Термин «автоматизированные системы» появился в начале 60-х г.г. XX в. и соответствовал зарубежному термину «электронные информационные системы». Это время характеризуется широким внедрением электронных цифровых вычислительных машин в процессы обработки информации. Основная суть термина «автоматизированный» заключается в участии человека в процессе переработки информации или подготовки и принятия решения. Поэтому наряду с термином «автоматизированная система» в технической литературе можно встретить термин «человеко-машинная система».
Надо отметить принципиальное отличие автоматизированных систем, в том числе систем мониторинга, от так называемых «ручных» систем. Смысл этого отличия заключается в том, что автоматизированные системы по сравнению с ручными позволяют решать качественно новые задачи за счёт использования современных методов математического моделирования и средств обработки информации.
Рассмотрим теперь некоторые понятия, связанные с построением автоматизированных систем мониторинга окружающей природной среды. Если классифицировать по уровню функциональной развитости и степени автоматизации, можно выделить следующие системы (рис. 1.5):
АСК реализует функции автоматизированного измерения и обработки параметров экологического контроля.
АСМ реализует кроме функций АСК функции прогноза, поиска «виновника» загрязнения и другие, требующие построения математических моделей объекта.
АСУ реализует кроме функций АСК, АСМ функции автоматизированного управления объектом.
 |
Рис. 1.5. Взаимосвязь автоматизированных систем контроля
Если объектом экологического мониторинга является химическое предприятие (например, химический завод), то можно ввести следующие определения, которые в последнее время появляются в технической литературе.
Автоматизированная система экологической защиты (АСЭЗ) технологической установки или технологического процесса является составной частью АСУ ТП.
Автоматизированная система контроля окружающей среды предприятия (АСКОС) является также составной частью АСУ ТП.
В литературе можно встретить термин АКСМ – автоматизированная комплексная система мониторинга. Этот термин подчеркивает, что система охватывает несколько объектов мониторинга (например: вода, воздух, предприятие и т. п.).
Надо отметить, что терминология в области автоматизированных систем мониторинга и вообще экологических систем в настоящее время методологически требует значительных доработок.
В последнее время появляются работы, в которых используется термин ИАСУ – интегрированные автоматизированные системы управления, который близок по смыслу термину АКСМ, но имеет специфические особенности.
Принципы построения АКСМ. АКСМ является сложной, иерархически структурированной системой. Первым принципом создания АКСМ является системный подход, что на практике означает необходимость совокупно учитывать все факторы, влияющие на параметры АКСМ, связи между ними. Вторым принципом можно назвать принцип декомпозиции системы. Его использование позволяет разделить проблему структурной сложной системы. Следующим принципом создания АКСМ является принцип получения максимально возможного результата (приближения к цели) при заданных ресурсных ограничениях и сохранения целостности системы.
Основой реальной эффективности работы АКСМ является надёжная работа измерительной сети системы, т.е. первичных датчиков, приборов, каналов связи. Это обстоятельство позволяет сформулировать принцип обязательности создания надежной измерительной сети системы. Однако, учитывая высокую стоимость измерительной сети и ограниченность финансовых ресурсов, необходимо реализовать принцип максимальной «интеллектуализации» системы за счет разработки эффективных математических моделей и алгоритмов расчета параметров объекта.
Важную роль играет принцип оптимального выбора первоочередных задач (целей) при реализации системы.
По мере развития теории построения автоматизированных систем контроля, мониторинга и управления окружающей природной средой будут уточняться и развиваться принципы их создания.
Вопросы для самоподготовки
1. Когда впервые на международном уровне решались вопросы по созданию глобальной системы экологического мониторинга?
2. Дайте определение экологического мониторинга.
3. Какова структура ГСМОС?
4. Какие основные законодательные акты регулируют вопросы экологического мониторинга на территории Российской Федерации?
5. На какие государственные органы возложено осуществление государственного экологического мониторинга в РФ?
6. В чем состоит иерархический принцип организации экологического мониторинга?
7. Каким образом используются основные принципы квалиметрии в экологическом мониторинге?
8. Как в экологическом мониторинге определяется приоритетность того или иного загрязнителя?
9. Почему мониторинг содержания озона осуществляется в тропосфере и стратосфере?
10. В чем заключается сущность автоматизированных систем наблюдения за объектами окружающей среды?
11. На какие группы подразделяются методы контроля качества окружающей среды?
12. Какие методы математической обработки данных экологического мониторинга являются наиболее важными?
13. Какова структура информационной аналитической системы экологического мониторинга?
14. На каком этапе аналитического контроля наиболее вероятно возникновение ошибки? Ответ обоснуйте.
15. Как взаимосвязаны автоматизированные системы контроля?
16. Какие существуют основные компоненты системы экологического мониторинга?
17. Как классифицируются источники воздействия на окружающую среду по времени воздействия?
18. Как классифицируются источники воздействия на окружающую среду по этапам проведения работ?
19. Как классифицируются источники воздействия на окружающую среду по режиму контроля воздействия?
20. Что включает абиотическая компонента окружающей среды?
21. Что включает биотическая компонента окружающей среды?
22. Какие факторы воздействия являются физическими?
23. Какие методы относятся к экспресс-методам контроля качества окружающей среды?