RU1817859C

RU1817859C - Method for control of discharge of pollutants in atmosphere

Info

Publication number: RU1817859C
Authority: RU
Inventors: Владислав Николаевич Иванов; Александр Евгеньевич Орданович
Original assignee: Владислав Николаевич Иванов
Priority date: 1991-06-23
Filing date: 1991-06-23
Publication date: 1993-05-23

Abstract

Использование: в области экологического контрол и также дл оперативного определени загр зненных зон вблизи атомных станций, химических предпри тий и др. объективов . Сущность изобретени : облако загр зн ющих веществ маркируют с помощью уравновешенных шаров-зондов, запускаемых группами не менее трех штук на уровни, соответствующие плотност м наиболее токсичных характерных дл источника загр знени компонент, кроме того, определ ют направление ветра с помощью запуска шара-зонда с положительной плавучестью, а при повторном маркировании запускают шары-зонды в слои, с отличающимис направлени ми движени воздушных масс, осуществл ют измерение координат шаров- зондов и концентраций примеси и определ ют характеристики диффузии и оседани контролируемых загр зн ющих веществ. 1 ил.Usage: in the field of environmental monitoring and also for the operational determination of contaminated areas near nuclear plants, chemical plants and other lenses. SUMMARY OF THE INVENTION: a cloud of contaminants is marked with balanced balloons launched by groups of at least three pieces at levels corresponding to the densities of the most toxic components of the source of pollution, in addition, the direction of the wind is determined by launching a ball probe with positive buoyancy, and when re-marking, balloons are launched into layers with different directions of the air masses, coordinates of balloons and impurity concentrations and The diffusion and sedimentation characteristics of controlled pollutants are determined. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к контролю за загр знением токсичными примес ми нижнего сло атмосферы и может быть использовано дл оперативного определени зон загр знени вблизи атомных станций , химических и других предпри тий, мест аварий, в том числе при транспортных перевозках токсичных веществ.The invention relates to the control of pollution of toxic impurities in the lower atmosphere and can be used to quickly identify pollution zones near nuclear plants, chemical and other enterprises, accident sites, including during the transport of toxic substances.

Цель изобретени - создание способа контрол за выбросами загр зн ющих веществ в атмосферу, при котором осуществл ющего измерени характеристик загр знени непосредственно в самом облаке по всей трассе его перемещени при разных услови х видимости и с учетом реального направлени ветра на разных высотах перемещени облака.The purpose of the invention is to provide a method for controlling emissions of pollutants into the atmosphere, in which it measures the characteristics of pollution directly in the cloud along the entire path of its movement under different conditions of visibility and taking into account the real direction of the wind at different heights of movement of the cloud.

Осуществление данного способа позвол ет производить непрерывное наблюдение за эволюцией и характеристиками рассе ни облака загр зн ющих веществ с учетом реальной метеорологической обстановки , на значительных рассто ни х от места выброса (до 30 км) и при разных услови х видимости.The implementation of this method allows continuous monitoring of the evolution and dispersion characteristics of a cloud of pollutants, taking into account the actual meteorological situation, at considerable distances from the discharge site (up to 30 km) and under different visibility conditions.

Сущность изобретени заключаетс в том, что при способе контрол за выбросами загр зн ющих веществ в атмосферу, при котором производ т наблюдение наземными след щими контролирующими системами за контрольными параметрами источника выбросов, определ ют момент выброса по превышению допустимых значений контрольных параметров и производ т измере00The essence of the invention lies in the fact that with the method of controlling emissions of pollutants into the atmosphere, in which ground monitoring systems monitor the control parameters of the emission source, the timing of the emission is determined by exceeding the allowable values of the control parameters and measurements are made00

VJVj

0000

ел оate about

соwith

ние метеорологических характеристик облака загр зн ющих веществ, вычисл ют высоты распространени контролируемых параметров загр зн ющих веществ и маркируют облако загр зн ющих веществ, после чего вновь измер ют метеопараметры атмосферы и повторно маркируют облако загр зн ющих веществ, причем с момента выброса осуществл ют слежение за его перемещением и обработку результатов измерений , первое и повторное маркирование облака загр зн ющих веществ производ т группами уравновешенных шаров-зондов, кажда из которых содержит не менее трех уравновешенных шаров-зондов, причем при первом маркировании группы уравновешенных шаров-зондов запускают на высоты распространени контролируемых загр зн ющих веществ, а между первым и повторным маркированием облака загр зн ющих веществ запускают шар-зонд с положительной плавучестью и определ ют направление ветра на разных высотах, при повторном маркировании группы уравновешенных шаров-зондов запускают в слои с отличающимис направлени ми движени воздушных масс и измер ют координаты и скорости их перемещени посредством системы определени координат, а при обработке результатов измерений учитывают координаты центра т жести каждой группы шаров-зондов и дисперсию вход щих в группу шаров-зондов относительно центра т жести данной группы.the meteorological characteristics of the cloud of pollutants, calculate the heights of the controlled parameters of the pollutants and mark the cloud of pollutants, then again measure the atmospheric meteorological parameters and re-mark the cloud of pollutants, and from the moment they are monitored After moving it and processing the measurement results, the first and second marking of the cloud of pollutants is carried out by groups of balanced balloons, each of which contains not of three balanced balloons, and during the first marking, groups of balanced balloons are launched to the heights of controlled pollutants, and between the first and second marking of the cloud of pollutants a ball probe is launched with positive buoyancy and wind direction is determined at different heights, when re-marking, groups of balanced balloons are launched into layers with different directions of air mass movement and their coordinates and velocities are measured coordinate systems, and when processing the measurement results, the coordinates of the center of gravity of each group of balloons and the dispersion of balloons included in the group relative to the center of gravity of this group are taken into account.

