WO2014081331A1 - Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2014081331A1
WO2014081331A1 PCT/RU2012/000971 RU2012000971W WO2014081331A1 WO 2014081331 A1 WO2014081331 A1 WO 2014081331A1 RU 2012000971 W RU2012000971 W RU 2012000971W WO 2014081331 A1 WO2014081331 A1 WO 2014081331A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensors
air
gaseous components
sensor
gas components
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000971
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Николаевич НИКОЛАЕВ
Мигмар Александрович ПИНГИН
Original Assignee
Nikolaev Yuriy Nikolaevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikolaev Yuriy Nikolaevich filed Critical Nikolaev Yuriy Nikolaevich
Priority to PCT/RU2012/000971 priority Critical patent/WO2014081331A1/ru
Publication of WO2014081331A1 publication Critical patent/WO2014081331A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2273—Atmospheric sampling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0031—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector comprising two or more sensors, e.g. a sensor array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0073—Control unit therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N2001/021—Correlating sampling sites with geographical information, e.g. GPS
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Definitions

  • the invention relates to the field of environmental protection during mobile control (monitoring) of the content of harmful gas components in the air with the aim of collecting information, diagnosing the state of the atmosphere in the study area and is intended for use in the system of atmospheric measures for the rapid identification of places of air pollution with concentrations of harmful gas components, exceeding the maximum permissible, in relation to the assessment of their influence of harmful gas components on the health of the population.
  • the distribution of local concentrations in the study area can be determined by measuring these concentrations in places located at a great distance from each other.
  • the measurement of local concentrations is carried out with the help of gas analyzers with limited capabilities both in terms of measurement accuracy and the number of detected gas components, which also reduces the reliability of mobile monitoring.
  • the closest in technical essence to the proposed one is a method for mobile monitoring of the content of harmful gas components in the air, in which local concentrations of harmful gas components are measured using gas analyzers with sensors located on a vehicle that moves across the territory under study, the measured concentration values and location coordinates are transmitted vehicle to a central server equipped with software, compare the obtained concentration values radios with maximum admissible values and on the basis of the comparative analysis conclude air environment condition at various locations of the survey area (cm. Russian patent jVa 2380729, MPK G 01 W 1/00, 2008).
  • the fixation of the informative values of the sensor readings can be carried out at significant intervals during which the vehicle can travel a long distance.
  • the distribution of local concentrations in the study area can be determined by measuring these concentrations in places located at a great distance from each other.
  • the measurement of local concentrations is carried out using gas analyzers with limited capabilities both in terms of measurement accuracy and in the number of determined gas components, which also reduces the reliability of mobile monitoring.
  • it is not intended to take into account the degree of influence of harmful gas components on public health.
  • a device for mobile monitoring of the content of harmful gas components in the air, containing gas analyzers with sensors, a data collection and processing unit located on a vehicle equipped with means for determining its location and a transceiver connected via a radio channel to a central server equipped with (see RF patent for invention JSTs 2369866, IPC G 01 N 33/00, 2009).
  • a known device because inertia of sensors; fixing informative values of sensor readings can be carried out at significant intervals during which the vehicle can travel a long distance. Accordingly, the distribution of local concentrations in the study area can be determined by measuring these concentrations in places located at a great distance from each other.
  • the closest in technical essence to the proposed device is a mobile control device for the content of harmful gas components in the air, containing gas analyzers with sensors, a data collection and processing unit located on a vehicle equipped with means for determining its location and a transceiver connected via a radio channel to a central server, equipped with software (see RF patent for the invention 2380729, IPC G 01 W 1/00, 2008).
  • the fixation of the informative values of the sensor readings can be carried out at significant intervals during which the vehicle can travel a long distance. Accordingly, the distribution of local concentrations in the study area can be determined by measuring these concentrations in places located at a great distance from each other.
  • the proposed technical solution is aimed at solving the problem of increasing the reliability of control by more accurately determining the distribution of local concentrations of harmful gas components in the air in the study area by reducing the influence of inertia of the sensors of gas analyzers, as well as by the use of high-precision gas analyzers with wide capabilities, with the possible consideration of the degree of influence of harmful gas components on public health.
