Смарт-система ученых из Пензы улучшит контроль за качеством окружающей среды

Система будет осуществлять мониторинг окружающей среды, здоровья человека и работу промышленных предприятий. Разработанный способ позволит определить, является ли тот или иной район города благоприятным для проживания детей и пенсионеров, если нет, то специалисты подберут природоохранные мероприятия для этой территории, которые скорректируют воздействие технологических процессов предприятий (интенсивность работы очистных сооружений, устройств для очистки воздуха, использование отходов). А населению предложат лечебно-профилактические мероприятия (поездки в санатории, лагеря, восстановительные процедуры и многое другое).
 
— Мы будем учитывать физическое (акустические, электромагнитные и ионизирующие излучения), биологическое воздействия, а также содержание химических веществ в биосфере. После чего оценим их совместное влияние на организмы детей и людей пожилого возраста. По нашим критериям экологического благополучия зоны проживания (физические, химические, биологические) мы определим статус территории — благоприятная или нет. А затем подберем решение проблемы, если таковая имеется, — поясняет проект кандидат технических наук, доцент кафедры «Техносферная безопасность» ПГУ Оксана Безбородова.
 
Как рассказала Оксана Безбородова, по последним данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), качество окружающей среды во всем мире ухудшается — это напрямую сказывается на продолжительности жизни населения. Выход из сложившейся ситуации есть — необходимо контролировать качество окружающей среды в городских агломерациях. Для этой цели пензенские ученые рассматривают влияния трех групп параметров (физических, химических, биологических) в совокупности, а не по отдельным критериям. 
 
Предполагается всю городскую агломерацию: и промышленные объекты, и зоны проживания людей оборудовать стационарными датчиками контроля качества атмосферы (химические вещества, электромагнитные и акустические излучения). Также создать медицинские учреждения, где каждый желающий сможет сдать органические жидкости и ткани на анализы, позволяющие определить наличие и количества в них специфических компонентов, прежде всего, соединений тяжелых металлов, которых в нормальной ситуации там быть не должно: медь, кадмий и другие тяжелые металлы и их соединения. Эти «специфичные» анализы покажут, есть ли воздействие промышленных предприятий на организмы людей. 
 
Все данные будут «стекаться» в центр, где искусственный интеллект (мультиагентная система или нейронная сеть) будет их обрабатывать и сравнивать с предельно допустимыми значениями (они прописаны в нормативных документах, регламентирующих работу промышленных предприятий и качество окружающей среды). Таким образом, имея показания с трех групп параметров (физических, химических, биологических), смарт-система пересчитывает их в риски и анализирует — риск ухудшения здоровья, экологический, техногенный. Разработанная система освободит оператора от рутинной работы по оценке данных, сможет предотвратить техногенные катастрофы и будет способствовать сохранению здоровья населения.
 
— При обнаружении отклонения результаты измерений стационарных датчиков будут перепроверены — вторая группа датчиков — мобильных — расположенных на дронах, сделает контрольные замеры. В случае подтверждения факта превышения нормативов — будут оперативно осуществлены мероприятия направленные на устранение выявленных нарушений. Это очень важно, потому что отклонение одного параметра скажется на других параметрах. Промышленность, окружающая среда, человек — это трио, взаимно влияющее друг на друга. В случае же, если вторая проба оказалось «чистой», то будет устраняться уже техническая неполадка, например, датчик может повредиться от воздействия внешних факторов, — поделилась Безбородова.
 
Пензенскими учеными разработан математический аппарат, позволяющий учесть влияния этих трех объектов (промышленность, окружающая среда, человек) друг на друга — усиливают, ослабляют или компенсируют.
 
Напомним, учеными Пензенского государственного университета уже получены патенты: базовый патент на проведение работ гетерогенной группой беспилотных летательных аппаратов (дрон-эколог, дрон медицинского назначения (оснащенный специальным манипулятором для инъекций, оборудованием для сердечно-легочной реанимации), дрон-поисковик — для поиска пострадавших под завалами по использованию группы беспилотных летательных аппаратов для работы на местах возникновения чрезвычайных ситуаций. Именно эти беспилотные летательные аппараты предполагается использовать в смарт-системе обеспечения экологического благополучия зоны проживания людей.
 
Уже запатентованы некоторые элементы смарт-системы, например, способ и систему зонирование территории (патент получен на определение уровня экологического благополучия зоны проживания детей). Зоны будут оцениваться по большому количеству параметров, мульти-граничный метод предотвратит поднятие значений до критического предела, то есть до критической отметки — «красной границы» — будут еще несколько точек — «зеленая» и «желтая». Мульти-граничный метод заранее предотвратит аварийную ситуацию. 
 
Вскоре ученые из ПГУ объединят свои запатентованные разработки в так называемую смарт-систему — умная система, состоящая из программных и аппаратных агентов (датчики, роботы, программисты, технические работники). Система будет управляться без фактического участия человека.