Использование данной совокупности существенных признаков позвол ет оценить горизонтальные размеры облака, скорости его расширени , трехмерные характеристики диффузии примеси в облаке загр зн ющих веществ и другие пара-, метры, характеризующие его турбулентное и метеорологическое состо ние с учетом направлени ветра на разных высотах его перемещени и, таким образом, проследить эволюцию и характеристики рассе ни не только облака в целом, но и отдельных фракций примесей, обладающих собственной скоростью оседани , что позвол - ет дополнительно получить информацию о характеристиках диффузии и оседани контролируемых токсических веществ, причем при различных услови х видимости (туман , дымка и т.д.) и на рассто ни х пор дка 30 км от источника выбросов.The use of this set of essential features makes it possible to evaluate the horizontal dimensions of the cloud, the speed of its expansion, the three-dimensional characteristics of the diffusion of impurities in the cloud of pollutants, and other parameters characterizing its turbulent and meteorological state, taking into account the direction of the wind at different heights of its movement and Thus, to trace the evolution and scattering characteristics of not only the cloud as a whole, but also of individual impurity fractions with their own sedimentation rate, which allows additionally obtain information about sedimentation and diffusion characteristics of controlled toxins, and under different visibility conditions (fog, smoke, etc.) and at distances of the order of 30 km from the emission source.

Изобретение иллюстрируетс блок-схемой системы, реализующей данный способ, где 1 - облако загр зн ющих веществ (3В); 2 - датчики перемещени предельно допу- 4 стимых значений контрольных параметров или индикаторы возникновени несанкционированного выброса; 3 - наземный пункт контрол за параметрами потенциального источника загр знени и возникновени несанкционированного выброса; 4 - системаThe invention is illustrated in a block diagram of a system implementing this method, where 1 is a cloud of contaminants (3B); 2 - displacement sensors of maximum permissible 4 values of control parameters or indicators of the occurrence of unauthorized release; 3 - ground control point for parameters of a potential source of pollution and the occurrence of unauthorized release; 4 - system

подготовки и запуска шаров-зондов; 5 - уравновешенные шары-зонды; 6- шар-зонд с положительной плавучестью; 7-аэрологический зонд; 8 - навигационна система (НС); 9 - ретрансл тор сигналов НС; 10 0 датчик концентрации компонент загр зн ющей токсичной примеси; 11 - приемник сигналов НС; 12 - компьютер дл расчетов координат группы шаров-зондов и других параметров; 13 - информационный дисплейpreparation and launch of balloons; 5 - balanced balloons; 6 - balloon probe with positive buoyancy; 7-aerological probe; 8 - navigation system (NS); 9 - repeater of signals of the National Assembly; 10 0 concentration sensor of toxic contaminant component; 11 - receiver of the signals of the National Assembly; 12 is a computer for calculating the coordinates of a group of balloons and other parameters; 13 - information display

5 дл оперативного отображени текущих координат шаров-зондов, траекторий, расчетных характеристик загр знений.5 for the on-line display of the current coordinates of balloons, trajectories, and design characteristics of pollution.

Изобретение осуществл етс следующим образом.The invention is carried out as follows.

0 При возникновении несанкционированного выброса 1 и превышении в определённых местах предельно-допустимой концентрации 3В срабатывают датчики 2. Сигнал от этих датчиков поступает в назем5 ный пункт контрол 3, в котором также предусмотрен канал св зи, по которому сигнал о наличии выброса токсичных веществ может поступить от лиц, обнаруживших выброс. Блок 3 дает команду в0 If an unauthorized emission 1 occurs and the maximum permissible concentration of 3V is exceeded in certain places, sensors 2 are triggered. The signal from these sensors is sent to ground control point 3, which also provides a communication channel through which a signal about the presence of toxic substances can be received from persons who have detected an outlier. Block 3 gives the command in

0 блок 4, осуществл ющий запуск шаров-зондов , где по характеристикам данного загр зн ющего источника задаетс уровень, на который необходимо в начальный момент вывести шары-зонды 5. В контейнерах0 block 4, which launches balloons, where, according to the characteristics of this polluting source, a level is set to which balloons 5 should be brought out at the initial moment. In containers

5 блока 4 наход тс нераст жимые оболочки шаров зондов 5, наполнение которых производитс с таким расчетом, чтобы на на- , чальном уровне они имели эффективную плотность, соответствующую плотности на0 иболее токсичных компонент источника выброса .5 of block 4, there are inextensible shells of the balls of the probes 5, the filling of which is carried out so that at the initial level they have an effective density corresponding to the density of the 0 most toxic components of the source of emission.

