UA123244C2

UA123244C2 - Система 3d-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері землі з прив'язкою до геолокації

Info

Publication number: UA123244C2
Application number: UAA201906618A
Authority: UA
Inventors: Алiса Сергiївна Дорошенко; Віталій Львович Бударін; Алєксандра Валєрьєвна Дудковская; Александра Валерьевна Дудковская
Original assignee: Алiса Сергiївна Дорошенко; Віталій Львович Бударін; Алєксандра Валєрьєвна Дудковская; Александра Валерьевна Дудковская
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2021-03-03
Also published as: WO2020251516A1

Abstract

Винахід належить до мобільних систем досліджування, аналізу речовин шляхом визначання їх хімічних та фізичних властивостей та може бути використаний у мобільних системах для дослідження повітря з використанням інфрачервоної Фур'є-спектроскопії, зокрема виявлення і визначення речовин, визначення вмісту широкого діапазону домішок з визначенням їх складу і концентрації у повітрі, повітряних потоках із переміщенням системи у різних напрямках та охопленням великих досліджуваних ділянок атмосфери, та створення 3D-карт за отриманими результатами. Система 3D-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації включає безпілотний літальний апарат, комп’ютеризований пристрій, встановлені на безпілотному літальному апараті забірник газу, зв’язаний із регулятором швидкості потоку газу, який зв’язаний із щонайменше одним інфрачервоним Фур’є-спектрометром, який зв’язаний із щонайменше одним комп’ютеризованим пристроєм, виконаним з можливістю обробки отримуваних даних, який зв’язаний зі щонайменше датчиками тиску та температури, модулем визначення геолокації. Технічний результат: забезпечення можливості визначення у атмосфері на різних її рівнях та в різних напрямках з охопленням великих ділянок щонайменше сорока забруднюючих речовин, їх кількісних характеристик, щільності з високою точністю, їх розподілення та розповсюдження у горизонтальному, вертикальному напрямках, забезпечення разом із забезпеченням зниження ваги, підвищення мобільності, високої швидкодії системи та можливості безперервного частого відбору проб і їх обробки, не менш, ніж шести вимірів за хвилину, з прив’язкою відібраної проби до геолокації, створення 3D-карт забруднень повітря за отриманими даними і розрахунками потоків хімічних речовин, зменшення габаритів, ваги заявленої системи, зниження енергоємності, спрощення виробництва та експлуатації заявленої системи, підвищення надійності, ефективності, забезпечення універсальності системи, розширення функціональних можливостей та сфери застосування, підвищення мобільності, незалежність від місця використання та можливість безперервної роботи системи з постійним відбором проб та отриманням точних результатів.

Description

пристроєм, виконаним з можливістю обробки отримуваних даних, який зв'язаний зі щонайменше датчиками тиску та температури, модулем визначення геолокації. Технічний результат: забезпечення можливості визначення у атмосфері на різних її рівнях та в різних напрямках з охопленням великих ділянок щонайменше сорока забруднюючих речовин, їх кількісних характеристик, щільності з високою точністю, їх розподілення та розповсюдження у горизонтальному, вертикальному напрямках, забезпечення разом із забезпеченням зниження ваги, підвищення мобільності, високої швидкодії системи та можливості безперервного частого відбору проб і їх обробки, не менш, ніж шести вимірів за хвилину, з прив'язкою відібраної проби до геолокації, створення ЗО-карт забруднень повітря за отриманими даними і розрахунками потоків хімічних речовин, зменшення габаритів, ваги заявленої системи, зниження енергоємності, спрощення виробництва та експлуатації заявленої системи, підвищення надійності, ефективності, забезпечення універсальності системи, розширення функціональних можливостей та сфери застосування, підвищення мобільності, незалежність від місця використання та можливість безперервної роботи системи з постійним відбором проб та отриманням точних результатів. 4 з І 17 ? ; и М ч х ух І | /

ХА Н хх | и

У х М х і Н | С-й «А і х че х 1 ї

Н Кк кох х Н ї Кк

КК ХА і | 10

М Ми сн ас п ння в : х ДЮ рен дент я З й ве нин ни ай дет 16 ке АВ ши ний нен

Ше НИ сонне сорт Е ше ще ш-о : м КК Б ча ш-- ие Он -

Е Неон і Її мА ще

Ро, 0 БЕКОН | -

Н Н НЕ : Ї Й Її і я !

І І ним линии Н ї і ; т ! ї ШІ / х й і / і х - 7 - і у й ї Н х / 6 / Н і: я 3 вк з а - п 8 ІЗ 14 15 сг. 1

Винахід належить до мобільних систем досліджування, аналізу речовин шляхом визначання їх хімічних та фізичних властивостей та може бути використаний у мобільних системах для дослідження повітря з використанням інфрачервоної Фур'є-спектроскопії, зокрема виявлення і визначення речовин, визначення вмісту широкого діапазону домішок з визначенням їх складу і концентрації у повітрі, повітряних потоках із переміщенням системи у різних напрямках та охопленням великих досліджуваних ділянок атмосфери, та створення З3О-карт за отриманими результатами.

На сьогоднішній день існує актуальна проблема забруднення повітря. Потоки забрудненого повітря переміщуються у просторі, у тому числі можуть переміщуватись за межі країн, що потребує відстеження, аналізу проб та контролю. Для моніторингу забруднення повітря існує багато систем.

З рівня техніки відомі наземні системи (СМ 202204805 ШО, СМ 106323369, СМ 206649006 М,

КА 20180053287 А, МО 2018225030 АТ, СМ 103885094 А, ВО 134648 01, ВО 2145120 С1, ВО 2644623 С2, ОА 10848 А, ОА 57407 ), ОА 71348 ), ОА 96939 ), ОА 108466 0, ОА 119268 О, США 131880 У, пирз/Ллимли гезеатсп. ІЮт.сот/дгееп-Ппогі2опз/йвіа-91 ОсуоАЕКІ, пер//еспоспеї. пи/пем5/2018/04/19/73770/, перз /ЛіЬ.заіє/екоіодіспезКіу-топіогіпд- оївепКка/о5поупуіє-2адасні-5одегапів-топпогіпда-38346.пІті, пор //сурепепіпКа.ги/апісІє/п/5омгетеппое-5о5і0уапів-і-родподу-к-гагтароїке-5івїтет-топіюгіпда- 2адгуагпепіуа-айтовіегу, знайдено в Інтернет 15.03.2019) із використанням яких неможливо визначити потоки хімічних речовин через об'єм або площу, на різній висоті, неможливо будувати 3О-карти забруднень та їх потоків в реальному часі, а також визначати щонайменше 40 і більше забруднюючих речовин у повітрі. При цьому відомі системи є малоефективними, більшість з них є складними та високовартісними.

Відомі немобільні вимірювальні станції не можуть гарантувати великого розширення розподілу забруднення у горизонтальному, особливо у вертикальному напрямках. Звичайний, підхід включає в себе встановлення станцій з кроком 10 км в кращому випадку.