  • a device for mobile monitoring of the content of harmful gas components in the air containing gas analyzers with sensors, an information collection and processing unit located on a vehicle equipped with means for determining its location and a transceiver connected via a radio channel to a central server, equipped with software, as gas analyzers with sensors, contains multisensor automatic gas analyzers of continuous monitoring, containing sensors of various operating principles, in which the sensors are grouped into separate blocks, each of which contains sensors of the same operating principle, and the information collection and processing unit is configured to fix informative values from sensors with a time shift for each sensor included in a separate block equal to the quotient of time division Sensor ystrodeystviya the number of sensors in the block.
  • multisensor automatic gas analyzers of continuous monitoring are multisensor gas analyzers containing sensors of various operating principles, providing high accuracy in measuring the concentrations of a large number of gas components of gas analyzers, the advantages of which are described in well-known information sources (see RF patent for the invention J a 2274855, IPC G01N27 / 416, 2004 or GANK-4 gas analyzer, www.gank4.ru), moreover, these gas analyzers have separate sensor units s, each of which comprises a plurality of sensors one action principle.
  • Each sensor of a certain physical principle of action has its own inertia and, accordingly, has its own response time, upon which the sensor gives reliable readings, and at the same time, an informative concentration value is recorded.
  • the fixing of informative values of the sensor readings can be carried out at significant intervals during which the vehicle can travel a long distance. Accordingly, the distribution of local concentrations in the study area can be determined by measuring these concentrations in places located at a great distance from each other.
  • each sensor When measured by sensors grouped in separate blocks, each of which contains sensors of the same principle of operation, each sensor gives informative readings through its characteristic speed, but these readings are recorded with a time offset for each sensor included in a separate block, equal to the quotient of dividing the sensor response time by the number of sensors in the block.
  • a time offset for each sensor included in a separate block equal to the quotient of dividing the sensor response time by the number of sensors in the block.
  • the response time of each sensor included in the block is 10 seconds.
  • the informative readings of one sensor and, accordingly, the local concentration value would be recorded every 100 m. If there were, for example, five sensors, from the first sensor informative readings are recorded after 10 seconds or after 100 m, from the second after 12 seconds or after 120 m, from the third after 14 seconds or after 140 m, etc.
  • the drawing schematically shows a device for mobile control of the content of harmful gas components in the air.
  • a device for mobile monitoring of harmful gas components in the air includes multi-sensor automatic gas analyzers 1, 2 continuous monitoring, containing sensors 3, 4, 5, 6 of a different principle of action grouped into separate blocks, each of which contains sensors of one principle of action.
  • Each sensor 3-6 is associated with a block 7 for collecting and processing information, configured to fix informative values from sensors with a time shift for each sensor included in a separate block equal to the quotient of dividing the sensor response time by the number of sensors in the block.
  • Multipolisensor automatic gas analyzers 1, 2 for continuous monitoring and an information collection and processing unit 7 are located on a vehicle 8 equipped with means 9 for determining its location, for example, a GPS system, and a transceiver 10 connected via a radio channel to a central server I equipped with software .
  • the proposed method for mobile monitoring of the content of harmful gas components in the air is carried out using a device for its implementation as follows.
  • Vehicle 8 for example, a car moves through the surveyed area.
  • local concentrations of gas components in the air are measured using multi-sensor automatic gas analyzers 1, 2 for continuous monitoring, containing sensors 3, 4, 5, 6 of a different principle of action grouped into separate blocks, each of which contains sensors of one principle of action.
  • the signals from each sensor 3-6 enter the information collection and processing unit 7, in which informative values from sensors 3-6 are recorded with a time shift for each sensor included in a separate unit equal to the quotient of dividing the sensor’s response time by the number of sensors in block.
  • Information from the unit 7 for collecting and processing information including the coordinates of the vehicle’s location, determined using means 9 for determining its location, is transmitted to the transceiver 10, and then via a radio channel to a central server 11 equipped with software.
  • the measured values of local concentrations are recorded for the corresponding places of the investigated territory (and, obviously, each measured value of the local concentration is brought into correspondence with the coordinates of the vehicle at the time the sensor starts measuring) and compared with the maximum permissible values.
  • areas of the surveyed area are identified in which there is an excess of the maximum permissible concentrations of harmful gas components in the air.
  • a comparative analysis of the obtained data and a map of the incidence and population density of the surveyed area obtained from stationary sanitary-hygienic monitoring is carried out, on the basis of which a conclusion is made about the state of the air environment and the degree of influence of harmful gas components on the health of the population in different places of the examined territory. So, if in some areas with exceeding the maximum permissible concentrations of harmful gas components in the air, the incidence does not exceed the incidence in areas where there is no such excess, then we can conclude that there is no effect of harmful gas components on the health of the population in these areas.
  • the proposed technical solution both in terms of the method and the device, provides an increase in the reliability of control by more accurately determining the distribution of local concentrations of harmful gas components in the air in the study area by reducing the influence of inertia of the sensors of gas analyzers, as well as by using high-precision gas analyzers with wide capabilities , with possible consideration of the degree of influence of harmful gas components on public health.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области охраны окружающей атмосферы при мобильном контроле (мониторинге) содержания вредных газовых компонентов в воздухе с целью сбора информации, диагностики состояния атмосферы на обследуемой территории и предназначено для использования в системе атмосфероохранных мероприятий для оперативного выявления мест загрязнения атмосферы с концентрациями вредных газовых компонентов, превышающими предельно допустимые, применительно к оценке их влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения. Повышение достоверности контроля за счет более точного определения распределения локальных концентраций вредных газовых компонентов в воздухе на обследуемой территории путем уменьшения влияния инерционности сенсоров газоанализаторов, а также за счет использования высокоточных газоанализаторов с широкими возможностями, при возможном учете степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения, достигается тем, что в способе мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, в котором измеряют локальные концентрации вредных газовых компонентов при помощи газоанализаторов с сенсорами, размещенных на транспортном средстве, которое перемещается по обследуемой территории, передают измеренные значения концентраций и координаты местонахождения транспортного средства на центральный сервер, снабженный программным обеспечением, сравнивают полученные значения концентраций с предельно допустимыми значениями и на основе такого сравнительного анализа делают вывод о состоянии воздушной среды в различных местах обследуемой территории, измеряют локальные концентрации газовых компонентов в воздухе при помощи мультиполисенсорных автоматических газоанализаторов непрерывного контроля, содержащих сенсоры различного принципа действия, причем измерения производят посредством сенсоров сгруппированных в отдельные блоки, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия, при фиксации информативных значений от сенсоров со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке, при этом на центральном сервере проводят сопоставительный анализ полученных данных и карты заболеваемости и плотности населения обследуемой территории, полученной по стационарному санитарно-гигиеническому мониторингу, на основе которого делают вывод о состоянии воздушной среды и степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения в различных местах обследуемой территории.

Description

СПОСОБ МОБИЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ВРЕДНЫХ ГАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ В ВОЗДУХЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к области охраны окружающей атмосферы при мобильном контроле (мониторинге) содержания вредных газовых компонентов в воздухе с целью сбора информации, диагностики состояния атмосферы на обследуемой территории и предназначено для использования в системе атмосфероохранных мероприятий для оперативного выявления мест загрязнения атмосферы с концентрациями вредных газовых компонентов, превышающими предельно допустимые, применительно к оценке их влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения.
