Система информационной поддержки для обеспечения экологической безопасности и принятия оптимальных эколого-экономических решений
А.С. Пиотровский, С.В. Прокопчина
С-ПбГЭТУ, Научное объединение Ученые за экологию, Россия
Лентрансгаз, Россия
Abstract — The new type of decision support systems (DSS-BIT) for ecological security providing , based on the Bayesian Integrant Technologies and Bayesian Intelligent and Soft Measurement systems are considered. The main features of DSS-BIT are described. The example of the application DSS-BIT in gas-recourses transportation systems is given.
Непрерывное развитие производственных мощностей нефтегазовых комплексов, освоение новых и эксплуатация существующих мест добычи и транспортировки газа усиливают антропогенные воздействия на компоненты экосистем. С другой стороны, потребности общества в топливно-энергетических ресурсах обусловливают объективную необходимость вышеуказанных процессов. Таким образом, особую важность приобретают вопросы экологической безопасности региональных природно-территориальных комплексов, их устойчивое функционирование
и развитие в условиях промышленных производств.В настоящее время на предприятиях отрасли силами лабораторий подразделений или по договорам со сторонними организациями ведется контроль за источниками выбросов и сбросов вредных веществ. Причем периодичность контроля весьма различна- от ежесуточного до одного раза в год. При этом результаты, как правило, служат для оперативного контроля и расчетов платежей. Огромный поток информации как во время, так и в пространстве ( при разбросе подразделений на определенной территории) остается невостребованным.
Для самих предприятий топливно-энергетического комплекса немаловажным является вопрос выработки оптимальной эколого-экономической стратегии, которая с одной стороны обеспечила бы соблюдение нормативно-правовых основных природоохранного законодательства, с другой стороны, обеспечила бы минимально необходимые финансовые затраты предприятия на природоохранные цели. Создание такой стратегии должно базироваться на объективной и полной информационной базе, содержащей необходимые данные и знания для выработки эффективных решений по экологической составляющей деятельности предприятия.
Система информационной поддержки для обеспечения экологической безопасности экологической безопасности и принятия оптимальных эколого-экономических решений должна позволять решать следующие задачи:
Основным составляющим такой системы является программное обеспечение, которое автоматизирует решение перечисленных задач и в значительной степени определяет эффективность, а также сроки и стоимость создания системы экологического мониторинга.
Начиная с 1997 года группой научных работников и программистов научного общественного объединения “Ученые за экологию” ведутся работы по созданию системы поддержки принятия управленческих решений для обеспечения экологической безопасности при эксплуатации нефтегазоперекачивающих комплексов на основе новых информационных технологий (ИТ) байесовских интеллектуальных измерений(БИИ). Первая очередь системы уже прошла успешную
апробацию и внедряется на предприятии “Тюменьтрансгаз” РАО “Газпром”. Данная система также была положена в основну деловых игр при проведении учебно-методического семинара главных инженеров ЛПУМГ предприятия Тюментрансгаз “Экологическая безопасность проведения работ на предприятиях нефтегазового комплекса Западной Сибири”.Рисунки 1-5 иллюстрируют возможности результаты построения систем поддержки принятия решений для обеспечения экологической безопасности и управления деятельностью по защите окружающей природной среды и оптимизации природопользования в данной производственной сфере.
Рис. 1. Шкала БИТ-технологий для интегрированной оценки содержания примеси сернистого ангидрида в воздушной среде
4
Рисунок 1 иллюстрирует процесс свертки информационных потоков измерительной информации, поступающей с газоанализаторов, результаты расчетных данных и экспертных оценок. При этом результатом является нечеткое значение концентрации примеси сернистого ангидрида ,определенное на основании БИТ-технологий и представленное в виде рядя гипотез на апостериорной шкале концентрации.
Рисунок 2 представляет развивающееся дерево влияющих на состояние воздушной среды факторов и их интегральных характеристик для конкретных локальных экосистем предприятий трансгаза. Когнитивная графика позволяет легко визуально оценить степень опасности ситуации (зеленый цвет соответствует нормальной, синий –напряженной, красный – опасной ситуациям). БИТ-технологии предусматривают возможность самому пользователю легко корректировать дерево факторов.
Рис.2. Развивающееся дерево факторов, влияющих на состояние воздушной среды
Рис. 3.Интерпретация ситуаций на основе БИТ-технологий
На рисунке 3 представлена интерпретация нечеткой эколого-экономической ситуации на отдельных участках линий транспортировки газа. Указаны альтернативные оценки ситуаций, их интерпретация, оценка степени экологической опасности и основные влияющие факторы с оценкой их состояния. Рисунок 4 позволяет детализировать информацию при рассмотрении каждого влияющего фактора подробнее.
Рис. 4. Интерпретация ситуации с детализированным рассмотрением влияния факторов на полученную
БИТ-оценку ситуации
Система поддержки принятия решений содержит распределенную по участках и объектам линий трансгаза базу данных , базу нормативно-справочного материала, нормативно-правовую базу документов, базу расчетных методик, геоинформационную систему с аналитическими возможностями, генератор отчетов предприятий, генератор произвольных запросов пользователя , базу рекомендуемых мероприятий, базу измерительных средств и другие модули. Весь комплекс этих средств позволяет своевременно на формализованной метрологической основе обобщить значительные объемы информации, получить оценку
динамики и прогнозы развития событий, определить риск инвестиций предприятия в строительство новых участков добычи и транспортировки ресурсов газа. В результате возможна генерация гибких стратегий управления эколого-экономической деятельностью, что и представлено на рисунке 5 в виде оценки текущих и ретроспективного (тестового) прогноза выплат в экологические фонды при применении рекомендуемых мероприятий нечетких стратегий управления.Рис. 5 Динамическая модель выплат в экофонд за загрязнение природной среды.
Литература
[1] Недосекин Д.Д., Прокопчина С.В., Чернявский Е.А. Информационные технологии интеллектуализации измерительных процесов. СПб.: Энергоатомиздат, 1995. 187 с.
[2] Прокопчина С. В. Организация измерительных процессов в условиях неопределенности. Регуляризирующий байесовский подход. СПб. Сборник докладов Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям SCM-98, 22-26 июня 1998, т.1 с.30-44.
[3] Прокопчина С. В. Концепция байесовской интеллектуализации измерений в задачах мониторинга сложных объектов// Новости искусственного интеллекта, М., №3, 1997, с.7-56.
[4] Prokopchina S.V., Averkin A. N. The short essue of the soft measurement concept. SPb., Hidrometeoizdat, 1997, 38pp.
[5] Прокопчина С. В. Системы мониторинга и поддержки принятия решений в природоохране и природопользовании, СПб., 1998, 110 с.
Site of Information
Technologies Designed by inftech@webservis.ru. |
|