Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием

Рассмотрена возможность применения методов локализованного спектрального анализа для оценки неопределенности случайных амплитудных изменений в гармонических неслучайных составляющих многокомпонентного процесса загрязнения атмосферы энергетическим предприятием. Дана сравнительная оценка вероятностей...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2015
Автор:	Любимова, Н.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України 2015
Назва видання:	Электронное моделирование
Теми:	Применение методов и средств моделирования
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101329
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием / Н.А. Любимова // Электронное моделирование. — 2015. — Т. 37, № 6. — С. 99-110. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-101329
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1013292016-06-03T03:02:05Z Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием Любимова, Н.А. Применение методов и средств моделирования Рассмотрена возможность применения методов локализованного спектрального анализа для оценки неопределенности случайных амплитудных изменений в гармонических неслучайных составляющих многокомпонентного процесса загрязнения атмосферы энергетическим предприятием. Дана сравнительная оценка вероятностей выбросов (раздельно по компонентам загрязнения) на основе анализа дисперсий вейвлет-коэффициентов гармонических составляющих контролируемых во времени компонент. Розглянуто можливість використання методів локалізованого спектрального аналізу для оцінки невизначеності випадкових амплітудних змін в гармонійних невипадкових складових багатокомпонентного процессу забруднення атмосфери енергетичним підприємством. Наведено порівняльне оцінювання вірогідності викидів (роздільно по компонентах забруднення) на основі аналізу дисперсій вейвлет-коефіцієнтів гармонійних складових контрольованих у часі компонент. Possibility of application of the methods of localized spectral analysis is considered for estimating vagueness of the random peak changes in the harmonic non-random constituents of multicomponent process of atmosphere pollurion by power enterprises. Possibility of comparative evaluation of probabilities of emissions (separately by the components of contamination) is well-proven on the basis of analysis of dispersions of wavelet-coefficients of harmonic constituents of the components controlled in time. 2015 Article Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием / Н.А. Любимова // Электронное моделирование. — 2015. — Т. 37, № 6. — С. 99-110. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0204-3572 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101329 658.562 ru Электронное моделирование Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Применение методов и средств моделирования Применение методов и средств моделирования
spellingShingle	Применение методов и средств моделирования Применение методов и средств моделирования Любимова, Н.А. Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием Электронное моделирование
description	Рассмотрена возможность применения методов локализованного спектрального анализа для оценки неопределенности случайных амплитудных изменений в гармонических неслучайных составляющих многокомпонентного процесса загрязнения атмосферы энергетическим предприятием. Дана сравнительная оценка вероятностей выбросов (раздельно по компонентам загрязнения) на основе анализа дисперсий вейвлет-коэффициентов гармонических составляющих контролируемых во времени компонент.
format	Article
author	Любимова, Н.А.
author_facet	Любимова, Н.А.
author_sort	Любимова, Н.А.
title	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием
title_short	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием
title_full	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием
title_fullStr	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием
title_full_unstemmed	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием
title_sort	сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием
publisher	Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Применение методов и средств моделирования
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101329
citation_txt	Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием / Н.А. Любимова // Электронное моделирование. — 2015. — Т. 37, № 6. — С. 99-110. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Электронное моделирование
work_keys_str_mv	AT lûbimovana sravnitelʹnaâocenkaaposteriornyhveroâtnostejvybrosovvmnogokomponentnyhprocessahzagrâzneniâatmosferyénergetičeskimpredpriâtiem