Известен способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, в котором измеряют локальные концентрации вредных газовых компонентов при помощи газоанализаторов с сенсорами, размещенных на транспортном средстве, которое перемещается по обследуемой территории, передают измеренные значения концентраций и координаты местонахождения транспортного средства на центральный сервер, снабженный программным обеспечением, сравнивают полученные значения концентраций с предельно допустимыми значениями и на основе такого сравнительного анализа делают вывод о состоянии воздушной среды в различных местах обследуемой территории (см. патент РФ на изобретение Jfs 2369866, МПК G 01 N 33/00, 2009). В известном способе из-за инерционности сенсоров фиксация информативных значений показаний сенсоров может осуществляться через значительные промежутки времени, за которое транспортное средство может переместиться на большое расстояние. Соответственно и распределение локальных концентраций на обследуемой территории может определяться путем измерения этих концентраций в местах, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Это приводит к недостаточной достоверности мобильного контроля, так как может привести к тому, что возможный источник или область повышенного содержания вредных газовых компонентов в воздухе, находящиеся между указанными местами измерений, не будет обнаружен при мобильном контроле. Кроме того, в известном способе измерение локальных концентраций осуществляется при помощи газоанализаторов с ограниченными возможностями как по точности измерений, так и количеству определяемых газовых компонентов, что также уменьшает достоверность мобильного контроля.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, в котором измеряют локальные концентрации вредных газовых компонентов при помощи газоанализаторов с сенсорами, размещенных на транспортном средстве, которое перемещается по обследуемой территории, передают измеренные значения концентраций и координаты местонахождения транспортного средства на центральный сервер, снабженный программным обеспечением, сравнивают полученные значения концентраций с предельно допустимыми значениями и на основе такого сравнительного анализа делают вывод о состоянии воздушной среды в различных местах обследуемой территории (см. патент РФ на изобретение jVa 2380729, МПК G 01 W 1/00, 2008). В известном способе из-за инерционности сенсоров фиксация информативных значений показаний сенсоров может осуществляться через значительные промежутки времени, за которое транспортное средство может переместиться на большое расстояние. Соответственно и распределение локальных концентраций на обследуемой территории может определяться путем измерения этих концентраций в местах, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Это приводит к недостаточной достоверности мобильного контроля, так как может привести к тому, что возможный источник или область повышенного содержания вредных газовых компонентов в воздухе, находящиеся между указанными местами измерений, не будет обнаружен при мобильном контроле. В известном способе измерение локальных концентраций осуществляется при помощи газоанализаторов с ограниченными возможностями как по точности измерений, так и количеству определяемых газовых компонентов, что также уменьшает достоверность мобильного контроля. Кроме того, при реализации предлагаемого способа не предполагается учет степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения.
Известно устройство мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, содержащее газоанализаторы с сенсорами, блок сбора и обработки информации, размещенные на транспортном средстве, снабженном средствами определения его местонахождения и приемопередающим устройством, связанным по радиоканалу с центральным сервером, снабженным (см. патент РФ на изобретение JSTs 2369866, МПК G 01 N 33/00, 2009). В известном устройстве из-за инерционности сенсоров фиксация информативных значений показаний сенсоров может осуществляться через значительные промежутки времени, за которое транспортное средство может переместиться на большое расстояние. Соответственно и распределение локальных концентраций на обследуемой территории может определяться путем измерения этих концентраций в местах, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Это приводит к недостаточной достоверности мобильного контроля, так как может привести к тому, что возможный источник или область повышенного содержания вредных газовых компонентов в воздухе, находящиеся между указанными местами измерений, не будет обнаружен при мобильном контроле. Кроме того, известном устройстве измерение локальных концентраций осуществляется при помощи газоанализаторов с ограниченными возможностями как по точности измерений, так и количеству определяемых газовых компонентов, что также уменьшает достоверность мобильного контроля.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, содержащее газоанализаторы с сенсорами, блок сбора и обработки информации, размещенные на транспортном средстве, снабженном средствами определения его местонахождения и приемопередающим устройством, связанным по радиоканалу с центральным сервером, снабженным программным обеспечением (см. патент РФ на изобретение 2380729, МПК G 01 W 1/00, 2008). В известном устройстве из-за инерционности сенсоров фиксация информативных значений показаний сенсоров может осуществляться через значительные промежутки времени, за которое транспортное средство может переместиться на большое расстояние. Соответственно и распределение локальных концентраций на обследуемой территории может определяться путем измерения этих концентраций в местах, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Это приводит к недостаточной достоверности мобильного контроля, так как может привести к тому, что возможный источник или область повышенного содержания вредных газовых компонентов в воздухе, находящиеся между указанными местами измерений, не будет обнаружен при мобильном контроле. Кроме того, известном устройстве измерение локальных концентраций осуществляется при помощи газоанализаторов с ограниченными возможностями как по точности измерений, так и количеству определяемых газовых компонентов, что также уменьшает достоверность мобильного контроля. Предлагаемое техническое решение, как в части способа, так и устройства, направлено на решение задачи, состоящей в повышении достоверности контроля за счет более точного определения распределения локальных концентраций вредных газовых компонентов в воздухе на обследуемой территории путем уменьшения влияния инерционности сенсоров газоанализаторов, а также за счет использования высокоточных газоанализаторов с широкими возможностями, при возможном учете степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения.