З рівня техніки також відомі пересувні системи моніторингу забруднення атмосфери (перз /Лір.заІв/еКоіодіснезКіу-топпогіпд-оїзепКа/озпоупуіє-2адасні-зодегпапів-топігіпда- 38346.піті, пре /гедпит.ги/пем/в/2248001. ПІті, знайдено в Інтернет 15.04.2019, СМ 103969701),

Зо які використовують автомобілі. Ці системи також є малоефективними та не дозволяють визначати забруднюючі повітря речовини та їх концентрації на різних рівнях атмосфери та переміщення речовин у просторі, а також будувати З3О-карти забруднень в реальному часі. При цьому із використанням цих систем неможливо визначати щонайменше 40 і більше забруднюючих речовин у атмосфері. Відомі системи є складними, високовартісними та витратними у використанні. Також до недоліків слід віднести обмежену інфраструктуру, а саме обмеженість складових, систем управління, зв'язку.

З рівня техніки відомі системи моніторингу забруднення повітря, які використовують космічні супутники (нор//а33.іптозрасе.ги/а33 сопі/5р201211/187-196. раї, перз/Лимли.рортесп.гиЛесппоодієв/298022-опіауп-капа-игомпуа-2адгуагпепіуа-хо2дикНна-мо- м5ет-тігв/, пор /сурепепіпка.ги/апісіІє/п/оїзепКа-5о5іоуапіуа-еКковзівіету-па-озпоме-даппур- дієтапівіопподо-2опаїгомапіуа-айтовіегу, знайдено в Інтернет 15.04.2019, патенти НО 2405207 б2, ВИ 2613841 С1).

До недоліків відомих систем слід віднести наступне.

Із використанням відомих систем, що використовують супутники, визначають наявність забруднюючих речовин у стовпі атмосфери, та із їх використанням неможливо визначити розподіл забруднюючих речовин всередині стовпа. При цьому відомі системи є занадто високовартісними, складними, неманевреними, та не забезпечують отримання точних даних наявності, кількості забруднюючих речовин та визначення багатьох конкретних домішок у повітрі з прив'язкою до координат та створення 3О-карт розподілу потоків речовин у просторі, у тому числі по висоті.

Такі станції не можуть виміряти кількість певного газу або токсинів в окремому шарі атмосфери - вони вимірюють відразу ж весь стовп атмосфери: від Землі і до супутника і "бачать" це, як одну точку. Супутникова карта забруднення обмежена кількістю виявлених сполук, має дуже низький дозвіл (0,57 широти х 0,5" довготи).

З рівня техніки відома система (пирз/Лимли.аміарон.ги/аігесіогу/аміайоп/т55/, знайдено в

Інтернет 15.04.2019), яка включає висотний літак М-55 "ЧГЕОФІЗИКА", виконаний з можливістю проведення дослідження в стратосфері на висотах до 20 км, здійснювати екологічний моніторинг повітряного середовища, водних басейнів і суші, перебувати в дослідному висотному польоті більше 6 годин і нести на борту 1500-2000 кілограмів наукової апаратури, що бо забезпечує як безпосередні вимірювання параметрів і складу навколишнього середовища, так і дистанційні хімічні та мікрофізичні дослідження на відстані до декількох кілометрів від літака.

Літак М-55 має такі висотні характеристики, які в комплексі з великою вантажопідйомністю роблять літак незамінним при проведенні досліджень верхніх шарів атмосфери.

Відома система має ряд суттєвих недоліків.

Відома система є громіздкою, матеріалоємною, недостатньо маневреною, має складну конструкцію, потребує наявності щонайменше одного пілота. Використовуваний літак не може парити у повітрі на одному місці при необхідності, та може проводити дослідження тільки у верхніх шарах атмосфери. Система не забезпечує отримання точних результатів на різній висоті в атмосфері, що обмежує сферу використання та знижує ефективність. Із використанням відомої системи неможливо досліджувати потоки і брати проби з них.

Складність, громіздкість, висока вартість виробництва та експлуатації системи, а також те, що літак може знаходитись у повітрі не більше шести годин, не дозволяє використовувати її для безперервного моніторингу атмосфери.

Також із використанням відомої системи неможливий миттєвий аналіз потоків та створення

ЗО-карт знаходження та переміщення забруднюючих речовин, а також визначення великої кількості, щонайменше сорока, речовин у атмосфері.

З рівня техніки відома система, яку використовують у способі дистанційного вимірювання концентрації газів в атмосфері (ВО 2679455 02, МПК СО1ТМ 21/61, Е170О 5/02, опубл. 11.02.2019, бюл. Мо 5), яка включає встановлений на літальному апараті дистанційний газоаналізатор, що містить оптичний блок і засоби обробки даних, при цьому оптичний блок включає лазерний модуль з доданими лазером, аналітичний канал, об'єктив, дзеркало аналітичного каналу, оптичний фільтр, фотоприймач аналітичного сигналу і реперний канал, в якому частину випромінювання лазера пропускають через кювету з газом, який детектують, і фокусують на фотоприймачі реперного каналу, що містить фотодіод, виконаний з діаметром фоточутливої області в 1 мм, а частину випромінювання, розсіяного об'єктом, подають на параболічне дзеркало і фокусують через оптичний фільтр на фотоприймачі, який містить фотодіод, виконаний з діаметром фоточутливої області в 2 мм, причому дистанційний газоаналізатор автоматизований за допомогою засобу обробки даних, з'єднаних з компонентами оптичного блока дистанційного газоаналізатора за допомогою багатофункціональної цифровий плати, що

Зо включає в себе аналого-дифровий перетворювач (АЦП) і два цифро-аналогових перетворювачі (ЦАП), ї аналогового інтерфейсного модуля, змінюють і стабілізують температуру діодного лазера, при цьому перебудовують частоту випромінювання діодного лазера в діапазоні до 100 см" по хвильовому числу, змінюють величину струму живлення діодного лазера і здійснюють сканування в межах до 5 см-1, подають посилені сигнали з фотоприймачів аналітичного А (У і реперного К (Ю каналів на входи АЦП, і обробляють сигнали в режимі реального часу, обчислюють середню концентрацію газу на трасі від приладу до поверхні Землі,

Із використанням відомої системи в режимі реального часу здійснюють автоматичне вимірювання та збір даних концентрації газів в атмосфері за допомогою встановленого на літальному апараті дистанційного газоаналізатора.

При цьому обробка згаданих сигналів включає етапи, на яких: визначають кроскореляційну функцію РЕ(2)-ІА(Ю"В(н2) й визначають автокореляційну функцію сигналу реперного каналу: (2)-| В(Д" (ак здійснюють фільтрації шуму згаданого сигналу в аналітичному каналі, використовуючи значення даних функцій, визначають коефіцієнт кроскореляції в залежності від значень Е (7) і 5 (7) ії визначають концентрацію газу в аналітичному каналі в залежності від коефіцієнта кроскореляції, концентрації газу в реперній кюветі, довжини оптичного шляху в аналітичному і реперному каналах відповідно; потім проводять одночасне детектування по різних лініях поглинання із забезпеченням широкого динамічного діапазону вимірюваних концентрацій газу в приземному шарі атмосфери, при цьому визначають величину витоку газу уздовж довжини оптичного шляху від приладу до топографічного об'єкта при обліку швидкості і напрямку вітру і результати вимірювань виводять на екран монітора в режимі реального часу протягом польоту літального апарата і одночасно записують в пам'ять комп'ютера для післяполітної обробки.