first_indexed	2025-07-07T10:45:03Z
last_indexed	2025-07-07T10:45:03Z
_version_	1836984674769960960
fulltext	ÓÄÊ 658.562 Í.À. Ëþáèìîâà, ä-ð òåõí. íàóê Õàðüêîâñêèé íàöèîíàëüíûé àãðàðíûé óíèâåðñèòåò èì. Â.Â. Äîêó÷àåâà (Óêðàèíà, 62483, Õàðüêîâñêàÿ îáë., Õàðüêîâñêèé ðàéîí, ï/î «Êîììóíèñò», òåë.: (0572) 937146, (0572) 676778; e-mail: office@knau.kharkov.ua; n.lioubimova@mail.ru) Ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ â ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ïðîöåññàõ çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû ýíåðãåòè÷åñêèì ïðåäïðèÿòèåì Ðàññìîòðåíà âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ ìåòîäîâ ëîêàëèçîâàííîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà äëÿ îöåíêè íåîïðåäåëåííîñòè ñëó÷àéíûõ àìïëèòóäíûõ èçìåíåíèé â ãàðìîíè÷åñêèõ íå- ñëó÷àéíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ìíîãîêîìïîíåíòíîãî ïðîöåññà çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû ýíåðãå- òè÷åñêèì ïðåäïðèÿòèåì. Äàíà ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ (ðàçäåëüíî ïî êîìïîíåíòàì çàãðÿçíåíèÿ) íà îñíîâå àíàëèçà äèñïåðñèé âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ ãàð- ìîíè÷åñêèõ ñîñòàâëÿþùèõ êîíòðîëèðóåìûõ âî âðåìåíè êîìïîíåíò. Ðîçãëÿíóòî ìîæëèâ³ñòü âèêîðèñòàííÿ ìåòîä³â ëîêàë³çîâàíîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàë³çó äëÿ îö³íêè íåâèçíà÷åíîñò³ âèïàäêîâèõ àìïë³òóäíèõ çì³í â ãàðìîí³éíèõ íåâèïàäêîâèõ ñêëà- äîâèõ áàãàòîêîìïîíåíòíîãî ïðîöåññó çàáðóäíåííÿ àòìîñôåðè åíåðãåòè÷íèì ï³äïðèºìñò- âîì. Íàâåäåíî ïîð³âíÿëüíå îö³íþâàííÿ â³ðîã³äíîñò³ âèêèä³â (ðîçä³ëüíî ïî êîìïîíåíòàõ çàáðóäíåííÿ) íà îñíîâ³ àíàë³çó äèñïåðñ³é âåéâëåò-êîåô³ö³ºíò³â ãàðìîí³éíèõ ñêëàäîâèõ êîíòðîëüîâàíèõ ó ÷àñ³ êîìïîíåíò. Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: êîíòðîëü, ýíåðãåòèêà, çàãðÿçíåíèå, àòìîñôåðà. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàìåòèëèñü äâà îñíîâíûõ ìåòîäîëîãè÷åñêèõ ïîäõîäà â îáëàñòè áîðüáû ñ çàãðÿçíåíèåì àòìîñôåðíîãî âîçäóõà. Ïåðâûé ïîäõîä, ïîëó÷èâøèé íàçâàíèå «íàèëó÷øèõ ïðàêòè÷åñêè äîñòèæèìûõ ìåð», ñîñ- òîèò â òîì, ÷òî íåçàâèñèìî îò ñòåïåíè çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðíîãî âîçäóõà â íàñåëåííûõ ïóíêòàõ âíåäðÿþòñÿ ñîâðåìåííûå òåõíîëîãè÷åñêèå ìåðû áîðüáû ñ çàãðÿçíåíèÿìè. Âòîðîé ïîäõîä, íàçâàííûé «óïðàâëåíèå êà÷åñò- âîì âîçäóõà», ïðåäïîëàãàåò íàëè÷èå ñòàíäàðòîâ êà÷åñòâà âîçäóõà, íà îñíî- âå êîòîðûõ îñóùåñòâëÿþòñÿ âñå ìåðîïðèÿòèÿ ïî êîíòðîëþ è áîðüáå ñ çàãðÿçíåíèÿìè àòìîñôåðû. Ñòàíäàðòàìè êà÷åñòâà âîçäóõà ïðèíÿòû ïðå- äåëüíî äîïóñòèìûå êîíöåíòðàöèè ðàçëè÷íûõ òîêñè÷åñêèõ âåùåñòâ â àò- ìîñôåðíûõ çàãðÿçíåíèÿõ. Óñòàíîâëåíû äâà ïîêàçàòåëÿ: ìàêñèìàëüíî ðà- çîâûå (çà 20 ìèí) è ñðåäíåñóòî÷íûå (çà 24 ÷). Ñîáëþäåíèå ýòèõ ñòàíäàðòîâ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2015. Ò. 37. ¹ 6 99 � Í.À. Ëþáèìîâà, 2015 óòâåðæäåíî íà çàêîíîäàòåëüíîì óðîâíå è âëå÷åò çà ñîáîé íåîáõîäèìîñòü ïðîâåäåíèÿ ïîñòîÿííî äåéñòâóþùåãî êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ çà ãàçîîáðàç- íûìè âûáðîñàìè òåïëîýëåêòðîñòàíöèé (ÒÝÑ) [1]. Ñëîæíîñòü î÷èñòêè ãàçîâûõ âûáðîñîâ îò âðåäíûõ õèìè÷åñêèõ çàãðÿç- íåíèé îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ìíîãèå âûáðîñû ýíåðãåòè÷åñêèõ ïðåäïðèÿòèé ñîäåðæàò çîëó, ñàæó, ÷àñòèöû ïûëè, íàãðåòûå äî âûñîêèõ òåìïåðàòóð, ò.å. êîìïîíåíòû, óäàëÿåìûå ðàçëè÷íûìè ìåòîäàìè î÷èñòêè. Èõ êîíöåíòðàöèè è ðèòì ïîñòóïëåíèÿ íåñòàáèëüíû, ñïîñîáû î÷èñòêè çàâèñÿò îò ôèçèêî- õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ, èõ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèé, êîíöåíòðàöèè, òåìïåðàòóðû è äðóãèõ ôàêòîðîâ. Äëÿ î÷èñòêè èñïîëüçóþò- ñÿ ðàçëè÷íûå óñòðîéñòâà, òåõíîëîãèè è ìåòîäû. Ïîýòîìó ïðè îðãàíèçàöèè êîíòðîëÿ òàêèõ ìíîãîêîìïîíåíòíûõ (ìíîãîïàðàìåòðè÷åñêèõ) ïðîöåññîâ çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû ýíåðãåòè÷åñêèìè ïðåäïðèÿòèÿìè àêòóàëüíûìè ÿâëÿþòñÿ çàäà÷è îðãàíèçàöèè è ïëàíèðîâàíèÿ ñ ó÷åòîì àïîñòåðèîðíîé èíôîðìàöèè îá èíòåíñèâíîñòè ïðåâûøåíèÿ íîðì ïðåäåëüíî äîïóñòèìûõ âûáðîñîâ (ÏÄÂ) ïî êîìïîíåíòàì çàãðÿçíåíèÿ. Îöåíêà èíòåíñèâíîñòè ÏÄÂ ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé ïðîáëåìîé, òàê êàê ïðåâûøåíèå íîðì ÏÄÂ — íå òîëüêî ñëó÷àéíîå, íî è ðåäêîå ñîáûòèå. Ïðè ôèêñàöèè òàêîãî ñîáûòèÿ âîçìîæíû îøèáêè êîíòðîëÿ [1] âñëåäñòâèå íåîä- íîðîäíîñòè ìåòðîëîãè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ïåðâè÷íûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé è èçìåðèòåëüíûõ êàíàëîâ ñèñòåìû ìíîãîïàðàìåòðè÷åñêîãî êîíòðîëÿ è àï- ðèîðíîé íåîïðåäåëåííîñòè ïðîöåññîâ ìíîãîêîìïîíåíòíîãî çàãðÿçíåíèÿ. Îöåíêà èíòåíñèâíîñòåé âûáðîñîâ ïî êîìïîíåíòàì, ñëó÷àéíî ìåíÿþùèì ñâîé êîëè÷åñòâåííûé ñîñòàâ âî âðåìåíè, — ýòî çàäà÷à îöåíèâàíèÿ àïîñ- òåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé êðèòè÷åñêèõ ýêñòðåìóìîâ êîíòðîëèðóåìûõ ìíîãî- ìåðíûõ ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Òàêîå îöåíèâàíèå ñïîñîáñòâóåò ðåøåíèþ àêòóàëüíîé ïðîáëåìû ñòàòèñòè÷åñêîãî ñèíòåçà ìíîãîïàðàìåòðè÷åñêèõ ñèñ- òåì êîíòðîëÿ â óñëîâèÿõ àïðèîðíîé íåîïðåäåëåííîñòè ñâîéñòâ êîíòðî- ëèðóåìûõ ïðîöåññîâ çàãðÿçíåíèÿ. Èçâåñòíûå ðàáîòû ïî àíàëèçó ìàòåìàòè÷åñêèõ ìîäåëåé âûáðîñîâ ñëó- ÷àéíûõ ïðîöåññîâ îòíîñÿòñÿ ê òåîðèè ïîìåõîóñòîé÷èâîñòè ñèñòåì ñâÿçè [2, 3] è èíôîðìàöèîííî-èçìåðèòåëüíûì òåõíîëîãèÿì êîíòðîëÿ è òåõíè- ÷åñêîé äèàãíîñòèêè [1, 4]. Îäíàêî âî âñåõ ñëó÷àÿõ ðå÷ü èäåò î ìàòåìàòè- ÷åñêèõ ìîäåëÿõ îáíàðóæåíèÿ íàðóøåíèé ñòàöèîíàðíîñòè èíôîðìàöèîí- íûõ ïðîöåññîâ, â îñíîâíîì îäíîìåðíûõ. Èíòåíñèâíîñòè ìàêñèìàëüíûõ âûáðîñîâ ïðîäóêòîâ çàãðÿçíåíèÿ ïðîìûøëåííûìè îáúåêòàìè è èõ âå- ðîÿòíîñòíûå ñâîéñòâà êàê ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ òåîðåòè÷åñêè íå èññëå- äîâàíû. Èçó÷åíèå ìîäåëè ýêñòðåìàëüíûõ âûáðîñîâ îãðàíè÷èâàåòñÿ ìàòå- ìàòè÷åñêèìè ìîäåëÿìè ðàñ÷åòîâ âûáðîñîâ ñ ó÷åòîì îñîáåííîñòåé è âîç- ìîæíûõ èçìåíåíèé òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, à òàêæå òî÷íîñòè è ìåò- ðîëîãè÷åñêîé íàäåæíîñòè ñðåäñòâ èçìåðåíèÿ [5, 6] Í.À. Ëþáèìîâà 100 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37. ¹ 6 Ðàññìîòðèì âîçìîæíîñòè ëîêàëèçîâàííîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà (âåéâëåò-àíàëèçà) ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ñðàâíèòåëüíîãî îöåíèâàíèÿ àïîñ- òåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ â ìíîãîêîìïîíåíòíûõ ïðîöåññàõ çàã- ðÿçíåíèÿ âîçäóøíîé ñðåäû. Âåðîÿòíîñòíàÿ ìîäåëü ñëó÷àéíûõ âûáðîñîâ. Ïîâûøåíèå ýôôåê- òèâíîñòè êîíòðîëÿ ïðîöåññîâ çàãðÿçíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû — ýòî, ïðåæäå âñåãî, èçó÷åíèå çàêîíîìåðíîñòåé ïîâåäåíèÿ ïðîöåññîâ ñëó÷àé- íîãî èçìåíåíèÿ êîíòðîëèðóåìûõ ïîêàçàòåëåé. Òàêèå çàêîíîìåðíîñòè íî- ñÿò ëîêàëüíûé ÷àñòîòíî-àìïëèòóäíûé õàðàêòåð è òðóäíî ðàçëè÷èìû íà ôîíå êîìïëåêñíûõ (ïî ñðåäíåìó çíà÷åíèþ è ñïåêòðó íåñòàöèîíàðíîñòè) íàáëþäàåìûõ ïðîöåññîâ çàãðÿçíåíèÿ. Çíàíèå àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñ- òåé ñîñòîÿíèé äèíàìè÷åñêîãî îáúåêòà êîíòðîëÿ (ïðîöåññà çàãðÿçíåíèÿ) íà çàäàííûõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè åãî íàáëþäåíèÿ ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü òî÷- íîñòü (ýêñòðàïîëÿöèè) ëîêàëüíûõ ïðåâûøåíèé íîðì ÏÄÂ. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî âûäåëèòü â êîíòðîëèðóåìûõ íåñòàöèîíàðíûõ ïðîöåññàõ çàãðÿçíåíèÿ íåñëó÷àéíûå ïî ÷àñòîòå è ñëó÷àéíûå ïî àìïëèòóäå ëîêàëüíûå òðåíäû. Ñóììàðíàÿ ïî ÷àñòîòå è ïî âðåìåíè íàáëþäåíèÿ äèñ- ïåðñèÿ òàêèõ òðåíäîâ ÿâëÿåòñÿ ìåðîé íåîïðåäåëåííîñòè ëîêàëüíûõ êðàò- êîâðåìåííûõ âûáðîñîâ. Îöåíêà òàêîé äèñïåðñèè âîçìîæíà, åñëè èçâåñòíû âåðîÿòíîñòíûå ñâîéñòâà êîíòðîëèðóåìûõ ïðîöåññîâ ïî êàæäîé èç èçìå- ðÿåìûõ êîìïîíåíò õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà çàãðÿçíåíèÿ. Îöåíèâàíèå âåðîÿòíîñòíûõ ñâîéñòâ íåñòàöèîíàðíûõ (ïî ðÿäó ïàðà- ìåòðîâ) ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ çàãðÿçíåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé çàäà÷åé âñëåäñòâèå íàëè÷èÿ íåóñòðàíèìûõ è íåêîíòðîëèðóåìûõ ôàêòîðíûõ âëèÿ- íèé. Îäíàêî âûÿâèòü â òàêèõ ïðîöåññàõ çàêîíîìåðíîñòè è ôóíêöèîíàëü- íûå ñèñòåìàòè÷åñêèå òåíäåíöèè âîçìîæíî, èìåÿ äàæå íåáîëüøèå âûáîð- êè ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé. Ñóùåñòâóþùèå â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìåòîäû ñòàòèñòè÷åñêîé îáðàáîòêè äàííûõ, ðàñïðåäåëåííûõ âî âðåìåíè, îñîáåííî â çàäà÷àõ ýêîëîãè÷åñêîãî ìîíèòîðèíãà è êà÷åñòâåííûõ èçìåðåíèé, îñíîâàíû íà òåîðèè ñòàòèñòè- ÷åñêîãî àíàëèçà âðåìåííûõ ðÿäîâ. Ýòè ìåòîäû çàêðåïëåíû íîðìàòèâíî â ãîñóäàðñòâåííûõ ñòàíäàðòàõ Óêðàèíû è èñïîëüçóþòñÿ íå òîëüêî äëÿ ñòà- òèñòè÷åñêîãî êîíòðîëÿ ìíîãîìåðíûõ ïîêàçàòåëåé êà÷åñòâà, íî è äëÿ ðåãó- ëèðîâàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, âêëþ÷àÿ ïðîöåäóðû ïðîãíîçèðî- âàíèÿ íàðóøåíèé êà÷åñòâà. Îäíàêî, íåñìîòðÿ íà ðàçíîîáðàçèå è ìàòåìà- òè÷åñêóþ êîððåêòíîñòü ñóùåñòâóþùèõ ìåòîäîâ ñòàòèñòè÷åñêîãî àíàëèçà ïåðâè÷íûõ äàííûõ ïðè äèíàìè÷åñêîì êîíòðîëå ïðîöåññîâ çàãðÿçíåíèÿ ñðåäû, îñòàåòñÿ íåðåøåííûì âîïðîñ ïîñòðîåíèÿ ñòðóêòóðíîé ìîäåëè ëî- êàëüíî íåñòàöèîíàðíûõ êîíòðîëèðóåìûõ ïðîöåññîâ, â êîòîðîé áûëà áû ðàñêðûòà ïîëíîòà âåðîÿòíîñòíûõ ñâîéñòâ ïðè ìèíèìàëüíîé íåîïðåäåëåí- íîñòè êà÷åñòâåííûõ èçìåíåíèé. Ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2015. Ò. 37. ¹ 6 101 Èñïîëüçóåì ìåòîäû âåéâëåò-àíàëèçà äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ ìèíèìèçàöèè íåîïðåäåëåííîñòè ïðè êîíòðîëå íàðóøåíèé íîðì ÏÄÂ. Âåéâëåò-àíàëèç ÿâëÿåòñÿ óñïåøíîé àëüòåðíàòèâîé êëàññè÷åñêîìó àíàëèçó Ôóðüå, òàê êàê åìó ïðèñóùà áîëåå ãèáêàÿ òåõíèêà îáðàáîòêè ñèãíàëîâ. Îäíî èç íàèáîëåå âàæíûõ ïðåèìóùåñòâ âåéâëåò-àíàëèçà ñîñòîèò â òîì, ÷òî îí ïîçâîëÿåò âûäåëèòü õîðîøî ëîêàëèçîâàííûå èçìåíåíèÿ ñèãíàëîâ íà ôîíå ñëó÷àé- íîãî øóìà. Ñ ïîìîùüþ âåéâëåò-àíàëèçà ñèãíàë (âûáðîñ) ðàñêëàäûâàåòñÿ íà àïïðîêñèìèðóþùèå (îïèñûâàþò ñãëàæåííûé ñèãíàë) è äåòàëèçèðóþùèå (îïèñûâàþò êîëåáàíèÿ, îòðàæàþùèå øóìîâóþ êîìïîíåíòó) ñîñòàâëÿþùèå, ñîîòâåòñòâóþùèå âåéâëåò-êîýôôèöèåíòàì. Êàê ïðàâèëî, âåëè÷èíà øóìà ìåíüøå âåëè÷èíû ñèãíàëà. Ïîýòîìó ïðîñòåéøèì ñïîñîáîì óäàëåíèÿ øóìà ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâëåíèå íåêîòîðîãî ïîðîãîâîãî çíà÷åíèÿ è ïðèðàâíèâàíèå ê íóëþ âñåõ êîýôôèöèåíòîâ, ìåíüøèõ, ÷åì ýòî çíà÷åíèå. Îò ïðàâèëüíîãî âûáîðà âåéâëåòà è ïîðîãîâîãî çíà÷åíèÿ çàâèñèò êà- ÷åñòâî øóìîïîäàâëåíèÿ (îöåíêà ñîîòíîøåíèÿ ñèãíàë-øóì). Ïðè ìàëûõ çíà÷åíèÿõ ïîðîãà ÷óâñòâèòåëüíîñòè ýòî ñîîòíîøåíèå óâåëè÷èâàåòñÿ íå- çíà÷èòåëüíî, à ïðè áîëüøèõ — åñòü ðèñê ïîäàâèòü è ñóùåñòâåííûé ñèã- íàë. Äî ñèõ ïîð ïðîöåäóðà âûáîðà âåéâëåòà è ïîðîãà øóìîïîäàâëåíèÿ íîñèò ïîëóýìïèðè÷åñêèé õàðàêòåð. Îäíàêî òåîðèÿ âåéâëåò-àíàëèçà èíòåí- ñèâíî ðàçâèâàåòñÿ, è â áëèæàéøåå âðåìÿ ìîæíî îæèäàòü áîëåå ÷åòêèõ òåîðåòè÷åñêèõ îáîñíîâàíèé. Ïðè ëþáîì àâòîìàòèçèðîâàííîì ìîíèòîðèíãå âûáðîñîâ âðåäíûõ âå- ùåñòâ â àòìîñôåðó èíôîðìàöèÿ î êîëè÷åñòâåííûõ çíà÷åíèÿõ ôèçèêî- õèìè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé çàãðÿçíåíèÿ — ýòî äèñêðåòèçèðîâàííûå âî âðå- ìåíè ðåàëèçàöèè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Â ñèëó îãðàíè÷åííîñòè ïåðèîäîâ íàáëþäåíèÿ è êîíå÷íîñòè èíòåðâàëîâ äèñêðåòèçàöèè òàêèå ðåàëèçàöèè óäîáíî ïðåäñòàâëÿòü ñòàòèñòè÷åñêèìè ìîäåëÿìè âðåìåííûõ ðÿäîâ ñ ÷àñ- òîòíî-ôàçîâîé íåñòàöèîíàðíîñòüþ è íàëè÷èåì íèçêî÷àñòîòíûõ è âûñî- êî÷àñòîòíûõ òðåíäîâ. Ïðè íàëè÷èè â òàêèõ ðåàëèçàöèÿõ ëîêàëüíûõ ñïåêòðàëüíûõ âîçìó- ùåíèé, âûçûâàþùèõ íàðóøåíèÿ ñòàáèëüíîñòè âðåìåííîãî ðÿäà è ïðåâû- øåíèå íîðì ÏÄÂ, äëÿ àíàëèçà ðÿäîâ öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü âåéâëåò- àíàëèç, à íå êëàññè÷åñêèé ñïåêòðàëüíûé àíàëèç, îñíîâàííûé íà ïðåîáðà- çîâàíèÿõ Ôóðüå. Òàêîé àíàëèç, âî-ïåðâûõ, ïîçâîëÿåò âûÿâèòü ðåãóëÿðíûå ÷àñòîòíûå è ôàçîâûå îñîáåííîñòè êîíå÷íûõ (ñóòî÷íûõ, íåäåëüíûõ è äð.) ðÿäîâ íàáëþäåíèé, âî-âòîðûõ, äàåò âîçìîæíîñòü îöåíèòü ïî äèñïåðñèè âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ àìïëèòóäíûå ñêà÷êîîáðàçíûå èçìåíåíèÿ ðåãó- ëÿðíûõ ëîêàëüíûõ òðåíäîâ ðàçëè÷íûõ ÷àñòîò. Çàäàâ ñòðóêòóðó ìîäåëè íåñòàöèîíàðíîñòè âðåìåííîãî ðÿäà (ïî ñðåä- íåìó çíà÷åíèþ, äèñïåðñèè, ñïåêòðó), ìîæíî îöåíèòü âïîñëåäñòâèè àïîñ- Í.À. Ëþáèìîâà 102 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37. ¹ 6 òåðèîðíûå âåðîÿòíîñòè ïðåâûøåíèÿ íîðì ÏÄÂ íà ëîêàëèçîâàííûõ èíòåð- âàëàõ âðåìåíè â ïðåäåëàõ íîðìàòèâíî çàäàííûõ ïåðèîäîâ íàáëþäåíèÿ. Çíàíèå òàêîé âåðîÿòíîñòè ïîçâîëèò íå òîëüêî àäàïòèðîâàòü ïëàí êîíòðîëÿ âûáðîñîâ ê ðåàëüíûì óñëîâèÿì ïðîòåêàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íî è äàñò âîçìîæíîñòü ñíèçèòü âåðîÿòíîñòè îøèáîê êîíòðîëÿ, îñîáåííî îøèáêè âòîðîãî ðîäà. Ïðè ìîíèòîðèíãå ñëó÷àéíîãî ïðîöåññà X tS ( ) çàãðÿçíåíèÿ ïî âûäå- ëåííîé êîìïîíåíòå X S õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ëþáîå ïðåâûøåíèå íîðìû ÏÄÂ ïî ýòîé êîìïîíåíòå áóäåì ñ÷èòàòü ñëó÷àéíûì ñîáûòèåì AS , S S�1, , ãäå S — îáùåå ÷èñëî êîìïîíåíò. Òàêîå ñîáûòèå ìîæåò ïîÿâèòüñÿ èëè íå ïîÿâèòüñÿ â õîäå èçìåðèòåëüíûõ ýêñïåðèìåíòîâ, ÷èñëî êîòîðûõ N òåîðå- òè÷åñêè î÷åíü âåëèêî (N ��). Ïðè N �� ìíîæåñòâî ñîáûòèé AS áóäåò ïðåäñòàâëÿòü ñîáîé áåñêîíå÷íóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîáûòèé ASK , ãäå K — äèñêðåòíîå çíà÷åíèå ñîîòâåòñòâóþùåãî êîìïîíåíòà. Ïî îòíîøåíèþ êî âñåì S êîíòðîëèðóåìûì êîìïîíåíòàì ñîáûòèå A (ïðåâûøåíèå íîðì ÏÄÂ õîòÿ áû ïî îäíîìó êîìïîíåíòó) åñòü ñîáûòèå, äîñòîâåðíîå â âåðîÿò- íîñòíîì ïðîñòðàíñòâå ({AS }, �) [7]. Â ýòîì ñëó÷àå ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü êîëè÷åñòâåííîãî ñðàâíåíèÿ è ðàçäåëüíîãî îöåíèâàíèÿ âåðîÿòíîñòåé P A( )1 , ..., P AS( )ïðè èñêóññòâåííîì óñëîâèè îáÿçàòåëüíîãî ïîÿâëåíèÿ îäèíî÷íîãî âûáðîñà õîòÿ áû â îäíîì èç ïðîöåññîâ X tS ( ) çà êîíå÷íîå âðåìÿ íàáëþäåíèÿ Tí < �. Âûáîð ìîäåëè âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ. Ïðÿìîå íåïðåðûâíîå âåéâ- ëåò-ïðåîáðàçîâàíèå íàáëþäàåìîãî ïðîöåññà x (t) îñóùåñòâëÿåòñÿ ñîãëàñíî ôîðìàëüíîìó ïðàâèëó [8] W a b C a x t t b a dt( , ) \| \| ( )� �� 1 � � , (1) ãäå a è b — ïàðàìåòðû ìàñøòàáà è ñäâèãà; C� — íîðìèðîâî÷íûé ìíî- æèòåëü; � (( ) / )t b a� — àíàëèçèðóþùèé (áàçèñíûé) âåéâëåò. Ìíîæèòåëü C� äîëæåí îáëàäàòü ñâîéñòâîì êîíå÷íîñòè äëÿ âñåõ ÷àñòîò �, C dx� � � �� \| ( )\| \| 2 , à âåéâëåòû� (( ) / )x b a� — ñëåäóþùèìè ñâîéñòâàìè: à) îãðàíè÷åííîñòè — �� t dx)\|2 , Ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2015. Ò. 