Данная задача решается тем, что в способе мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, в котором измеряют локальные концентрации вредных газовых компонентов при помощи газоанализаторов с сенсорами, размещенных на транспортном средстве, которое перемещается по обследуемой территории, передают измеренные значения концентраций и координаты местонахождения транспортного средства на центральный сервер, снабженный программным обеспечением, сравнивают полученные значения концентраций с предельно допустимыми значениями и на основе такого сравнительного анализа делают вывод о состоянии воздушной среды в различных местах обследуемой территории, измеряют локальные концентрации газовых компонентов в воздухе при помощи мультиполисенсорных автоматических газоанализаторов непрерывного контроля, содержащих сенсоры различного принципа действия, причем измерения производят посредством сенсоров сгруппированных в отдельные блоки, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия, при фиксации информативных значений от сенсоров со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке, при этом на центральном сервере проводят сопоставительный анализ полученных данных и карты заболеваемости и плотности населения обследуемой территории, полученной по стационарному санитарно- гигиеническому мониторингу, на основе которого делают вывод о состоянии воздушной среды и степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения в различных местах обследуемой территории.
Также данная задача решается тем, что устройство мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, содержащее газоанализаторы с сенсорами, блок сбора и обработки информации, размещенные на транспортном средстве, снабженном средствами определения его местонахождения и приемопередающим устройством, связанным по радиоканалу с центральным сервером, снабженным программным обеспечением, в качестве газоанализаторов с сенсорами содержит мультиполисенсорные автоматические газоанализаторы непрерывного контроля, содержащие сенсоры различного принципа действия, в которых сенсоры сгруппированы в отдельные блоки, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия, причем блок сбора и обработки информации выполнен с возможностью фиксации информативных значений от сенсоров со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке.
Прежде всего, следует отметить, что мультиполисенсорные автоматические газоанализаторов непрерывного контроля представляют собой мультисенсорные газоанализаторы, содержащие сенсоры различного принципа действия, обеспечивающие высокую точность измерения концентраций большого количества газовых компонентов газоанализаторов, преимущества которых описаны в известных источниках информации (см. патент РФ на изобретение J a 2274855, МПК G01N27/416, 2004 или газоанализатор ГАНК-4, www.gank4.ru), причем в этих газоанализаторах имеются отдельные блоки сенсоров, каждый из которых содержит несколько сенсоров одного принципа действия.
Использование таких блоков обусловлено следующими обстоятельствами.
Каждый сенсор определенного физического принципа действия обладает свойственной ему инерционностью и, соответственно, имеет свое время быстродействия, при наступлении которого сенсор дает достоверные показания, и при этом фиксируется информативное значение концентрации. При использовании одного сенсора фиксация информативных значений показаний сенсоров может осуществляться через значительные промежутки времени, за которое транспортное средство может переместиться на большое расстояние. Соответственно и распределение локальных концентраций на обследуемой территории может определяться путем измерения этих концентраций в местах, находящихся на большом расстоянии друг от друга.
При измерении посредством сенсоров, сгруппированных в отдельные блоки, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия, каждый сенсор дает информативные показания через свойственное ему время быстродействия, но эти показания фиксируются со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке. Таким образом при мобильном контроле производятся измерения локальных концентраций через промежутки времени, равные указанному сдвигу по времени, или через соответствующие расстояния на обследуемой территории. Это позволяет повысить достоверность мобильного контроля, так как можно получить распределения локальных концентраций вредных газовых компонентов в воздухе при их измерении через небольшие промежутки времени или расстояния на обследуемой территории.