Детектування здійснюють кожні 1,33 м/сек.

Здійснюють одночасне детектування газів, що мають близько розташованих «лінії поглинання в межах струмового сканування довжини хвилі випромінювання. Вимірюють просторовий розподіл детектованого газу в околиці місця витоку, при цьому вимірюють поточні координати за допомогою приладу супутникової системи глобального позиціонування ОРЗ і обробляють дані СРО в програмі управління, обчислюють траєкторію польоту літального апарата з синхронною реєстрацією концентрації детектованого газу. бо Заявленим технічним результатом відомого рішення є своєчасне виявлення витоків метану.

Відома система є мобільною, оскільки відома система використовує літальний апарат, такий як літак, гелікоптер, стратостат, на якому встановлюють газоаналізатор, і при використанні гелікоптера можливий моніторинг в кількох шарах атмосфери. При цьому відома система має ряд суттєвих недоліків.

Відома система є високовартісною, має знижену надійність, є недостатньо маневреною і є витратною при використанні, оскільки є громіздкою, матеріалоємною, має складну конструкцію, потребує наявності щонайменше одного пілота. З цих причин неможливо використовувати відому систему для безперервного моніторингу атмосфери.

Також суттєвим недоліком відомої системи є те, що із її використанням можливо визначати концентрації лише одного або двох газів.

Вона призначена для вимірювання концентрації в атмосфері газу етану і/або метану. Гази, що мають близько розташовані лінії поглинання в межах струмового сканування довжини хвилі випромінювання, детектуются одночасно, зокрема, це можливо для таких газів, як метан і етан.

При цьому відома система прив'язана до конкретного об'єкта з метою визначення витоків газу.

Найближчим аналогом вибрана система моніторингу забруднення повітря, яка контролює забруднення повітря з використанням даних про забруднення повітря для різних нестаціонарних грунтів, площі і дозволяє отримати просторову інформацію про відповідні земельні ділянки (опубл. КА 20120071816), яка включає безпілотний літальний апарат, що містить блок керування польотом для прийому інформації про політ повітряного судна з пристрою вимірювання положення; блок збору даних датчика для отримання даних датчика; блок вимірювання газу для отримання даних вимірювання газу; а також бортовий комп'ютер для прийому польоту повітряного судна від контролера повітряного судна, управління блоком управління польотом для отримання інформації про політ повітряного судна, управління блоком збору даних датчика для вимірювання даних датчика і управління блоком вимірювання газу для отримання даних вимірювання газу в тій же області і в той же момент, коли дані датчика отримані.

Безпілотний літальний апарат додатково містить перший передавач/приймач даних для передачі даних вимірювань газу, даних датчика та інформації про політ на контролер

Зо повітряного судна і прийому місії повітряного судна від контролера повітряного судна.

Передавач/приймач даних містить: антенний блок для прийому високочастотного сигналу від контролера повітряного судна, коли антенний блок знаходиться в режимі прийому, і передачі високочастотного сигналу на контролер повітряного судна, коли антенний блок знаходиться в режимі передачі; дуплексний модуль для установки стану антенного блока в режим прийому або режимі передачі; приймальний блок для перетворення високочастотного сигналу, прийнятого від антенного блока через дуплексний блок; інтегрований модемний блок для перетворення перетвореного високочастотного сигналу в сигнал основної смуги частот, коли антенний блок знаходиться в режимі прийому, і перетворення сигналу основної смуги частот у високочастотний сигнал, коли антенний блок знаходиться в режимі передачі; передавальний блок для перетворення перетвореного сигналу основної смуги частот у високочастотний сигнал; а також підсилювальний блок для посилення перетвореного високочастотного сигналу і передачі посиленого сигналу на контролер повітряного судна.

Блок управління польотом виконаний з можливістю приймання географічної просторової інформації про земні області, з яких вимірюються дані вимірювання газу, і інформацію про стан повітряного судна. Блок збору даних датчика приймає цифрові аерофотознімки і дані лазерного сканера, які повинні використовуватися для тривимірного відображення даних вимірювання газу, виміряних в режимі реального часу. Контролер повітряного судна містить:

Другий передавач/приймач даних для передачі місії безпілотного літального апарата і отримання інформації про результат, що відповідає місії безпілотного літального апарата, від безпілотного літального апарата; а також блок обробки даних для генерування тривимірної географічної просторової інформації про індекси забруднення повітря з використанням інформації про результат, що відповідає місії безпілотного літального апарата, візуалізації згенерованої інформації і генерування місії безпілотного літального апарату. Контролер повітряного судна містить блок обробки даних, що виконує процес формування зображення і процес калібрування камери з використанням даних датчика, генерує тривимірну географічну просторову інформацію шляхом застосування прямої орієнтації з використанням інформації про політ і візуалізує згенеровану інформацію. Контролер повітряного судна, в якому міститься інформація про результат, відповідна місії безпілотного літального апарата, містить дані вимірювання газу, дані датчика і інформацію про політ. Інформація про політ містить бо географічну просторову інформацію про земні зоні ії інформацію про стан повітряного судна.

Дані датчика містять цифрові аерофотознімки і дані лазерного сканера, які повинні використовуватися для тривимірного відображення даних вимірювання газу, виміряних в режимі реального часу.

У відомій системі вирішена задача мобільності із можливістю переміщення в атмосфері безпілотного літального апарата, що надає знімки та відома система контролює забруднення повітря з використанням даних про забруднення повітря для різних нестаціонарних грунтів, площі і дозволяє отримати просторову інформацію про відповідні земельні ділянки, однак відома система має ряд суттєвих недоліків.

До недоліків відомої системи слід віднести наступне.

Основним недоліком відомого технічного рішення є те, що із використанням відомої системи неможливо визначати речовини, що містяться у атмосфері, тим більш велику кількість речовин, їх точні концентрації у повітрі, що знижує її ефективність, обмежує функціональність та область застосування. Із використанням відомої системи можливо лише отримувати цифрові аерофотознімки і дані лазерного сканера, які використовують для тривимірного відображення даних вимірювання газу.

До того ж відома система, відповідно, не дозволяє змінювати налаштування для різних речовин для їх визначення.

При цьому система є складною та включає багато складових, має підвищену вагу, що призводить до зайвої витрати енергії, знижує маневреність системи. Відомі конструктивні особливості, складність виготовлення та відоме обмежене функціонування системи обумовлюють її високу вартість, низьку надійність та занадто витратне експлуатування.