37. ¹ 6 103 á) ëîêàëèçàöèè — �� ( )\| ( \| \| )t c t� � � �1 1 , �� \| ( \| \| )� � � �c 1 1 , ãäå � > 0; ñ = const; â) íóëåâîãî ñðåäíåãî, âïëîòü äî ïîðÿäêà K, — �� t t dxK� � ) 0. Èñïîëüçóÿ èçâåñòíîå ñâîéñòâî èíòåãðèðîâàíèÿ ãàóññîâûõ âåéâëåòîâ [8, 9], âûðàæåíèå (1) ìîæíî ïðåîáðàçîâàòü, ïðåäñòàâèâ çíà÷åíèå èíòåã- ðàëà â âèäå ðàçíîñòè âåéâëåòîâ íà åäèíèöó ìåíüøåãî ïîðÿäêà ïðè ôèêñè- ðîâàííûõ çíà÷åíèÿõ aj è be [10]: W a b a C a x t g t b a gj e j K j i N i K i e j K( , ) \| \| ( )� �� 1 1 t b a i e j � �� 1 , (2) ãäå C KK� �� 2 1( )! , g d dx eK K K x � � � � � � � ( )1 1 2 2 . Èñïîëüçîâàíèå íåïðåðûâíîãî âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ â âèäå ìîäåëè (2) ïîçâîëÿåò âûáèðàòü ëþáûå ìàñøòàáû aj è ñäâèãè be äëÿ áàçèñíîãî âåéâëåòà ïðè ôèêñèðîâàííûõ çíà÷åíèÿõ x ti( ) àíàëèçèðóåìîãî ïðîöåññà x t( ). Â ýòîì ñëó÷àå ôèêñèðîâàííûìè äëÿ êàæäîãî îòñ÷åòà i áóäóò è âåéâ- ëåò-êîýôôèöèåíòû g K �1 è g K . Ýêñïåðèìåíòàëüíîå ñðàâíèòåëüíîå îöåíèâàíèå âåðîÿòíîñòåé âû- áðîñîâ. Äëÿ ñðàâíèòåëüíîãî îöåíèâàíèÿ âåðîÿòíîñòåé âîçìîæíûõ êðàò- êîâðåìåííûõ âûáðîñîâ â õîäå ìîíèòîðèíãà áûëè èçìåðåííû ïî N = 6150 çíà÷åíèé äëÿ S = 5 êîìïîíåíò çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû òåïëîýëåêòðîñòàí- öèåé. Äëèòåëüíîñòü íàáëþäåíèÿ Tí = 22 ñóò. Øàã äèñêðåòèçàöèè t ñîñòà- âèë 5 ìèí. Äëÿ ìíîãîìåðíûõ èçìåðåíèé èñïîëüçîâàíà ìíîãîêàíàëüíàÿ èí- ôîðìàöèîííî-èçìåðèòåëüíàÿ ñèñòåìà «Óëüòðàìàò-23» ñ ìàêñèìàëüíîé ïîã- ðåøíîñòüþ èçìåðåíèé, íå ïðåâûøàþùåé 5 % (ïðèâåäåííîå çíà÷åíèå). Ïðè âûïîëíåíèè êîíòðîëüíîãî îöåíèâàíèÿ ó÷òåíû íîðìû è ðåãëà- ìåíòû Åâðîïåéñêîé äèðåêòèâû 2001/80/ÅÝÑ äëÿ ìîùíûõ òîïîê, à òàêæå äèðåêòèâà, ïðèíÿòàÿ â Ãåðìàíèè äëÿ ìîùíûõ òîïîê (13.BLMSchV) â îá- íîâëåííîé ôîðìóëèðîâêå êàê äèðåêòèâà äëÿ óñòðîéñòâà áîëüøîé òåïëî- âîé ìîùíîñòè è ãàçîòóðáèííûõ óñòàíîâîê. Áûëè ó÷òåíû òàêæå âàæíûå íîâîââåäåíèÿ: ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ ïûëè â ïðåäïèñàíèè îãðàíè÷åíû Í.À. Ëþáèìîâà 104 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37. ¹ 6 æåñòêî è ñíèæåíû ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ äëÿ ñåðû è àçîòà; â ¹ 14 ïðåä- ïèñàíî èñïîëüçîâàíèå íîðì ÑÅN äëÿ çàáîðà ïðîá è àíàëèçà âñåõ âðåäíûõ âåùåñòâ, à òàêæå äëÿ ïðîâåäåíèÿ êàëèáðîâêè àâòîìàòè÷åñêèõ èçìåðèòåëü- íûõ ñèñòåì. Ýòà ìåòîäèêà ÿâëÿåòñÿ ïîäòâåðæäåíèåì òîãî, ÷òî êà÷åñòâî îïðåäåëåíèÿ ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèÿ ñîîòâåòñòâóåò íàó÷íîìó. Âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèå ïðîöåññîâ êîíòðîëÿ ãàçîâîé ñìåñè X t1( ) — ïûëü, X t2( ) — NOx, X t3( ) — SO2, X t4( ) — CO, X t5( ) — O2 (3) ïðîâåäåíî â ñîîòâåòñòâèè ñ ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëüþ (2). Ïàðàìåòðû ìîäåëè âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ: K = 2; i �1 24, ; l �1 320, , ãäå l — íîìåð èçìåðåíèÿ (îáùåå ÷èñëî èçìåðåíèé 320). Ðåàëèçàöèÿ êîíòðîëèðóåìûõ â ñîîòâåòñòâèè ñ ðåãëàìåíòîì êîìïîíåíòîâ ãàçîâîé ñìåñè (3) ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1 (ñì. âêëåéêó). Â êà÷åñòâå ïðèìåðà íà ðèñ. 2 (ñì. âêëåéêó) ïðåä- ñòàâëåíû òðåõìåðíûå èçîáðàæåíèÿ âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâW a bj e( , ), îò- ëè÷àþùèåñÿ äðóã îò äðóãà, ïîñêîëüêó ñîäåðæàò íåîäèíàêîâîå ÷èñëî ïå- ðèîäîâ íèçêî÷àñòîòíûõ òðåíäîâ, íàëè÷èå êîòîðûõ âèäíî èç ðèñ. 1. Ïî- ýòîìó äëÿ ñðàâíèòåëüíîãî îöåíèâàíèÿ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ðàçäåëüíî äëÿ êàæäîãî èç êîìïîíåíòîâ X X1 5� ðàññ÷èòàíû äèñïåðñèè [8] âåéâëåò- êîýôôèöèåíòîâ â ôóíêöèè ìàñøòàáà àj äëÿ ìàêñèìàëüíî ïîëíîãî (22 ñóò) ïåðèîäà íàáëþäåíèÿ. Îïðåäåëèì äëÿ êàæäîãî èç S êîìïîíåíòîâ äèñïåðñèþ âåéâëåò-êîýô- ôèöèåíòîâ (2) âäîëü îñè ñäâèãà be, e L� �1 . Ðàññìîòðèì äâà âàðèàíòà àíà- ëèçà: 1) äëÿ îäíîãî ìàñøòàáà aj, j �1, ] ; 2) äëÿ âñåõ ìàñøòàáîâ a1, ..., a]. Â ñëó÷àå 1 ïîëó÷èì (äëÿ k-ãî êîìïîíåíòà): D L W a b W w j e L k j e k k( ) ( ) [ ( , ) ]( ) ( ) � � �� 1 1 1 2, ãäå W L W a b k e L k j e ( ) ( ) ( , )� � � �1 1 . Â ñëó÷àå 2 äèñïåðñèÿ âñåõ âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ ìîæåò áûòü íàé- äåíà â âèäå íåñìåùåííîé îöåíêè (äëÿ k-ãî êîìïîíåíòà): D LS W a b W w j j e L k j e k k( ) ( ) [ ( , ) ]( ) ( ) � � �� 1 1 1 1 2, ãäå W LS W a b k j j e L k j e ( ) ( )( ) ( , )� � � � ��1 1 1 . Ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2015. Ò. 37. ¹ 6 105 Åñëè Dw — îáùàÿ (ñóììàðíàÿ) äèñïåðñèÿ äëÿ S êîìïîíåíòîâ, ò.å. D Dw k S w k� � � 1 ( ) , òî âåðõíÿÿ ãðàíèöà âåðîÿòíîñòè ïîÿâëåíèÿ îäèíî÷íîãî âûáðîñà â ïðî- öåññå x tk ( ) äëÿ k-ãî êîìïîíåíòà P D Dk w k w ( ) ( )� �1. Åñëè îöåíêà â ôîðìå âåðõíåé ãðàíèöû, ò.