Так, например, время быстродействия каждого сенсора, входящего в блок, составляет 10 сек. При движении транспортного средства, при помощи которого осуществляется мобильный контроль, со скоростью 10 м/сек, очевидно, что информативные показания одного сенсора и, соответственно, локальное значение концентрации фиксировались бы через каждые 100 м. В случае же наличия в блоке, например, пяти сенсоров, от первого сенсора информативные показания фиксируются через 10 сек или через 100 м, от второго - через 12 сек или через 120 м, от третьего - через 14 сек или через 140 м, и т.д. Таким образом можно получить распределения локальных концентраций вредных газовых компонентов в воздухе через каждые 20 м обследуемой территории и, соответственно, достаточно точно выявить возможный источник или область повышенного содержания вредных газовых компонентов в воздухе. Очевидно, что при этом необходимо учитывать при определении места измерения концентрации, что оно будет сдвинуто в сторону, противоположную движению транспортного средства, на расстояние, преодоленное транспортным средством за время быстродействия сенсора.
Проведение на центральном сервере сопоставительного анализа полученных данных и карты заболеваемости и плотности населения обследуемой территории, полученной по стационарному санитарно-гигиеническому мониторингу, на основе которого делают вывод о состоянии воздушной среды и степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения в различных местах обследуемой территории, позволяет выявить степень влияния определенных вредных газовых компонентов на здоровье населения и, на основе такого анализа, разработать соответствующие рекомендации по устранению источников загрязнений или перемещению населения.
На чертеже схематично представлено устройство для мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе.
Устройство мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе включает в себя мультиполисенсорные автоматические газоанализаторы 1, 2 непрерывного контроля, содержащие сгруппированные в отдельные блоки сенсоры 3, 4, 5, 6 различного принципа действия, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия. Каждый сенсор 3 -6 связан с блоком 7 сбора и обработки информации, выполненным с возможностью фиксации информативных значений от сенсоров со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке. Мультиполисенсорные автоматические газоанализаторы 1, 2 непрерывного контроля и блок 7 сбора и обработки информации, размещены на транспортном средстве 8, снабженном средствами 9 определения его местонахождения, например, систему GPS, и приемопередающим устройством 10, связанным по радиоканалу с центральным сервером И, снабженным программным обеспечением.
Предлагаемый способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе осуществляется с использованием устройства для его реализации следующим образом.
Транспортное средство 8, например, автомобиль перемещается по обследуемой территории. При этом измеряют локальные концентрации газовых компонентов в воздухе при помощи мультиполисенсорных автоматических газоанализаторов 1, 2 непрерывного контроля, содержащих сгруппированные в отдельные блоки сенсоры 3, 4, 5, 6 различного принципа действия, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия. Сигналы от каждого сенсора 3 - 6 поступают в блок 7 сбора и обработки информации, в котором фиксируют информативные значения от сенсоров 3 - 6 со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке. Информация от блока 7 сбора и обработки информации, в том числе координаты местонахождения транспортного средства, определяемые при помощи средства 9 определения его местонахождения, поступают в приемопередающее устройство 10, а затем по радиоканалу в центральный сервер 11, снабженный программным обеспечением. В центральном сервере 11 измеренные значения локальных концентраций фиксируются для соответствующих мест обследуемой территории (причем, очевидно, что каждое измеренное значение локальной концентрации приводится в соответствие с координатами транспортного средства на момент начала измерения сенсором) и сравниваются с предельно допустимыми значениями. В результате выявляются области обследуемой территории, в которых имеет место превышение предельно допустимых концентраций вредных газовых компонентов в воздухе.