В основу винаходу поставлена задача розробити надійну та ефективну з підвищеною маневреністю та енергозбереженням систему ЗЮО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації, конструктивні особливості якої забезпечили б можливість безперервної роботи з постійним моніторингом повітря та його потоків на великих ділянках атмосфери з переміщенням безпілотного літального апарата за визначеними напрямками та в різних шарах атмосфери, з можливістю визначення великої кількості забруднюючих речовин у повітрі, зокрема більше сорока, переналаштування системи на визначення іншого складу речовин, і яка б при цьому характеризувалася спрощеною конструкцією та простотою технології виготовлення, зменшеною вагою, підвищеною надійністю, легкістю експлуатації та технічного обслуговування.

Поставлена задача вирішується тим, що система ЗО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації, яка включає безпілотний літальний апарат, комп'ютеризований пристрій, згідно з винаходом, включає встановлені на безпілотному літальному апараті забірник газу, зв'язаний із регулятором швидкості потоку газу, який зв'язаний із щонайменше одним інфрачервоним Фур'є-спектрометром, який зв'язаний із щонайменше одним комп'ютеризованим пристроєм, який виконаний з можливістю обробки даних, отриманих зі щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра та з датчиків, який зв'язаний з щонайменше датчиками тиску та температури, модулем визначення геолокації.

Також, згідно з винаходом, забірник газу зв'язаний із регулятором швидкості потоку газу через пилозбірник.

Також, згідно з винаходом, регулятор швидкості потоку газу зв'язаний із двома паралельно з'єднаними інфрачервоними Фур'є-спектрометрами, причому з другим Фур'є-спектрометром зв'язаний через каталітичний допалювач.

Також, згідно з винаходом, інфрачервоний Фур'є-спектрометр включає осередок, об'єм якого підбирають таким чином, щоб із вибором швидкості потоку газу час затримки газу в осередку становив не більше 1 секунди.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій виконаний із можливістю калібрування із переналаштуванням на хімічні газоподібні речовини, які потрібно визначити, щонайменше одного Фур'є-спектрометра.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій виконаний з можливістю обробки даних щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра по спеціальних калібруваннях, отриманих на довжинах хвиль, характеристичних для різних хімічних речовин, наприклад для

СО2-2400-2250 см", для СО-2241-2032 см", виконаними для здійснення кількісного аналізу, та з можливістю побудови ЗО-карт забруднення повітря за отриманими та обробленими даними у реальному часі.

Також, згідно з винаходом, система включає щонайменше один віддалений електронний пристрій, зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм.

Також, згідно з винаходом, встановлений інфрачервоний Фур'є-спектрометр із виконаних калібруваннями, отриманими на частотах, характерних для кожного компонента, який визначається.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій зв'язаний із модулем управління безпілотним літальним апаратом.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій включає модуль управління безпілотним літальним апаратом.

Також, згідно з винаходом, як модуль визначення геолокації використаний модуль СРЗ або інший аналогічний модуль з подібними функціями.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій виконаний з модулем М/І-Рі та/або модулем СРАБ, та/або модулем М/СОМА, та/або модулем Війеїооїй, та із можливістю безпровідного зв'язку із щонайменше одним віддаленим електронним пристроєм.

Також, згідно з винаходом, що комп'ютеризований пристрій виконаний як віддалений електронний пристрій.

Також, згідно 3 винаходом, система включає щонайменше один зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм віддалений електронний пристрій, який зв'язаний із модулем управління безпілотним літальним апаратом.

Також, згідно 3 винаходом, система включає щонайменше один зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм віддалений електронний пристрій, виконаний із можливістю побудови 3О-карт за отриманими та обробленими даними у реальному часі.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій виконаний як портативний комп'ютер, наприклад ноутбук, або смартфон, або планшет.

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій виконаний як інтегрований у спектрометр комп'ютерний блок.

Також, згідно з винаходом, інфрачервоний Фур'є-спектрометр включає інфрачервоний детектор, в який інтегрований комп'ютеризований пристрій, наприклад чип або мікроконтролер.

Також, згідно з винаходом, система включає зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм щонайменше один віддалений електронний пристрій, виконаний як портативний комп'ютер або сервер, або стаціонарний комп'ютер, або смартфон, або планшет.

Ко) Також, згідно з винаходом, система виконана з можливістю відбору проб безперервно та з можливістю визначення та розрахунку кількості хімічних речовин у потоках, що проходять через площу не менше 1072 км? або в об'ємі не менше 103 км3.,

Також, згідно з винаходом, комп'ютеризований пристрій виконаний з можливістю виконання не менше шести аналізів проб за хвилину.

Перераховані ознаки запропонованого технічного рішення є суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, а їх сукупність дозволяє отримати очікуваний технічний результат - забезпечення можливості із використанням заявленої системи визначення у атмосфері на різних її рівнях та в різних напрямках з охопленням великих ділянок щонайменше сорока забруднюючих речовин, їх кількісних характеристик, щільності з високою точністю, їх розподілення та розповсюдження у горизонтальному, вертикальному напрямках, забезпечення разом із забезпеченням зниження ваги, підвищення мобільності, високої швидкодії системи та можливості безперервного частого відбору проб і їх обробки, не менш, ніж шести вимірів за хвилину, з прив'язкою відібраної проби до геолокації, створення З3О-карт забруднень повітря за отриманими даними і розрахунками потоків хімічних речовин через площу не менше 1072 кме або в об'ємі не менше 103 км3.

Другим технічним результатом є забезпечення високої точності, тобто високого ступеня об'єктивності у вимірах, якості та надійності отриманих даних, точного визначення великого ряду до 1000 і більше речовин, їх щільності у атмосфері, розподілення та розповсюдження.

Одночасно із вказаними вище технічними результатами забезпечується зменшення габаритів, ваги складових системи та, відповідно ваги заявленої системи, зниження енергоємності, спрощення та здешевлення виробництва та експлуатації заявленої системи, підвищення надійності, ефективності, що забезпечує універсальність, розширення функціональних можливостей та сфери застосування, підвищення мобільності, незалежність від місця використання та можливість безперервної роботи системи з постійним відбором проб та отриманням точних результатів.

Також заявлена система дозволяє виявити джерело забруднення при наявності декількох потенційних джерел на досліджуваній ділянці, та може бути використана як інструмент, що забезпечує дотримання міжнародних угод про викиди в атмосферу і контролювання потоків викидів в атмосферу через кордон країни. бо Причинно-наслідковий зв'язок суттєвих ознак запропонованого рішення з технічним результатом, що досягається, полягає в наступному.