å. àïðèîðíîé âåðîÿòíîñòè ïîÿâëåíèÿ îäèíî÷íîãî âû- áðîñà, âûïîëíÿåòñÿ äëÿ j-ãî ìàñøòàáà aj, òî ñóììàðíóþ äèñïåðñèþ ìîæ- íî çàïèñàòü â âèäå D Dwj k S wj k� � � 1 ( ) , à îöåíêó âåðîÿòíîñòè äëÿ âàðèàíòà 2 — â âèäå P D D j k wj k wj ( ) ( )� �1. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî äëÿ ïîëó÷åíèÿ ñðàâíèòåëüíûõ îöåíîê àïîñ- òåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ äëÿ âñåõ S êîìïîíåíò êîìïëåêñíîãî ïðîöåññà çàãðÿçíåíèÿ íåîáõîäèìî ïåðåä âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèåì ïðî- öåññîâ x t1( ), ..., x ts( ) ïðîâåñòè èõ íîðìèðîâêó, âû÷èòàÿ èç êàæäîãî îöåíêó åãî ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ è äåëÿ ïîëó÷åííóþ ðàçíîñòü íà îöåíêó ñðåäíåãî êâàäðàòè÷åñêîãî îòêëîíåíèÿ. Èç ðèñ. 3 (ñì. âêëåéêó) âèäíî, ÷òî äèñïåðñèè âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ âîçðàñòàþò ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ ìàñøòàáà (óìåíüøåíèå ÷àñòîòû ëîêàëü- íûõ òðåíäîâ) äëÿ èññëåäóåìûõ êîìïîíåíòîâ äûìîâîãî ãàçà. Ñëåäóåò ó÷èòû- âàòü, ÷òî äèñïåðñèè âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ äëÿ òðåíäà, èìåþùåãî ôèê- ñèðîâàííóþ ÷àñòîòó è ñëó÷àéíóþ àìïëèòóäó, ñîîòâåòñòâóþò ïåðåìåííîé ñîñòàâëÿþùåé, ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå êîòîðîé òåì áîëüøå, ÷åì áîëüøå ìîùíîñòü. Ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ ìàêñèìóìà ñëó÷àéíîé àìïëèòóäû îïðåäå- ëÿåòñÿ çàêîíîì ðàñïðåäåëåíèÿ Âåéáóëëà—Ãíåäåíêî [7], ñîãëàñíî êîòî- ðîìó ïðè âîçðàñòàíèè äèñïåðñèè óâåëè÷èâàåòñÿ è âåðîÿòíîñòü ïîâûøåíèÿ ïðåäåëüíîãî ìàêñèìóìà. Òàêàÿ âåðîÿòíîñòíàÿ ìîäåëü ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü ñðàâíèòåëüíóþ îöåíêó âåðîÿòíîñòè äëÿ êàæäîãî èç ñîâìåñòíî ðàññìàò- ðèâàåìûõ êîìïîíåíòîâ êîíòðîëèðóåìîé ñìåñè: P D DS W k S WS k � � � 1 . Â òàáë. 1 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ äèñïåðñèé âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ ñ ó÷åòîì âûñîêî÷àñòîòíûõ òðåíäîâ è äàíû îöåíêè âåðõíåé ãðàíèöû âå- ðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ïî êîìïîíåíòàì çàãðÿçíåíèÿ. Ñóììàðíûå äèñïåðñèè âû÷èñëÿëèñü êàê ñóììû äèñïåðñèé âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ ïî ñòðîêå ñ ó÷åòîì ÷åòûðåõ ëîêàëüíûõ òðåíäîâ. Êàê âèäíî èç òàáë. 1 ìàêñèìàëüíóþ Í.À. Ëþáèìîâà 106 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37. ¹ 6 âåðîÿòíîñòü âûáðîñà èìååò O2, à çàòåì — ïûëü. Âåðîÿòíîñòü îäèíî÷íûõ âûáðîñîâ NOx, SO2 è CO — ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâà. Â òàáë. 2 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ äèñïåðñèé âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ è äàíû îöåíêè âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ â ñëó÷àÿõ, êîãäà êðîìå âûñîêî÷àñòîò- íûõ òðåíäîâ ó÷èòûâàþòñÿ è òðåíäû íèçêî÷àñòîòíûå. Ðàñïðåäåëåíèå âå- ðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ïðè ýòîì ñóùåñòâåííî ìåíÿåòñÿ, îñîáåííî äëÿ SO2 è CO. Èç òàáë. 2 ñëåäóåò, ÷òî ìàêñèìóì âåðîÿòíîñòè âûáðîñà äëÿ O2 ñîõ- ðàíÿåòñÿ, íî ïîâûøàåòñÿ (â ÷åòûðå ðàçà) âåðîÿòíîñòü âûáðîñîâ CO. Ìèíèìàëüíóþ âåðîÿòíîñòü âûáðîñà (â äâà ðàçà) èìååò SO2, ÷òî ïîë- íîñòüþ ñîîòâåòñòâóåò òåõíîëîãè÷åñêèì îñîáåííîñòÿì ïðîèçâîäñòâà ýíåð- ãèè íà ÒÝÑ (âûõîä â àòìîñôåðó ñåðíèñòîãî ãàçà ñòðîãî ðåãóëèðóåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåæäóíàðîäíûìè íîðìàìè). Äëÿ óñòðàíåíèÿ èçëèøêîâ SO2 â âûáðîñàõ èñïîëüçóåòñÿ òåõíîëîãèÿ èçâåñòêîâàíèÿ (àáñîðáöèè äàí- íîãî êîìïîíåíòà èç ãàçîâîé ñìåñè ðàñòâîðîì èçâåñòè). Ýôôåêòèâíîñòü ðàáîòû ãàçîî÷èñòíûõ óñòðîéñòâ â áîëüøîé ñòåïåíè çàâèñèò îò ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ óëàâëèâàåìîé çîëû è ïîñòóïàþ- Ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2015. Ò. 37. ¹ 6 107 Êîìïîíåíòà ãàçîâîé ñìåñè Äèñïåðñèÿ âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ äëÿ âûñîêî- è íèçêî÷àñòîòíûõ ëîêàëüíûõ òðåíäîâ ñ ïåðèîäîì T (ìèí) Ñóììàðíàÿ äèñïåðñèÿ ïî ñòðîêå Âåðîÿòíîñòü âûáðîñà 20 40 80 120 Ïûëü 0,216 0,271 0,319 0,489 1,304 0,218 NOx 0,016 0,066 0,174 0,323 0,579 0,097 SO2 0,004 0,015 0,049 0,089 0,157 0,026 CO 0,014 0,077 0,410 0,938 1,439 0,240 O2 0,329 0,657 0,775 0,749 2,510 0,419 Òàáëèöà 2 Êîìïîíåíòà ãàçîâîé ñìåñè Äèñïåðñèÿ âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ äëÿ âûñîêî÷àñòîòíûõ ëîêàëüíûõ òðåíäîâ ñ ïåðèîäîì T (ìèí) Ñóììàðíàÿ äèñïåðñèÿ ïî ñòðîêå Âåðîÿòíîñòü âûáðîñà 10 20 30 40 Ïûëü 0,017 0,216 0,086 0,271 0,059 0,230 NOx 0,003 0,016 0,041 0,066 0,126 0,049 SO2 0,0008 0,004 0,009 0,015 0,134 0,052 CO 0,004 0,014 0,042 0,077 0,137 0,053 O2 0,046 0,329 0,558 0,657 1,587 0,616 Òàáëèöà 1 ùèõ â çîëîóëîâèòåëü äûìîâûõ ãàçîâ. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè çîëû — ïëîòíîñòü, äèñïåðñíûé ñîñòàâ, ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå (äëÿ ýëåêòðî- ôèëüòðîâ), ñëèïàåìîñòü. Äëÿ ìîêðûõ çîëîóëîâèòåëåé áîëüøîå çíà÷åíèå èìååò ñîäåðæàíèå â çîëå ñâîáîäíîé èçâåñòè ÑàÎ, ïðè áîëüøîì ñîäåð- æàíèè êîòîðîé èõ ðàáîòà ñòàíîâèòñÿ íåâîçìîæíîé, òàê êàê ïðîèñõîäèò öåìåíòàöèÿ çîëû. Òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ ìîæåò áûòü íàðóøåí è îáîðó- äîâàíèå ïîâðåæäåíî, ÷òî ïîâëå÷åò çà ñîáîé äîïîëíèòåëüíûå ýêîíîìè÷åñ- êèå âëîæåíèÿ. Ïîýòîìó êà÷åñòâåííîå âûïîëíåíèå àêòèâíîãî êîíòðîëÿ êîìïîíåíòîâ äûìîâûõ ãàçîâ ýíåðãîïðåäïðèÿòèÿ îáåñïå÷èâàåò ñóùåñòâåí- íûé òåõíîëîãè÷åñêèé, ýêîíîìè÷åñêèé è ýêîëîãè÷åñêèé ýôôåêò. Â ïðîöåññå ëþáîãî àâòîìàòèçèðîâàííîãî ìîíèòîðèíãà âûáðîñîâ âðåä- íûõ âåùåñòâ â àòìîñôåðó èíôîðìàöèÿ î êîëè÷åñòâåííûõ ôèçèêî-õèìè- ÷åñêèõ ïîêàçàòåëÿõ çàãðÿçíåíèÿ — ýòî äèñêðåòèçèðîâàííûå âî âðåìåíè ðåà- ëèçàöèè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Â ñèëó îãðàíè÷åííîñòè ïåðèîäîâ íàáëþäåíèÿ è êîíå÷íîñòè èíòåðâàëîâ äèñêðåòèçàöèè òàêèå ðåàëèçàöèè óäîáíî ïðåäñòàâ- ëÿòü â âèäå ñòàòèñòè÷åñêèõ ìîäåëåé âðåìåííûõ ðÿäîâ ñ ÷àñòîòíî-ôàçîâîé íåñòàöèîíàðíîñòüþ (íèçêî÷àñòîòíûõ è âûñîêî÷àñòîòíûõ òðåíäîâ). Âûâîäû 1. Ïðèìåíåíèå ìåòîäîâ ëîêàëèçîâàííîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà äàëî âîçìîæíîñòü âûïîëíÿòü îöåíêó íåîïðåäåëåííîñòè ñëó÷àéíûõ àìïëèòóä- íûõ èçìåíåíèé â ãàðìîíè÷åñêèõ íåñëó÷àéíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ìíîãîêîì- ïîíåíòíîãî ïðîöåññà çàãðÿçíåíèÿ àòìîñôåðû ýíåðãîïðåäïðèÿòèåì ïî- ñðåäñòâîì ïîñòðîåíèÿ ñòðóêòóðíîé ìîäåëè ëîêàëüíî íåñòàöèîíàðíûõ êîíòðîëèðóåìûõ ïðîöåññîâ. 2. Ñðàâíèòåëüíîå îöåíèâàíèå âåðîÿòíîñòåé îäèíî÷íûõ âûáðîñîâ âîç- ìîæíî íà îñíîâå àíàëèçà äèñïåðñèé âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ ãàðìîíè÷åñêèõ ñîñòàâëÿþùèõ êîíòðîëèðóåìûõ âî âðåìåíè êîìïîíåíò çàãðÿçíåíèÿ. Íîðìè- ðîâêà ýòèõ âåðîÿòíîñòåé è îöåíêà íèæíèõ ãðàíèö äëÿ èõ çíà÷åíèé ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíà â äëèòåëüíîì ýêñïåðèìåíòå. 3. Ïðåäñòàâëåíèå âåðîÿòíîñòè âûáðîñîâ êîìïîíåíòû äûìîâîé ñìåñè â âèäå ðÿäà {O2, CO, ïûëü, NOx, SO2}ïîçâîëÿåò ñäåëàòü êîððåêöèþ íà ñòàäèè ïðîåêòèðîâàíèÿ è ýêñïëóàòàöèè è ïðàâèëüíî ðàññòàâèòü àêöåíòû è ïðèîðè- òåòû ïðè ïëàíèðîâàíèè ñèñòåìû àêòèâíîãî êîíòðîëÿ, èñïîëüçîâàòü ñîîò- âåòñòâóþùèå òåõíîëîãèè äëÿ óñòðàíåíèÿ âîçìîæíûõ íàðóøåíèé. 4. Èñïîëüçîâàíèå âåéâëåò-àíàëèçà ïîçâîëÿåò âûÿâèòü ðåãóëÿðíûå ÷àñ- òîòíûå è ôàçîâûå îñîáåííîñòè êîíå÷íûõ ðÿäîâ íàáëþäåíèé è äàåò âîçìîæ- íîñòü îöåíèâàòü ïî äèñïåðñèè âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ àìïëèòóäíûå ñêà÷êî- îáðàçíûå èçìåíåíèÿ ðåãóëÿðíûõ ëîêàëüíûõ òðåíäîâ ðàçëè÷íûõ ÷àñòîò. 5. Çàäàâàÿñü ñòðóêòóðîé ìîäåëè íåñòàöèîíàðíîñòè âðåìåííîãî ðÿäà (ïî ñðåäíåìó çíà÷åíèþ, äèñïåðñèè, ñïåêòðó) ìîæíî îöåíèòü âïîñëåäñò- Í.À. Ëþáèìîâà 108 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37. ¹ 6 âèè àïîñòåðèîðíûå âåðîÿòíîñòè ïðåâûøåíèÿ íîðì ÏÄÂ íà ëîêàëèçî- âàííûõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè â ïðåäåëàõ çàäàííûõ ïåðèîäîâ íàáëþäåíèÿ. Çíàíèå òàêîé âåðîÿòíîñòè ïîçâîëèò íå òîëüêî àäàïòèðîâàòü ïëàí êîíòðîëÿ âûáðîñîâ ê ðåàëüíûì óñëîâèÿì ïðîòåêàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íî è ñíèçèòü âåðîÿòíîñòè îøèáîê êîíòðîëÿ. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. Âîëîäàðñüêèé ª.Ò., Êóõàð÷óê Â.Â., Ïîäæàðåíêî Â.Î., Ñåðäþê Ã.Á. Ìåòðîëîã³÷íå çàáåçïå÷åííÿ âèì³ðþâàíü ³ êîíòðîëþ. Íàâ÷. ïîñ³á. — Â³ííèöÿ: Âåëåñ, 2001. — 219 ñ. 2. Ôîìèí ß.À. Òåîðèÿ âûáðîñîâ ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. — Ì. : Ñâÿçü, 1980. — 216 ñ. 3. Ëåâèí Á.Ð. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ñòàòèñòè÷åñêîé ðàäèîòåõíèêè. Â 3-õ êí. Êí. âòîðàÿ. — Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1975. — 392 ñ. 4. Ìàëàé÷óê Â.Ï., Ìîçãîâèé Î.Â., Ïåòðåíêî Î.Ì. ²íôîðìàö³éíî-âèì³ðþâàëüí³ òåõíîëî- ã³¿ íåðóéí³âíîãî êîíòðîëþ. Íàâ÷. ïîñ³á.— Äí³ïðîïåòðîâñüê: ÐÂÂ ÄÍÓ, 2001. — 240 ñ. 5. Áîãäàíîâè÷ È. Àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû êîíòðîëÿ è ó÷åòà âûáðîñîâ çàãðÿçíÿþ- ùèõ âåùåñòâ è ïàðíèêîâûõ ãàçîâ â àòìîñôåðó // Ýíåðãåòèêà è ÒÝÊ. — 2010. — ¹ 2. — Ñ. 14—18. 6. Ãåéêî Î.Í., Àêìåäçÿíîâ È.Ø., Öâåëûõ Þ.Ì. Àâòîìàòèçèðîâàííûé ìíîãîêîìïîíåíò- íûé êîíòðîëü âûáðîñîâ ïðîìûøëåííûõ îáúåêòîâ â àòìîñôåðó// Òåõíîëîãèÿ è êîíñò- ðóèðîâàíèå ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû. — 2003. — ¹ 5. — Ñ. 18—22. 7. Ëþáèìîâà Í.À. Ïëàíèðîâàíèå êîíòðîëÿ çàãðÿçíÿþùèõ âûáðîñîâ ýíåðãåòè÷åñêèõ ïðåäïðèÿòèé // Ñèñòåìí³ äîñë³äæåííÿ òà ³íôîðìàö³éí³ òåõíîëîã³¿. — 2014. — ¹ 3.— Ñ. 35—41. 8. Íîâèêîâ Ë.Â. Îñíîâû âåéâëåò-àíàëèçà ñèãíàëîâ. Ó÷åá. ïîñîáèå.— ÑÏá: «Ìîäóñ+», 1999. —152 ñ. 9. Ososkov G., Shitov A. Gaussian Wavelet Features and their Application for Analysis of Disc- retized Signals// Computer Physics Communication. — 2000. — Vol. 126. — Ð. 149—157. 10. Øèòîâ À.