Эти оболочки соединены с шарами-т гачами , имеющими положительную плавучесть , вывод щими шары-зонды 5 наThese shells are connected with positive buoy balls having positive buoys leading the 5 probe balls to

5 заданный уровень, При получении блоком 4 команды от блока 3 запускают одновременно не менее 3-х шаров-зондов 5. К ним прикреплены ретрансл торы 9 и датчики 10 концентрации 3В, а к одной из раст жимых5 preset level. When block 4 receives commands from block 3, at least 3 probe balls 5 are launched simultaneously. Repeaters 9 and sensors 10 of concentration 3B are attached to them, and to one of the expandable ones

0 оболочек б, наполн емой так, чтобы она имела большую положительную плавучесть, прикреплены ретрансл торы 9 и аэрологический зонд 7. Одновременно с включением системы 4 подготовки и запуска шаров-зон5 дов 5 блок 3 дает команду на включение приемника 11 сигналов навигационной системы 8, ретрансл торов 9, датчиков концентрации примеси 10, аэрологического зонда 7, компьютера 12 и диспле 13. После наполнени оболочек и приведени в готовность0 shells b filled so that it has a large positive buoyancy, repeaters 9 and an aerological probe 7 are attached. Simultaneously with the inclusion of the system 4 for preparing and starting balloons 5, unit 5 gives a command to turn on the receiver 11 of the signals of the navigation system 8, repeaters 9, impurity concentration sensors 10, upper-air probe 7, computer 12 and display 13. After filling the shells and alerting

всей аппаратуры происходит запуск. Шары- тлгачи вывод т шары-зонды 5 на заданные уровни в облако 1 примеси, где происходит расцепление и шары-зонды 5 начинают дрейф. С помощью ретрансл тора 9 и при- емника 11 сигналов непрерывно определ ютс координаты шаров-зондов 5, Шар 6 с метеозондом 7. имеющий положительную плавучесть, поднима сь вверх до 10 км, дает информацию о профил х направлени и скорости ветра, а также температуры в районе выброса. После получени этих данных и их сопоставлени с расчетными характеристиками распространени примеси по высоте, вы вл ют уровни, где направление и скорость ветра отличаютс от тех, которые были на уровне выброса и повторно запускают шары-зонды на вы вленные уровни. Информаци от шаров-зондов и навигационной системы через приемник 11 поступает в компьютер 12, где по заранее заданным программам происходит определение не только текущих координат , траекторий шаров-зондов, но и рассчитываетс центр т жести облака, его диффузионные характеристики, дисперсии координат по вертикали и горизонтали.all equipment starts up. Balls-tlgachi bring ball-probes 5 to predetermined levels in the impurity cloud 1, where trip occurs and ball-probes 5 begin to drift. With the help of a repeater 9 and a receiver 11 of signals, the coordinates of balloons 5, Ball 6 with a weather balloon 7 are continuously determined. Having positive buoyancy, rising up to 10 km, it gives information about the profiles of wind direction and speed, as well as temperature in the area of discharge. After obtaining these data and comparing them with the calculated characteristics of the impurity propagation in height, they reveal levels where the direction and speed of the wind are different from those at the emission level and re-launch the probe balls to the detected levels. Information from the balloons and the navigation system through the receiver 11 enters the computer 12, where, according to predetermined programs, not only the current coordinates and trajectories of the balloons are determined, but also the center of gravity of the cloud, its diffusion characteristics, and the vertical dispersion of coordinates are calculated horizontally.

8 описанной системе возможно определение координат с помощью навигационных спутниковых систем, типа Омега, Л оран или радиолокатора с одновременным слежением за многими цел ми.In the described system, it is possible to determine coordinates using navigation satellite systems such as Omega, L oran or radar with simultaneous tracking of many targets.

Claims

The formula is invented. A method for controlling emissions of pollutants into the atmosphere, in which ground monitoring systems monitor the control parameters of the emission source, determine the moment of emission from

exceeding the permissible values of the control parameters and measure the meteorological characteristics of the cloud of pollutants, calculate the height of the distribution of the controlled parameters of pollutants and mark the cloud of pollutants, then measure atmospheric meteorological parameters and re-mark the cloud of pollutants moreover, from the moment of ejection, its movement is monitored and the measurement results are processed, characterized in that, in order to increase the information content due to additionally assessing transfer conditions and diffusion of contaminants, and re-marking the first cloud contaminants derivative groups equilibrated t balloons, each of which contains at least three uraanove-. balloons, and during the first marking, groups of balanced balloons are launched to the heights of controlled pollutants, between the first and second marking of the cloud of pollutants, a ball probe is launched with positive buoyancy and wind direction is determined at different heights, when re-marking, groups of balanced balloons are launched into layers with different directions of motion of the air masses and the coordinates and velocities of balloons are measured using system coordinate determination topics, and when processing measurement results, the coordinates of the center of gravity of each group of balloons and the dispersion of balloons included in the group relative to the center of gravity of this group are taken into account.

Y

i