BR21882258 «Көміртегі бейтараптығы тұжырымдамасында басқару шешімдерін қабылдау үшін қоршаған ортаға эмиссиялардың экологиялық мониторингі үшін интеллектуалды ақпараттық-коммуникациялық жүйелер кешенін әзірлеу»

Ғылыми жетекші: Белощицкий А.А.

Конкурстың атауы: ҚР ҒК ҒЖБМ Ақпараттық-мақсатты қаржыландыру

Іске асыру жылдары: 2023 – 2025

Қаржыландыру сомасы: 576 412 171,88 теңге

2 060 жылға қарай нөлдік парниктік газдар шығарындыларына қол жеткізуге мүмкіндік беретін көміртегі бейтараптығы тұжырымдамасында шығарындылар көздеріндегі өлшеу жүйелерінің тиімділігін арттыру арқылы атмосфераға бақыланбайтын шығарындыларды және «жер бедеріне шығарындыларды» жоюға мүмкіндік беретін қоршаған ортаға эмиссияларды бақылау үшін интеллектуалды ақпараттық-коммуникациялық жүйелер кешенін дамыту.

Жаһандық жылынуды шектеу барлық елдер мен өнеркәсіптің барлық секторларының бұрын-соңды болмаған әрекетін талап етеді. 2050 жылға қарай таза нөлдік шығарындыларға қол жеткізу үшін біз табиғатқа негізделген шешімдер мен көміртекті жою технологиялары арқылы планетаның көміртекті сіңіру мүмкіндігін арттыра отырып, парниктік газдар шығарындыларын жылдам, терең және тұрақты түрде азайтуымыз керек. БҰҰ- ның Климаттың өзгеруі жөніндегі үкіметаралық тобының қорытындылары 2050 жылға қарай климаттың бейтараптығына қол жеткізу үшін қажетті ережелерді сипаттайды.

Ғылыми жобаның негізгі идеясы қоршаған ортаға эмиссияларды бақылау және көміртегі бейтараптығына қол жеткізудің өзекті мәселесін шешуге ғылыми көзқарасты қолдану болып табылады.

1. Қоршаған ортаға эмиссияларды бақылаудың қолданыстағы әдістері мен үлгілерін, сондай-ақ қоршаған ортаның мониторингі жүйелерін енгізудің озық әлемдік тәжірибесін талдау.
2. Ластаушы заттардың шығарындыларын (разрядтарын) өлшеудің қолданыстағы әдістерін (әдістерін) талдау: ластаудың стационарлық көздерінен шығатын газ және шаң ағындарының жылдамдығы мен шығынын анықтау; стационарлық ластаушы көздерден шығатын газ және шаң ағындарының қысымы мен температурасын анықтау; стационарлық ластау көздерінен шығатын газ және шаң ағындарының ылғалдылығын анықтау.
3. Уақыт параметрлері мен өлшем бірліктері бойынша оңтайлы сипаттамалары бар ластаудың негізгі стационарлық көздерінен тасымалдауға жататын шығарындыларды анықтау әдістерін әзірлеу.
4. Кәсіпорындардың әртүрлі топтары үшін негізгі стационарлық эмиссия көздерінен қоршаған ортаға ластаушы заттарды болжау үлгілерін әзірлеу.
5. Үздіксіз мониторингке жататын шығарындыларды есептеу және болжау әдістерін әзірлеу
6. Мониторингтің автоматтандырылған жүйесімен жарақтандыруға жататын су объектісіне немесе рельефке жіберілетін сарқынды сулардың болжамды ағындарын есептеу әдістемесін әзірлеу.
7. Эмиссиялық квоталарды реттей отырып, ластаушы заттардың негізгі стационарлық көздерінің дерекқорын құру.
8. Микросервис технологиясын пайдалана отырып іске асырылатын бағдарламалық кешеннің бұлтты архитектурасының үлгілерін құру, ол мыналарды қамтамасыз етеді: қоршаған ортаға эмиссиялардың саны, сапасы және олардың өзгеруі бойынша мониторинг; рұқсат етілген шығарындылар, ластаушы заттардың шығарындылары және ластаушы заттардың массалық концентрациясы нормативтерінің сақталуын бақылау; ластаушы заттардың қоршаған ортаға зиянды әсерін азайту жөніндегі іс-шаралардың тиімділігін бағалау; үздіксіз өлшеу нәтижелері бойынша ластаушы заттардың шығарындылары мен төгінділерін есепке алу, өндірістік экологиялық бақылау актілерін жасау; эмиссия көздерінен автоматтандырылған деректерді жинау.
9. Негізгі стационарлық эмиссия көздеріндегі бастапқы өлшеу құрылғыларынан деректерді бұлтты технологияларды немесе өнеркәсіптік заттар интернетін пайдалана отырып, қоршаған ортаны қорғауға жауапты тұлғаларға беру әдістерін әзірлеу.
10. Интеллектуалды ақпараттық жүйені дамыту: әртүрлі көздерден құрылымдалмаған деректерді жинау және өңдеу, визуализация қызметтері және деректерге қол жеткізу деңгейі, сыртқы ақпараттық жүйелермен өзара әрекеттесу үшін интерфейстер (API).
11. Әзірленген эксперименттік бағдарламалық пакетті тестілеу.

