В процессе утилизации отходов на полигонах ТКО образуются продукты биодеструкции: фильтрат и свалочный газ, которые отрицательно влияют на биосферу и здоровье населении. Исследователи из Пермского Политеха и Пермского ГАТУ им. академика Д.Н. Прянишникова предложили новый способ автоматизации учета поступающих на полигоны отходов. Программный комплекс, который создают исследователи, позволит проводить мониторинг фильтрата и выбросов газов, определять загруженность полигонов и отслеживать динамику их наполнения.
Результаты исследования ученые опубликовали в журнале IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Усовершенствованное автоматизированное рабочее место оператора они разработали на примере одного из полигонов ТКО Пермского края.
— Сейчас рабочее место оператора полигона ТКО оборудовано только электронными весами, на которых взвешивают мусоровозы. В состав нашей разработки вошли автомобильные весы, система видеофиксации автомобиля, блок распознавания и система управления базой данных. Программный комплекс сможет снимать на видео въезд мусоровоза, измерять его вес в груженом и порожнем состоянии, определять номерные знаки и управлять шлагбаумом. Автоматизация процессов позволит обеспечить автономную работу оборудования, — рассказывает один из разработчиков, профессор кафедры информационных технологий и автоматизированных систем Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Сергей Костарев.
Разработка пермских ученых позволит повысить производительность труда сотрудников полигонов ТКО и оперативно отправлять данные в природоохранные организации. Специалисты также смогут получать информацию с помощью датчиков, которые будут отображать состояние параметров массива отходов.
– За счет управления процессами, протекающими в теле полигона, происходит автоматизированный мониторинг выбросов свалочного газа. Для отслеживания по периметру санитарно-защитной зоны полигона ТКО мы предлагаем установить датчики газоанализаторов по основным компонентам этого газа, сигналы с которых будут поступать на экран оператора, — поясняет исследователь.
С помощью программного комплекса также можно будет прогнозировать расход и качество фильтрата и свалочного газа. Численный расчет эмиссионного потока свалочного газа ученые произвели с помощью программы ANSYS. Для определения размера санитарно-защитной зоны они использовали результаты, полученные с помощью унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы (УПРЗА) «ЭКОцентр».
По мнению ученых, разработка также позволит решить проблему предотвращения возгораний на полигонах ТКО. Кроме того, система сможет вести учет полигонов и организаций, которые вывозят отходы из жилого фонда и от объектов инфраструктуры.
Для создания программы исследователи из Пермского Политеха построили диаграмму состояний и переходов автоматизированного рабочего места оператора. Они также разработали логические уравнения, которые описывают алгоритм работы оборудования. Лестничную диаграмму для программирования логического контроллера исследователи составили на основе международного стандарта IEC 61131-3, а систему автоматизированного управления реализовали с помощью программируемого контроллера OMRON CP1L и панели оператора на сенсорном дисплее NT21.