Завдяки тому, що заявлена система у сукупності ознак включає встановлені на безпілотному літальному апараті забірник газу, зв'язаний із регулятором швидкості потоку газу, який зв'язаний із щонайменше одним інфрачервоним Фур'є-спектрометром, який зв'язаний із щонайменше одним комп'ютеризованим пристроєм, який виконаний з можливістю обробки даних, отриманих зі щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра та з датчиків, який зв'язаний зі щонайменше датчиками тиску та температури, модулем визначення геолокації, та із щонайменше одним віддаленим електронним пристроєм забезпечується безперервна робота системи з точним визначенням складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації та отримання цих результатів на віддаленому електронному пристрої в реальному часі, а перелік розпізнаваних системою речовин може бути від сорока до тисячі і більше. При цьому система має зменшені габарити та зменшену вагу складових за рахунок виконання та встановлення для моніторингу повітря на безпілотному літальному апараті забірника газу, регулятора швидкості потоку газу, щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра, комп'ютеризованого пристрою, датчиків, модуля визначення геолокації, що робить її універсальною, більш маневреною, підвищує швидкодію, надійність, розширює функціональні можливості та забезпечує можливість використання будь яких типів безпілотних літальних апаратів.

При цьому заявлена сукупність суттєвих ознак дозволяє забезпечити точність, високу якість, надійність отримуваних із використанням заявленої системи результатів дослідження проб та визначення забруднюючих речовин широкого спектра у повітрі на різних рівнях атмосфери з охопленням необхідних ділянок з прив'язкою до геолокації.

З використанням у заявленій послідовності з'єднання регулятора швидкості потоку газу забезпечується можливість співвіднесення результатів складу повітря з СРО координатами з точністю не менш ніж 1 м. Без застосування регулятора швидкості потоку газу неможливо домогтися кількісного визначення хімічних речовин в потоці газу в системі, що використовує безпілотний літальний апарат - дрон/квадрокоптер та детектор/аналізатор. Регулятор швидкості потоку газу дає можливість подавати потік повітря із визначеною швидкістю, щоб забезпечити високу точність, якість і надійність даних інфрачервоного Фур'є-спектрометра для

Зо їх співвідношення з місцем розташування забору проби в тривимірному просторі для визначення потоку хімічних речовин через задану площу або об'єм.

Застосування у сукупності ознак щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра забезпечує по перше, можливість миттєвого аналізу отриманого спектра з метою отримання інформації про склад повітря і концентрації щонайменше сорока речовин у атмосфері із одночасним переміщенням безпілотного літального апарата, по друге отримання точних, високої якості та надійних результатів з прив'язкою до геолокації, по третє зменшення ваги, спрощення конструкції та здешевлення виготовлення та експлуатації системи, підвищення надійності, розширення сфери застосування.

Комп'ютеризований пристрій із отриманням даних з інфрачервоного Фур'є-спектрометра обробляє або одразу передає на віддалений комп'ютер. При цьому дані про кількісні потоки різних газів (більше 40 компонентів одночасно) генеруються комп'ютеризованим пристроєм системи, що основано на унікальних калібруваннях, отриманих на частотах, характерних для кожного компонента, який визначається, і співвідносяться з даними геолокації, що у сукупності ознак дозволяє забезпечити безперебійну роботу, підвищену швидкодію системи, точність результатів та розширення функціональних можливостей.

Із використанням датчиків тиску та температури забезпечується можливість визначення щільності повітря/газу, що у сукупності ознак дозволяє забезпечити безперебійну роботу із прив'язкою до геолокації та отриманням точних результатів, підвищену швидкодію системи та розширення функціональних можливостей. Датчик тиску також може бути використаний для визначення висоти.

Наявність у сукупності ознак щонайменше одним віддаленим електронним пристроєм дозволяє отримувати результати у реальному часі, обробляти та дублювати ці результати, контролювати роботу системи, здійснювати управляння роботою, що також забезпечує у сукупності ознак підтримання безперебійної роботи системи, підвищення надійності системи, отримання, обробку та збереження точних результатів, побудову ЗО-карт за результатами з прив'язкою до геолокації, що дозволяє отримати повні просторові надійні та точні відомості про забруднення повітря у атмосфері на різних рівнях, переміщення потоків забрудненого повітря, у тому числі через кордон.

Із виконанням забірника газу, зв'язаним із регулятором швидкості потоку газу через пило збірник, забезпечується отримання проб без зайвих механічних домішок, що забезпечує підвищення точності результатів та надійності роботи системи.

Із виконанням регулятора швидкості потоку газу, зв'язаним із двома паралельно з'єднаними інфрачервоними Фур'є-спектрометрами, причому з другим Фур'є-спектрометром забезпечується можливість подачі та регулювання потоків на обох використаних інфрачервоних Фур'є- спектрометрах. При цьому використання другого зв'язаного з регулятором швидкості потоку газу через каталітичний допалювач інфрачервоний Фур'є-спектрометр дозволяє через паралельний канал визначати найбільш поширені хімічні елементи в складі забруднювачів, такі як вуглець, азот, сірка і водень в потоці. Цей канал вимірювань може містити ті ж самі комплектуючі, що і перший канал, додатково включаючи каталітичний допалювач хімічних речовин до СО», 50»,

МО»: і води. Таким чином, це дозволяє робити безперервний СНМЗ аналіз газу з високою точністю. Порівняння СНМ5 аналізу газів дозволить багаторазово збільшити розширення аналізу речовин за часом і точність цього аналізу в порівнянні з існуючими аналогами.

Виконання комп'ютеризованого пристрою із можливістю калібрування із переналаштуванням щонайменше одного Фур'є-спектрометра дозволяє розширити перелік речовин, що визначаються та пристосувати до вихідних умов на місцевості.

Використання інфрачервоного Фур'є-спектрометра із калібруваннями, отриманими на частотах, характерних для кожного компонента, який визначається, дозволяє розширити спектр розпізнаваних речовин, спростити використання системи, підвищити точність отримуваних результатів, надійність та швидкодію заявленої системи.

Зв'язок комп'ютеризованого пристрою або наявність у його складі модуля управління безпілотним літальним апаратом дозволяє контролювати роботу, безпосередньо управляти безпілотним літальним апаратом, що дозволяє підвищити надійність, швидкодію заявленої системи.

Варіант виконання віддаленого електронного пристрою зв'язаним із модулем управління безпілотним літальним апаратом дозволяє віддалено контролювати параметри, політ, керувати та встановлювати алгоритм польоту.

Виконання інфрачервоного Фур'є-спектрометра із інфрачервоним детектором, в який

Зо інтегрований комп'ютеризований пристрій, наприклад чип або мікроконтролер, дозволяє забезпечити миттєвий аналіз отриманого спектра з миттєвим отриманням даних про склад повітря, концентрації хімічних речовин і прив'язки даних до геолокації.

Підбор об'єму осередку ІЧ Фур'є-спектрометра і швидкості потоку газу таким чином, щоб час затримки газу в осередку становив не більше 1 секунди дозволяє отримати високу роздільну здатність відбору проб за часом та, відповідно, і по простору.