1. Қоршаған ортаға эмиссиялар мониторингінің қолданыстағы әдістері мен үлгілерін талдау, бұл қоршаған орта мониторингі жүйелерін енгізудің әлемдік тәжірибесін бағалауға, сондай- ақ атмосфераға ластаушы заттар шығарындыларының көрсеткіштерін өлшеудің қолданыстағы әдістерін анықтауға мүмкіндік береді.
2. Үздіксіз мониторингке жататын сарқынды сулардың шығарындылары мен төгінділері бойынша болжамдарды есептеуге мүмкіндік беретін кәсіпорындардың әртүрлі топтары бойынша қоршаған ортаға эмиссияларды анықтау және ластаушы заттарды болжау әдістемесін әзірлеу.
3. Ластаушы заттардың стационарлық көздерінің дерекқорын құру және блокчейн технологияларын, микросервистерді, Big Data және веб-шешімдерді пайдалана отырып іске асырылатын әзірленген бағдарламалық кешеннің бұлтты архитектурасының үлгісін әзірлеу, бұл сөзсіз қамтамасыз етеді: қоршаған ортаға эмиссиялардың саны, сапасы және олардың өзгеруі бойынша мониторинг, сондай — ақ шығарындылар көздерінен деретерді тексеру және автоматтандырылған жинау.

• Уақыт параметрлері мен өлшем бірліктері бойынша оңтайлы сипаттамалары бар ластаудың негізгі стационарлық көздерінен тасымалдауға жататын шығарындыларды анықтау әдістемесі әзірленді;
• Әртүрлі энергия көздері: көмір, табиғи газ, су энергетикасы, биоотын және қалдықтар, жаңартылатын энергия көздері (жел, күн және т.б.) және мұнай үшін деректерді өңдеудің топтық әдісі (GMDH) және көпқабатты перцептрон (MLP ANN) негізінде CO₂ шығарындыларын болжау модельдері әзірленді;
• Үздіксіз мониторингке жататын ластаушы заттардың шығарындыларын болжау әдісі әзірленді, ол статистикалық фракталдық талдауды есепке алатын уақыттық қатарларды болжаудың кешенді үлгісіне негізделген; .
• Автоматтандырылған бақылау жүйесімен жарақтандыруға жататын су объектісіне немесе рельефке ағызылатын сарқынды сулардың болжамды ағындарын есептеу әдістемесі әзірленді, ол ағызу көрсеткіштерінің уақытша қатарларының фракталдық талдауын қолдану нәтижелеріне негізделген; .
• Шығарындылар квотасы бар ластаушы заттардың негізгі стационарлық көздерінің деректер базасы құрылды.