十月 2019

Руководитель группы Дрозин Дмитрий Александрович Доцент кафедры прикладной математики и программирования drozinda@susu.ru   Цель проекта – разработать систему «Экомонитор», позволяющую отслеживать в режиме реального времени распространение загрязняющих веществ на прилегающей территории производственного предприятия, и моделировать сценарии распространения загрязняющих веществ по прогнозу погоды. Проблемы: В настоящее время проблема чистого воздуха является особенно актуальной. В национальном проекте "Экология" отдельным пунктом выделена задача по реализации комплекса планов мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в крупных промышленных центрах. Пересмотр старых и появление новых федеральных законов «Об охране окружающей среды», «О квотировании выбросов», «Об экологической информации» направлен на улучшение реальной экологической обстановки, обеспечение промышленными предприятиями снижения выбросов на своих объектах. Надо отметить, что все это происходит под пристальным вниманием населения. Проблема производственных предприятий состоит в том, чтобы вписаться быстро и эффективно в новый экологический тренд – максимально снизить концентрацию загрязняющих веществ на территории предприятия и/или города, не понижая экономического эффекта производства. Предлагаемая система «Экомонитор» является инструментом, призванным решать эту проблему. Система позволяет в режиме реального времени отслеживать превышения концентрации загрязняющих веществ, что дает возможность незамедлительно на это реагировать, оптимизируя объемы выбросов приоритетных загрязняющих веществ. Распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе напрямую зависит от состояния атмосферы (силы и направления ветра, солнечной радиации и т.п.). Система «Экомонитор» позволяет по прогнозу погоды моделировать различные сценарии будущего распространения загрязняющих веществ и формировать соответствующие необходимые мероприятия по снижению концентрации загрязняющих веществ. Возможности: В настоящий момент времени партнерами проекта являются Росприроднадзор Челябинской области и производственная компания датчиков ООО «Эмерсон». Команда проекта является междисциплинарной, куда входят высококлассные специалисты: экологи, математики, химики, программисты, экономисты, с техническим образованием № Фамилия Имя Отчество Кафедра/Институт Компетенции   Дрозин Дмитрий Александрович, к.э.н. Прикладная математика и программирование Руководитель проекта, Бизнес компетенции   Авдин Вячеслав Викторович, д.х.н. Химический факультет, Экология и химическая технология Научный руководитель Химик, Эколог   Замышляева Алена Александровна, д.ф.-м.н. Прикладная математика и программирование Математик   Геренштейн Аркадий Васильевич, к.ф.-м.н. Прикладная математика и программирование Математик, программист   Келлер Алевтина Викторовна, д.ф.-м.н. Институт естественных и точных наук Математик, Экономист, Маркетолог   Елсаков Сергей Михайлович, к.ф.-м.н. Прикладная математика и программирование Математик, программист   Крупнова Татьяна Георгиевна, к.х.н. Экология и химическая технология Эколог   Макаровских Татьяна Анатольевна, к.ф.-м.н. Математическое и компьютерное моделирование Математик, программист   Ницкая Светлана Георгиевна, к.т.н. Градостроительство, инженерные сети и системы; Экология и химическая технология» Эколог   Оленчикова Татьяна Юрьевна, к.т.н. Прикладная математика и программирование Программист Команда проекта имеет доступ к суперкомпьютерному центру университета, а также имеет доступ к компьютерным лабораториям оснащенным всеми необходимыми программными обеспечениями для выполнения проекта. К такому обеспечению, например, относятся: MS Visual Studio2017, Matlab2017  и т.п. Кроме того, в соответствии с соглашением о сотрудничестве Южно-Уральского государственного университета и Управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Челябинской области команда проекта имеет возможность проводить полевые исследования распространения концентраций загрязняющих веществ. Продукт Программно-аппаратная система «Экомонитор» Потребители «продукта» Основными потребителями продукта являются российские производственные предприятия. В настоящий момент времени потенциальным заказчиком является ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Предполагается, что система «Экомонитор» в первую очередь должная быть распространена на производственные предприятия Челябинской области. Это соотносится с пунктом 1 федерального проекта «Чистый воздух», где в качестве одних из городов указан Челябинск и Магнитогорск. Затем система может быть масштабирована на остальные промышленные предприятия