За рахунок виконання системи з можливістю відбору проб безперервно та з можливістю визначення та розрахунку кількості хімічних речовин у потоках, що проходять через площу не менше 102 кме або в об'ємі не менше 103 км3 та виконання комп'ютеризованого пристрою з можливістю виконання не менше шести аналізів проб за хвилину забезпечується висока точність, тобто високий ступінь об'єктивності у вимірах, висока якість та надійності отриманих даних, точне визначення речовин, їх щільності у атмосфері, розподілення та розповсюдження.

Із використанням заявленої системи можливо отримати дані - скільки хімічних речовин в секунду випромінює певний об'єм/поверхня (хімічний завод, місто, країна) і в яку точку Землі, і з якою швидкістю ці речовини переносяться.

Отже, система ЗО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері

Землі з прив'язкою до геолокації, що пропонується, має просту конструкцію, включає елементи із малою вагою та малими габаритами, що робить її універсальною, дозволяє із високою точністю визначати велику кількість речовин, які забруднюють повітря, визначати напрямки потоків та концентрації, при цьому має низьку собівартість виготовлення та є легкою в експлуатації й технічному обслуговуванні. У різних модифікаціях вона може бути застосована для експлуатації у різних умовах та визначення багатьох речовин з вмісту забруднюючих домішок у повітрі.

Подальша суть винаходу пояснюється в описі, який наведено нижче як необмежувальний варіант виконання, з посиланням на ілюстративний матеріал, на якому зображено: фіг. 1 - Схематичне зображення запропонованої системи; фіг. 2 - Схематичне зображення роботи запропонованої системи;

Запропонована система у варіанті виконання, що не є єдино можливим, включає встановлені на безпілотному літальному апараті 1 паралельно підключені інфрачервоні Фур'є- спектрометри 2, 3. Фур'є-спектрометри попередньо відкалібровані за спектрами речовин для бо визначення їх в атмосфері при їх наявності. Інфрачервоні Фур'є-спектрометри виконані із калібруваннями, отриманими на частотах, характерних для кожного компонента, який визначається.

Щонайменше Фур'є-спектрометр 2 включає джерело інфрачервоного випромінювання 4, газовий осередок 5 і систему дзеркал в ній 6, а також інфрачервоний детектор 7 (ІЧ-детектор).

До входу одного Фур'є-спектрометра 2 підключений вихід встановленого на безпілотному літальному апараті 1 регулятора швидкості потоку газу 11, а до входу іншого Фур'є- спектрометра підключений вихід встановленого на безпілотному літальному апараті 1 каталітичного допалювача 8. При цьому на безпілотному літальному апараті 1 також встановлені забірник газу 9, зв'язаний через пилозбірник 10 із регулятором швидкості потоку газу 11, який зв'язаний із одним інфрачервоним Фур'є-спектрометром 1 безпосередньо, а з іншим Фур'є-спектрометром 2 - через каталітичний допалювач 8. Інфрачервоні Фур'є- спектрометр 2, З з'єднані із щонайменше одним комп'ютеризованим пристроєм 12, який зв'язаний зі щонайменше датчиком тиску 13 та датчиком температури 14, модулем визначення геолокації 15. Комп'ютеризований пристрій 12 зв'язаний засобами безпровідного зв'язку із розташованим віддалено, за межами вказаного вище безпілотного літального апарата, наприклад поруч із землею, щонайменше одним віддаленим електронним пристроєм 16.

Датчик тиску 13 та датчик температури 14 можуть бути виконані як єдиний пристрій, в єдиному корпусі.

Комп'ютеризований пристрій 12 виконаний з можливістю обробки даних, отриманих зі щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра та з датчиків

Комп'ютеризований пристрій 12 включає дані про калібровки для миттєвого визначення заданих речовин. Кількість речовин, що визначають із використанням заявленої системи, може сягати 1000 ії більше. Комп'ютеризований пристрій 12 виконаний із можливістю калібрування із переналаштуванням щонайменше одного Фур'є-спектрометра.

У варіанті виконання комп'ютеризований пристрій 12 може бути встановлений у ІЧ-детекторі

Фур'є-спектрометра.

Комп'ютеризований пристрій 12 в залежності від варіанта виконання може бути виконаний як комп'ютерний блок або чип, або мікроконтролер, або портативний комп'ютер, або смартфон, або планшет.

Зо Комп'ютеризований пристрій 12 виконаний з модулем М/і-Рі талабо модулем СРНА5, та/або модулем МУСОМА, та/або модулем Віиєїооїй, та із можливістю безпровідного зв'язку із віддаленим електронним пристроєм 16.

Комп'ютеризований пристрій 12 може бути зв'язаний із модулем управління безпілотним літальним апаратом 1 або включати модуль управління безпілотним літальним апаратом.

Забірник газу 9, пилозбірник 10, регулятор швидкості потоку газу 11, каталітичний допалювач 8, інфрачервоні Фур'є-спектрометри 2, 3, комп'ютеризований пристрій 12 можуть бути розміщеними в єдиному корпусі та складати єдиний пристрій моніторингу. До складу цього пристрою можуть також входити щонайменше датчик тиску 13 та датчик температури 14, модуль визначення геолокації 15.

У варіанті виконання із модулем управління безпілотним літальним апаратом 1 може бути з'єднаний засобами безпровідного зв'язку віддалений електронний пристрій 16.

На фіг. 1 стрілкою 17 показаний напрям руху.

Віддалений електронний пристрій 16 у варіантах виконання може бути виконаний як портативний комп'ютер або сервер, або стаціонарний комп'ютер, або смартфон, планшет.

Система включає модуль із програмним забезпеченням, що міститься у комп'ютеризованому пристрої, виконаний із можливістю побудови 3О-карт складу атмосфери і потоків хімічних речовин через площу або об'єм за отриманими та обробленими даними у реальному часі.

Система виконана з можливістю відбору проб безперервно за рахунок забезпечення безперервної роботи системи на визначений час, та з можливістю визначення та розрахунку кількості хімічних речовин у потоках, що проходять через площу не менше 1072 км? або в об'ємі не менше 103 км3 за рахунок конструктивних особливостей у сукупності суттєвих ознак.

Комп'ютерний пристрій відрізняється спеціальними калібруваннями, отриманими на довжинах хвиль, характеристичних для різних хімічних речовин (наприклад СО2-2400-2250 см",

СО-2241-2032 см", для більш складних речовин таких проміжків може бути декілька), виконаними для здійснення кількісного аналізу. Дане рішення дозволяє обробляти пробу з дуже високою частотою, що дозволяє розраховувати потоки хімічних речовин через площу не менше 102 кме або в об'ємі не менше 103 км3. Комп'ютеризований пристрій виконаний з можливістю виконання не менше шести аналізів проб за хвилину. Комп'ютеризований пристрій містить бо попередньо розміщені в ньому попередньо визначені спектри речовин, які потрібно визначити,

зображення яких зв'язані із швидкодіючою операційною системою, яка включає модуль із спеціальним програмним забезпеченням, що управляє процесором, що дозволяє швидко робити аналіз проб.

Як модуль визначення геолокації 15 може бути використаний модуль ОР5 або інший аналогічний модуль з подібними функціями.

