Комплексна система моніторингу якості повітря
Вантажиться...
Дата
2022
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність теми. Проблема забрудненого повітря є однією з найбільш
нагальних у сучасному світі. Її вирішення починається з постійного
моніторингу якості повітря. Для цього необхідно мати достатню кількість
відповідних апаратних засобів, оснащених датчиками, що аналізують різні
показники та складові повітря і об’єднані в систему апаратно-програмними
засобами. На жаль, у сучасному світі більшість таких систем є дорогими та
використовуються локально лише великими компаніями у великих містах. Для
масового застосування моніторингу повітря необхідно використовувати
бюджетні альтернативи компонентів для апаратних та програмних модулів, та
на їх основі впровадити комплексну систему, що дозволить збільшити покриття
території та покращити якість моніторингу повітря.
Мета і задачі дослідження: розробка комплексної системи моніторингу
якості повітря масового застосування та її техніко-економічне обґрунтування,
що дозволить впровадити сучасну систему моніторингу стану повітря, що
здатна відслідковувати стан шести забрудників та двох додаткових показників
стану повітря, за допомогою бюджетних альтернатив апаратних компонентів та
безкоштовних програмних засобів.
Об'єкт дослідження – моніторинг якості повітря для масового
застосування, його апаратні і програмні компоненти.
Предмет дослідження – функціональні особливості апаратних та
програмних засобів для побудови комплексної системи моніторингу якості
повітря.
Методи дослідження.
Індекс якості повітря – метод визначення якості повітря за допомогою
відслідковування рівня показників шести забрудників повітря на протязі 8
годин та визначення на основі отриманих даних відносних значень
концентрації даних забрудників, а також загального рівня якості повітря.
Наукова новизна полягає в наступному:
1. Запропоновано бюджетний варіант системи моніторингу якості
повітря для масового застосування, що на 50% відсотків дешевший
за аналоги при вдвічі більшій кількості вимірюваних показників.
2. Розроблено апаратний та програмний модулі комплексної системи
моніторингу якості повітря.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що
запропонована система є значно дешевшою за будь-який з розглянутих
аналогів, і є простою та зручною у використанні, що дозволяє впровадити її на
різних рівнях, від персонального користування окремими людьми до
об’єднання багатьох підсистем в одну велику надсистему для більш детального
аналізу якості повітря. Впровадження подібної системи для масового
користування суттєво покращить якість та обсяги моніторингу показників
забруднення повітря, що дозволить швидше та ефективніше реагувати на зміни
в складі повітря та вживати відповідних заходів для покращення екологічної
ситуації.
Апробація роботи. Основні положення і результати роботи були
представлені та обговорювались на XV науковій конференції магістрантів та
аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2022 (Київ, 16-18
листопада 2022 р.) та IX Міжнародній науково-технічній Internet-конференції
«Сучасні методи, інформаційне, програмне та технічне забезпечення систем
керування організаційно-технічними та технологічними комплексами»
(Онлайн, 25 листопада 2022 р.).
Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з
вступу, трьох розділів та висновків.
У вступі подано загальну характеристику теми та роботи.
У першому розділі зроблено оцінку сучасного стану проблеми,
обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, сформульовано мету і задачі
досліджень, розглянуто існуючі аналоги систем моніторингу якості повітря, а
також проведений аналіз, який дає змогу визначити основні переваги та
недоліки цих систем.
У другому розділі наведено формування вимог до системи, проведений
аналіз наявних на ринку компонентів, проведено підбір компонентів для
розроблюваної системи моніторингу повітря.
У третьому розділі описаний процес розробки апаратного та програмного
модулів комплексної системи, а також наведене економічне обґрунтування
запропонованої системи.
У висновках представлені результати проведеної роботи.
Робота представлена на 72 аркушах, містить 43 рисунки, 9 таблиць та
посилання на список використаних літературних джерел.
Опис
Ключові слова
моніторінг повітря, екологія, якість повітря, мікроконтролер, датчик, програмне забезпечення, air monitoring, ecology, air quality, microcontroller, sensor, software
Бібліографічний опис
Єршихін, С. В. Комплексна система моніторингу якості повітря : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Єршихін Сергій Володимирович. – Київ, 2022. – 81 с.