При этом на центральном сервере 11 проводят сопоставительный анализ полученных данных и карты заболеваемости и плотности населения обследуемой территории, полученной по стационарному санитарно-гигиеническому мониторингу, на основе которого делают вывод о состоянии воздушной среды и степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения в различных местах обследуемой территории. Так, если в каких-то областях с превышением предельно допустимых концентраций вредных газовых компонентов в воздухе заболеваемость не превышает уровень заболеваемости в областях, где такое превышение отсутствует, то можно сделать вывод об отсутствии влияние вредных газовых компонентов на здоровье населения в этих областях. Или, например, если плотность населения в областях с превышением предельно допустимых концентраций вредных газовых компонентов в воздухе незначительна, то нет необходимости в, например, дорогостоящем устранении источника загрязнения, а целесообразно просто расселить жителей по другим местам.
Предлагаемое техническое решение, как в части способа, так и устройства, обеспечивает повышение достоверности контроля за счет более точного определения распределения локальных концентраций вредных газовых компонентов в воздухе на обследуемой территории путем уменьшения влияния инерционности сенсоров газоанализаторов, а также за счет использования высокоточных газоанализаторов с широкими возможностями, при возможном учете степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, в котором измеряют локальные концентрации вредных газовых компонентов при помощи газоанализаторов с сенсорами, размещенных на транспортном средстве, которое перемещается по обследуемой территории, передают измеренные значения концентраций и координаты местонахождения транспортного средства на центральный сервер, снабженный программным обеспечением, сравнивают полученные значения концентраций с предельно допустимыми значениями и на основе такого сравнительного анализа делают вывод о состоянии воздушной среды в различных местах обследуемой территории, о т л и ч а ю щ и й с я т е м, что измеряют локальные концентрации газовых компонентов в воздухе при помощи мультиполисенсорных автоматических газоанализаторов непрерывного контроля, содержащих сенсоры различного принципа действия, причем измерения производят посредством сенсоров, сгруппированных в отдельные блоки, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия, при фиксации информативных значений от сенсоров со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке, при этом на центральном сервере проводят сопоставительный анализ полученных данных и карты заболеваемости и плотности населения обследуемой территории, полученной по стационарному санитарно- гигиеническому мониторингу, на основе которого делают вывод о состоянии воздушной среды и степени влияния вредных газовых компонентов на здоровье населения в различных местах обследуемой территории.
2. Устройство мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе, содержащее газоанализаторы с сенсорами, блок сбора и обработки информации, размещенные на транспортном средстве, снабженном средствами определения его местонахождения и приемопередающим устройством, связанным по радиоканалу с центральным сервером, снабженным программным обеспечением, о т л и ч а ю щ е е с я т е м, что в качестве газоанализаторов с сенсорами содержит мультиполисенсорные автоматические газоанализаторы непрерывного контроля, содержащие сенсоры различного принципа действия, в которых сенсоры сгруппированы в отдельные блоки, каждый из которых содержит сенсоры одного принципа действия, причем блок сбора и обработки информации выполнен с возможностью фиксации информативных значений от сенсоров со сдвигом по времени по каждому сенсору, входящему в отдельный блок, равным частному от деления времени быстродействия сенсора на количество сенсоров в блоке.