Працює заявлена система наступним чином.

Запропонована мобільна система може виконувати безперервне кількісне визначення потоків індивідуальних газів (не менше, ніж 40 індивідуальних компонентів) через будь-яку площу в тривимірному просторі в реальному часі із використанням аналітичної системи на основі ІЧ Фур'є-спектроскопії. Під безперервним кількісним визначенням потоків індивідуальних газів слід розуміти визначення концентрації індивідуальних хімічних речовин і її зміни в часі і просторі.

Заявлена система може містити паралельний канал ІЧ-вимірювання концентрації вуглецю, азоту, сірки і водню в потоці. Цей канал вимірювань може містити ті ж самі комплектуючі, що і перший канал, додатково включаючи каталітичний допалювач органічних речовин до СО», 50»,

МО»: і води. Таким чином, це дозволяє робити безперервний СНМ5 аналіз газу з високою точністю. Порівняння СНМ5 аналізу газів дозволить багаторазово збільшити розширення аналізу речовин за часом і точність цього аналізу в порівнянні з існуючими аналогами.

Датчики тиску 13 та температури 14 використовують для визначення щільності повітря/газу.

Датчик тиску також може бути використаний для визначення висоти.

Комп'ютеризований пристрій 12, наприклад 8-ЕОМ, виконаний таким, що здатен обробляти дані про кількісні потоки різних газів в реальному часі (більше 40 компонентів одночасно), співвідносити їх з геолокацією відбору проби, зберігати на записуючому пристрої або у блоці пам'яті і відправляти у варіанті виконання необроблені дані на віддалений електронний пристрій 16, який обробляє дані про кількісні потоки різних газів в реальному часі (більше 40 компонентів одночасно), співвідносить їх з геолокацією відбору проби, зберігає на записуючому пристрої або у блоці пам'яті. На основі даних будують із використанням віддаленого електронного пристрою

ЗО карти.

Дані про кількісні потоки різних газів (більше 40 компонентів одночасно) генеруються

Зо комп'ютеризованим пристроєм 12 заявленої мобільної системи, що основані на унікальних калібруваннях, отриманих на частотах характеристичних для кожного компонента, що визначається; і співвідношенні цих даних до геолокації безпілотного літального апарата 1 заявленої системи.

Особливим конструктивним рішенням заявленого винаходу також є інтегрований у заявлену систему регулятор швидкості потоку газу 11 для аналізу проб ІЧ-осередком 5 Фур'є- спектрометра 2 або 3, з точністю співвідношення результатів складу повітря з ОР5 координатами не менш ніж 1 м. Без застосування регулятора швидкості потоку газу 11 неможливо домогтися кількісного визначення хімічних речовин в потоці за допомогою системи дрон/квадрокоптер-детектор/аналізатор. Тільки регулятор швидкості потоку газу може забезпечити високу якість і надійність даних ІЧ Фур'є-газоаналізатора для їх співвідношення з місцем розташування забору проби в тривимірному просторі для визначення потоку хімічних речовин через задану площу або об'єм.

При цьому обсяг осередку 5 ІЧ Фурьє-спектрометра 2 та З і швидкість потоку газу підбирають таким чином, щоб час затримки газу в осередку становив не більше 1 секунди. Це гарантує високу роздільну здатність відбору проб за часом та, відповідно, і по простору. У варіанті виконання, якщо обсяг осередку складає 20 мл, а газ буде проходити зі швидкістю 20 мл/сек., то затримка газу в осередку не перевищуватиме 1 сек.

Запропонована повністю мобільна система ЗЮО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації з інтегрованими датчиками безперервної дії, ІЧ спектрометром з осередком, регулятором швидкості потоку газу (повітря), і модулем геолокації безперервної дії, здатна вільно, без обмежень переміщатися в тропосфері по горизонталі, по вертикалі, без прив'язки до наземної інфраструктури, в яку інтегровані сР5-навігація і спеціалізований процесор - комп'ютеризований пристрій 12 для кількісного визначення забруднень повітря (речовин СО, СО, СхНу, Н25, МОх, 5ОХх, МНвз, формальдегід, ацеталегід і інші, більш 40 сполук) з прив'язкою отриманих даних до геолокації.

Висока частота обробки проб (частота спектроскопічних вимірів не менше, ніж 6 вимірювань на хвилину) і прив'язка відібраної проби до геолокації дозволяють кількісно визначити потоки хімічних речовин через заданий кордон або об'єм, локалізувати джерело викидів речовин в атмосферу і ідентифікувати зону їх дії за допомогою побудови 3О-карт концентрації кожного з бо досліджуваних речовин і їх потоків в просторі і часі

Заявлена система з універсальним детектором дозволяє проводити вимірювання з розширенням по горизонталі: -1м-10м -10 м-100 м - 100 м -1 км -1 км - 10 км по вертикалі: -10см-1м -1м-100м - 100 м -1 км -1 км - 16 км для більш, ніж 40 з'єднань одночасно.

Попередньо Фур'є-спектрометри 2, З калібрують як описано вище.

На вибраній місцевості через забірник газу здійснюють забір проби (аліквоти).

Здійснюють підготовку забраної проби. При цьому із урахуванням об'єму осередку 5 регулюють швидкість потоку забраної проби таким чином, щоб час затримки газу в осередку становив не більше 1 секунди. Здійснюють контроль аліквоти для проведення подальшого аналізу і направляють у Фур'є-спектрометри 2, 3, причому у Фур'є-спектрометр З направляють через каталітичний допалювач, де здійснюють каталітичне розкладання з'єднань до отримання

СО», 50», МО» та НгО.

Після здійснення аналізу аліквоти у Фур'є-спектрометрах 2, З дані аналізу передають на комп'ютеризований пристрій 12.

Одночасно із цим здійснюють збір даних про тиск, температуру навколишнього повітря та геолокацію, та передають ці дані на комп'ютеризований пристрій 12.

Блок аналізу даних комп'ютеризованого пристрою 12 здійснює співвідношення геолокації та даних Фур'є-спектрометрів 2, 3, датчиків 13, 14 та модуля геолокації 15. Блок обробки даних комп'ютеризованого пристрою 12 здійснює кількісне визначення потоків індивідуальних газів.

Отримані дані передають на щонайменше один віддалений електронний пристрій 16.

Зо Обробка даних, отриманих з Фур'є-спектрометрів 2, 3, датчиків 13, 14 та модуля геолокації 15 може здійснюватись у варіанті виконання на віддаленому електронному пристрої 16 із використанням блока аналізу даних та блоку обробки даних віддаленого електронного пристрою 16.

Таким чином заявлена система вимірює кількісні потоки індивідуальних газів на основі кількісного аналізу та тривимірного розподілу газів в атмосфері, що у сукупності ознак досягається за рахунок наявності високоточного регулятора швидкості потоку газу (повітря) і спеціального пристрою ІЧ Фур'є-спектроскопічного осередку, що мінімізує час затримки газу в осередку.