Á. Ðàçðàáîòêà ÷èñëåííûõ ìåòîäîâ è ïðîãðàìì, ñâÿçàííûõ ñ ïðèìåíåíèåì âåéâëåò-àíàëèçà äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ è îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ. Äèññ. ... ä-ðà òåõí. íàóê. — Èâàíîâî, 2001. — 125 ñ. 11. Ñïðàâî÷íèê ïî òåîðèè âåðîÿòíîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêå / Ïîä ðåä. Â.Ñ. Êî- ðîëþêà — Êèåâ : Íàóê. äóìêà, 1978. — 584 ñ. N.A. Lyubymova COMPARATIVE EVALUATION OF POSTERIOR PROBABILITIES OF EMISSIONS IN MULTICOMPONENT PROCESSES OF ATMOSPHERIC POLLUTION BY POWER ENTERPRISE Possibility of application of the methods of localized spectral analysis is considered for estimat- ing vagueness of the random peak changes in the harmonic non-random constituents of multi- component process of atmosphere pollurion by power enterprises. Possibility of comparative evaluation of probabilities of emissions (separately by the components of contamination) is well-proven on the basis of analysis of dispersions of wavelet-coefficients of harmonic constitu- ents of the components controlled in time. K e y w o r d s: control, power industry, pollution, environment. Ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà àïîñòåðèîðíûõ âåðîÿòíîñòåé âûáðîñîâ ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2015. Ò. 37. ¹ 6 109 REFERENCES 1. Volodarsky, Ye.T. (2001), Metrolog³chne zabezpechennya vym³ryuvan i controlyu [Metro- logic support of measurements and control, Manual], Veles, Vinnitsa, Ukraine. 2. Fomin, Ya.A. (1980), Teoriya vybrosov sluchainykh protsessov [The theory of emissions of random processes], Svyaz, Moscow, Russia. 3. Levin, B.R. (1975), Teoreticheskiye osnovy statisticheskoi radiotekhniki [Theoretical founda- tions of statistical radio engineering, in 3 books, Book 2], Sovetskoe radio, Moscow, Russia. 4. Malaychuk, V.P., Mozhovyi, O.V. and Petrenko, Î.Ì. (2001), ²nformats³yno-vim³ryuvaln³ tehnolog³¿ neruyn³vnogo kontrolyu [Information-measuring technologies of nondestructive control, Manual], RVV DNU, Dnipropetrovsk, Ukraine. 5. Bogdanovich, I.V. (2010), “Automated control and accounting of emissions of pollutants and greenhouse gases into the atmosphere”, Energetika i TEK, no. 2. pp. 14-18. 6. Geiko, O.N, Akmedzyanov, I.Sh. and Tsvelykh, Yu.M. (2003), “Automated multicontrol emissions of industrial objects into the atmosphere”, Tekhnologiya i konstruirovaniye elekt- ronnogo oborudovaniya, no. 5, pp.18-22. 7. Lyubymova, N.A. (2014), “Planning control of polluting emissions of power enterprises”, Systemn³ dosl³dzhennya ta ³nformats³yn³ tekhnolog³i, no. 3, pp. 35-41. 8. Novikov, L.V. (1999), Osnovy veivlet-analiza signalov [Wavelet-based signal analysis, Ma- nual], Modus +, St. Peterburg, Russia. 9. Ososkov, G. and Shitov, A. (2000), “Gaussian wavelet features and their application for analysis of discretized signals”, Computer Physics Communication, Vol. 126, pp. 149-157. 10. Shitov, A.B. (2001), “Development of numerical methods and programs relating to the ap- plication of wavelet analysis for modeling and analysis of experimental data”, Dr. Sci. (Tech.) thesis, Ivanovo, Russia. 11. Spravochnik po teorii veroyatnosti i matematicheskoi statistike (1978), [Handbook on prob- ability theory and mathematical statistics, Ed. by Korolyuk, V.S.], Naukova Dumka, Kyiv, Ukraine. Ïîñòóïèëà 07.07.14; ïîñëå äîðàáîòêè 14.09.15 ËÞÁÈÌÎÂÀ Íèíà Àëåêñàíäðîâíà, ä-ð òåõí. íàóê, è.î. çàâ. êàôåäðîé ìåõàíèçàöèè è ýëåêòðè- ôèêàöèè ñ/õ ïðîèçâîäñòâà Õàðüêîâñêîãî íàöèîíàëüíîãî àãðàðíîãî óíèâåðñèòåòà èì. Â.Â. Äî- êó÷àåâà. Â 1976 ã. îêîí÷èëà Õàðüêîâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò, à â 1994 ã. — Õàðüêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èì. Â.Í. Êàðàçèíà. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ìîäå- ëèðîâàíèå ñòàòèñòè÷åñêîãî êîíòðîëÿ è äèàãíîñòèêè âðåäíûõ âûáðîñîâ íà ýëåêòðîñòàíöèÿõ è ïðåäïðèÿòèÿõ ýíåðãåòè÷åñêîãî êîìïëåêñà. 110 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2015. V. 37. ¹ 6 Í.À. Ëþáèìîâà Ðèñ. 1. Ðåàëèçàöèÿ èçìåðåííûõ çíà- ÷åíèé êîìïîíåíòîâ äûìîâîãî ãàçà (ìã/äì3) çà âðåìÿ Tí = 22 ñóò (øàã äèñ- êðåòèçàöèè 5 ìèí): à — ïûëü; á — NOx; â — SO2; ã — CO; ä — O2 Ðèñ. 2. Òèïè÷íûå òðåõìåðíûå âåéâëåò-èçîáðàæåíèÿ äëÿ êîìïîíåíòà çàãðÿçíåíèÿ NOx ïðè ñóòî÷íîì (à) è ïîëíîì Tí (á) ïåðèîäàõ íàáëþäåíèÿ íîðìèðîâàííîãî ïðîöåññà X t x2 ( ) � NO Ðèñ. 3. Ãðàôèêè äèñïåðñèè DW S âåéâëåò-êîýôôèöèåíòîâ ïî ðàçëè÷- íûì êîìïîíåíòàì êîíòðîëèðóåìîé ñìåñè â çàâèñèìîñòè îò ìàñø- òàáà à âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ (Tí = 22 ñóò)

Сравнительная оценка апостериорных вероятностей выбросов в многокомпонентных процессах загрязнения атмосферы энергетическим предприятием

Репозитарії

Схожі ресурси