PCT/RU2012/000971 2012-11-23 2012-11-23 Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления WO2014081331A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2012/000971 WO2014081331A1 (ru) 2012-11-23 2012-11-23 Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2012/000971 WO2014081331A1 (ru) 2012-11-23 2012-11-23 Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014081331A1 true WO2014081331A1 (ru) 2014-05-30

Family

ID=50776381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000971 WO2014081331A1 (ru) 2012-11-23 2012-11-23 Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014081331A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10836639B1 (en) 2016-10-26 2020-11-17 Air Stations Llc/Elevated Analytics Llc Joint Venture Air quality measurement system
US10866226B1 (en) 2017-02-07 2020-12-15 Air Stations Llc/Elevated Analytics Llc Joint Venture Multi-point ground emission source sensor system
US10928371B1 (en) 2017-03-31 2021-02-23 Air Stations Llc/Elevated Analytics Llc Joint Venture Hand-held sensor and monitor system
CN116362522A (zh) * 2023-06-01 2023-06-30 广东鑫钻节能科技股份有限公司 基于多点分布模型的数字能源氮气站数据处理方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5481245A (en) * 1994-01-11 1996-01-02 Grumman Aerospace Corporation Monitored environment container
US6252505B1 (en) * 1999-04-06 2001-06-26 Northrop Grumman Corporation On-site environment monitoring system
RU70026U1 (ru) * 2007-07-05 2008-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Экологическая система сбора информации о состоянии региона
RU2380729C1 (ru) * 2008-06-04 2010-01-27 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет Система экологического мониторинга атмосферного воздуха промышленного региона

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5481245A (en) * 1994-01-11 1996-01-02 Grumman Aerospace Corporation Monitored environment container
US6252505B1 (en) * 1999-04-06 2001-06-26 Northrop Grumman Corporation On-site environment monitoring system
RU70026U1 (ru) * 2007-07-05 2008-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) Экологическая система сбора информации о состоянии региона
RU2380729C1 (ru) * 2008-06-04 2010-01-27 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет Система экологического мониторинга атмосферного воздуха промышленного региона

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10836639B1 (en) 2016-10-26 2020-11-17 Air Stations Llc/Elevated Analytics Llc Joint Venture Air quality measurement system
US10866226B1 (en) 2017-02-07 2020-12-15 Air Stations Llc/Elevated Analytics Llc Joint Venture Multi-point ground emission source sensor system
US10928371B1 (en) 2017-03-31 2021-02-23 Air Stations Llc/Elevated Analytics Llc Joint Venture Hand-held sensor and monitor system
CN116362522A (zh) * 2023-06-01 2023-06-30 广东鑫钻节能科技股份有限公司 基于多点分布模型的数字能源氮气站数据处理方法及系统
CN116362522B (zh) * 2023-06-01 2023-08-11 广东鑫钻节能科技股份有限公司 基于多点分布模型的数字能源氮气站数据处理方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104736987B (zh) 使用水平分析在人口稠密地区中进行气体泄漏检测和定位的方法
RU2011144887A (ru) Мобильные устройства и способы контроля транспортных средств
RU2521095C1 (ru) Способ диагностики рельсового пути
JP5026344B2 (ja) 非破壊試験計器用ｇｐｓ対応型データロギング・システム
RU88453U1 (ru) Приборный комплекс для бесконтактной диагностики технического состояния подземных трубопроводов м-1
RU2014138423A (ru) Мониторинг инфраструктуры транспортной сети
ES2733473T3 (es) Sistema de vigilancia de las condiciones de explotación de un tren
CN109696664B (zh) 一种超声波同频干扰的检测方法及检测装置
CN113324648B (zh) 一种便携式高速铁路轮轨振动时空同步测试方法及系统
Nagayama et al. Road condition evaluation using the vibration response of ordinary vehicles and synchronously recorded movies
WO2014081331A1 (ru) Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления
US20230408403A1 (en) Methane peak detection
US20180266919A1 (en) Vehicle-mounted exhaust gas analyzer, exhaust gas analysis system, information processing device, program for exhaust gas analysis system, and exhaust gas analysis method
GB2426340A (en) Detecting the position of defects in rails
PT2924662T (pt) Onboard-unit e método para a vigilância de funcionamento num sistema rodoviário de portagens
CN105387841B (zh) 高度检测装置、负荷驱动装置和高度检测方法
RU2474505C1 (ru) Способ диагностики рельсов
US20100211260A1 (en) System and method for detecting the polluting emissions of road vehicles or the like
RU2469317C1 (ru) Способ мобильного контроля содержания вредных газовых компонентов в воздухе и устройство для его осуществления
El-Geneidy et al. Toward validation of freeway loop detector speed measurements using transit probe data
CA2870425C (en) Automated in motion railway seismic wheel failure detection system
US20160091476A1 (en) Mobile plume integrator system
CN111971546B (zh) 移动体的特性劣化评价方法、特性劣化评价装置、特性劣化速度图生成方法以及特性劣化速度图生成装置
WO2014118931A1 (ja) 放射能汚染の検査装置、その検査方法及びその検査プログラム
KR20070033940A (ko) 정류장 지리적 정보 측정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12888747

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12888747

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1