При цьому система проводить багатокомпонентний газовий аналіз, а також забезпечує велику швидкість відбору проб.

Малі габарити Фур'є-спектрометра забезпечені за рахунок революційних калібрувань індивідуальних газів, отриманих на основі характеристичних частот цих газів в ІК- спектроскопічному діапазоні від 4000-4000 см".

Малі габарити (не більше 40х35х30 см) і вага Фур'є-спектрометра (до 10 кг) дозволяють використовувати його на сучасних дронах і квадрокоптерах, виробництво яких вже налагоджене і не потребує індивідуальної розробки БЛА.

Заявлена система перевершує відомі аналоги за кількістю одночасно визначених речовин (більш 40), по точності їх кількісного визначення в просторі, а також по швидкості обробки проб, що гарантує роздільну здатність не менше ніж 1 м, і наявності паралельного каналу визначення речовин, що дозволяє робити безперервно СНМ5З-аналіз.

При цьому перевагою заявленої системи також є те, що багатокомпонентний аналіз проводиться на мобільному пристрої, що має малі габарити і вагу, є маневреним та надійним.

Порівняльний аналіз вищевказаного технічного рішення з найбільш близьким аналогом показав, що реалізація сукупності суттєвих ознак, які характеризують запропонований винахід, приводить до появи якісно нових технічних властивостей, вказаних вище.

Оскільки сукупність цих властивостей не була встановлена раніше з існуючого рівня техніки, можна зробити висновок про відповідність запропонованого технічного рішення критерію "винахідницький рівень".

При цьому у відомих джерелах патентної та іншої науково-технічної інформації не виявлено бо систем ЗО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації із вказаною в пропозиції сукупністю суттєвих ознак, тому запропоноване технічне рішення вважається таким, що відповідає критерію "новизна".

Крім того, за результатами перевірки на практиці, запропонована система ЗО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації є придатною для промислового застосування, оскільки не містить у своєму складі жодних конструктивних елементів, матеріалів або технологічних операцій, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і технікию, а отже дане технічне рішення вважається таким, що відповідає критерію "промислова придатність".

Claims

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Система ЗО-моніторингу складу повітря і кількості забруднюючих речовин в атмосфері Землі з прив'язкою до геолокації, яка включає безпілотний літальний апарат, комп'ютеризований пристрій, яка відрізняється тим, що включає встановлені на безпілотному літальному апараті забірник газу, зв'язаний із регулятором швидкості потоку газу, який зв'язаний із щонайменше одним інфрачервоним Фур'є-спектрометром, який зв'язаний із щонайменше одним комп'ютеризованим пристроєм, виконаним з можливістю обробки отримуваних даних, який зв'язаний зі щонайменше датчиками тиску та температури, модулем визначення геолокації.

2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що забірник газу зв'язаний із регулятором швидкості потоку газу через пилозбірник.

3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що регулятор швидкості потоку газу зв'язаний із двома паралельно з'єднаними інфрачервоними Фур'є-спектрометрами, причому з другим Фур'є- спектрометром зв'язаний через каталітичний допалювач.

4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що інфрачервоний Фур'є-спектрометр включає осередок, об'єм якого підбирають таким чином, щоб із вибором швидкості потоку газу час затримки газу в осередку становив не більше 1 секунди.

5. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний із можливістю калібрування із переналаштуванням на хімічні газоподібні речовини, які потрібно визначити, щонайменше одного Фур'є-спектрометра. Зо б. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний з можливістю обробки даних щонайменше одного інфрачервоного Фур'є-спектрометра по спеціальних калібруваннях, отриманих на довжинах хвиль, характеристичних для різних хімічних речовин, наприклад для СОг - 2400-2250 см", для СО - 2241-2032 см", виконаними для здійснення кількісного аналізу, та з можливістю побудови З3О-карт забруднення повітря за отриманими та обробленими даними у реальному часі.

7. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що включає щонайменше один віддалений електронний пристрій, зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм.

8. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що інфрачервоний Фур'є-спектрометр виконаний із калібруваннями, отриманими на частотах, характерних для кожного компонента, який визначається.

9. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій зв'язаний із модулем управління безпілотним літальним апаратом.

10. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій включає модуль управління безпілотним літальним апаратом.

11. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що як модуль визначення геолокації використаний модуль ОРЗ або інший аналогічний модуль з подібними функціями.

12. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний з модулем М/і-Рі та/або модулем СРНАЄ, та/або модулем М/СОМА, та/або модулем Вішпе!ооїй, та із можливістю безпровідного зв'язку із щонайменше одним віддаленим електронним пристроєм.

13. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний як віддалений електронний пристрій.

14. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що включає щонайменше один зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм віддалений електронний пристрій, який зв'язаний із модулем управління безпілотним літальним апаратом.

15. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що включає щонайменше один зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм віддалений електронний пристрій, виконаний із можливістю побудови 3О-карт забруднення повітря за отриманими та обробленими даними у реальному чабі.

16. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний як 60 портативний комп'ютер, наприклад ноутбук, або смартфон, або планшет.

17. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний як інтегрований у спектрометр комп'ютерний блок.

18. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що інфрачервоний Фур'є-спектрометр включає інфрачервоний детектор, в який інтегрований комп'ютеризований пристрій, наприклад чип або мікроконтролер.

19. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що включає зв'язаний з комп'ютеризованим пристроєм щонайменше один віддалений електронний пристрій, виконаний як портативний комп'ютер або сервер, або стаціонарний комп'ютер, або смартфон, або планшет.

19. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що виконана з можливістю відбору проб безперервно та з можливістю визначення та розрахунку кількості хімічних речовин у потоках, що проходять через площу не менше 1072 км або з об'єму не менше 103 км3.

20. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що комп'ютеризований пристрій виконаний з можливістю виконання не менше шести аналізів проб за хвилину. 3 4 2 І НЯ 7 я / ча | ., Кч Ж Х 1 Н / К Н Н ве хх Х | Й м чик і з й КА ї ; І з щі | хх, м х хх | | 10 -- чі па ЦК ш- я Б тн Ів о НИ й Ки ТАК манії Шш- БОМ МА іт -ч ИН рн | яко Ще

! Н. ЕН вн ше Нд ! ! шли ПОКИ ДИ МИ 51111111... тд рф ж рн И / і і з Н : ! х і / в/ і у М не 5 з ія І; Ффіг.і

Зір роби Звір хан вазо жемнннекар: знеку; гевлокЗВії Хілкотовка проби Киовтроль зліквоти али зваліж у виростити жез вах: Каталітичне розкладання З'ЄНВ ЕЕ Й СОБІ авнаванквоїннаслномуфур'є Аввліз зліквокаВ ва другому ЧК тиектВимеції ши ШИ Передача даних на компвютернзавання нряствій Блок анзлізх давня: співлілношення геалокані і озпяманну ланих Блок обрайки данних кількісне визначення потоків інаннізхальних гу Фіг