рішення. Користувачами отриманої інформації можуть бути аварійно-рятувальні підрозділи МНС, органи місцевої та центральної виконавчої влади, а також відомства, що відповідають на екстрене реагування і ліквідацію надзвичайних ситуацій. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 63215 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601