страны. Основание проекта В рамках стратегического направления "Экология" (Южно-Уральского государственного университета города Челябинска) разработал программно-аппаратную систему "Экомонитор". В систему заложены следующие функции Визуализация распространения концентраций загрязняющих веществ в режиме реального времени Информация о выбросах с источников (напрмер, труб) собирается и передается в систему "Экомонитор". По поступившим данным рассчитывается рассеивание концентраций загрязняющих веществ по территории (предприятия и/или города). В результате появляется возможность отслеживать экологическое состояние атмосферы воздуха на интересующей территории. Надо отметить, что в систему "Экомонитор" заложен принцип квотирования выбросов, что соответствует текущему тренду экологического регулирования. Моделирование различных сценарий распространения загрязняющих веществ в зависимости от прогноза погоды и планируемых выбросов Эта функция позволяет предприятию планировать различные мероприятия по регулированию выбросов в зависимости от прогноза погоды.   Видео: https://www.loom.com/share/d1b068f3942f45fe9b500c7cf2463345 Презентация: https://drive.google.com/open?id=1F1IMytnRqJfLBaukIIfng3kDHi3q3eBA Пример работы: https://drive.google.com/file/d/11mdaLHV5SGu5m8U0LWWehV3SQzY-9Pn2/view Стоимость проекта Инвесторы (в т.ч. федеральные областные программы, гранты и т.п.): Необходимый объем финансирования проекта, млн. руб. 2019 2020 … 2025 – – – – –           Период реализации продукта 01.07.2019г. - 01.01.2021г. Доработка системы «Экомонитор» с 01.07.2019г по 01.01.2020 г. Продвижение продукта на рынке с 01.01.2020 г. по 01.01.2021 г. Ключевые вехи проекта Разработка математической модели распространения загрязняющих веществ с 01.07.2019г. по 01.10.2019 г. Апробация системы «Экомонитор». Целевые индикаторы проекта Показатель Ед. измерения Значение целевого индикатора 2019 2020 2021 2025 количество патентов на изобретения по областям, определяемым приоритетами научно-технологического развития Российской Федерации, зарегистрированных в Российской Федерации и (или) имеющих правовую охрану за рубежом шт. - - 1 - объем выполненных работ и услуг, завершившихся изготовлением, предварительными и приемочными испытаниями опытного образца (опытной партии) тыс. руб. 3000 5000 7000 45000 количество разработанных и переданных для внедрения в производство в организациях, действующих в реальном секторе экономики, конкурентоспособных технологий и высокотехнологичной продукции шт. 1 5 7 15 доля новой и усовершенствованной высокотехнологичной продукции в общем объеме отгруженной продукции % 100 100 100 100 количество статей в областях, определяемых приоритетами научно - технологического развития Российской Федерации, в научных изданиях, индексируемых в международных базах данных «Scopus» и (или) WebofScience(для федеральных государственных образовательных организаций высшего образования и научных организаций) шт. - 1 3 5 доля исследователей в возрасте до 39 лет в общей численности исследователей (процентов) % 30 30 30 30 доля работников организаций, участвующих в создании центра, прошедших обучение по дополнительным профессиональным программам в соответствии с направлениями деятельности центра - - - - - количество иногородних обучающихся по образовательным программам высшего образования, прибывших из субъектов Российской Федерации, не участвующих в создании центра, а также иностранных обучающихся - - - - - количество новых высокотехнологических рабочих мест - - - - - Ключевые партнеры проекта Наименование участника проекта Ключевая роль в проекте 1. Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Челябинской области (Росприроднадзор) Содействие в проведении полевых исследований (испытаний) источников выбросов; Выявление основных трендов экологического законодательства. Выявление потребностей производственных предприятий в вопросах экологического контроля (управления). 2. ООО "Эмерсон" Развертывание и сопряжение системы датчиков источников выбросов с программной частью системы "Экомонитор" Количество подписанных соглашений с ключевыми индустриальными партнерами (протоколов о намерении) Соглашение о сотрудничестве с Управление Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Челябинской области (Росприроднадзор) Координация научного проекта с мероприятиями национальных проектов и государственных программ Нацпроекты «Экология» Оценка уровеня проекта на текущий момент исследования по показателям «исследование», «инновации», «производство», «рынок» Шкала 10 баллов (0 – минимум, 10 – максимум) Показатели: исследование - 9 инновации - 10 производство - 7 рынок - 3