1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29649
(51) G08C 19/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0361.1
(22) 19.03.2014
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(72) Ахметов Бахытжан Сражатдинович (KZ);
Харитонов Петр Тихонович (RU); Бейсембекова
Роза Нуралиевна (KZ); Аналиева Ажар Уразбаевна
(KZ); Айтимов Мурат Жолдасбекович (KZ)
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Казахский
национальный технический университет им.
К.И. Сатпаева" Министерства образования и науки
Республики Казахстан
(56) SU 963054 A1, 30.09.1982
(54) СИСТЕМА ИНДИВИДУАЛЬНОГО УЧЕТА
ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ,
ПРОИЗВОДИМЫХ ТЕХНОГЕННЫМИ
ОБЪЕКТАМИ
(57) Изобретение относится к информационно -
измерительным системам для контроля загрязнения
окружающей среды техногенными объектами.
Задача изобретения обеспечение интегрального
учета загрязнений окружающей среды в
мультиобъектовом режиме контроля, а так же
возможность установки передающих сторон на
подвижных техногенных объектах. Это решается
путем вычисления и запоминания значений
загрязнений за заданный интервал времени
дифференцированно по каждому ТО в
мультиобъектовом режиме контроля, когда число
передающих сторон несколько, с возможностью
установки передающих сторон на подвижных
техногенных объектах. В системе датчики контроля
загрязнений окружающей среды подключены к
объектовому блоку контроля и учета загрязнений
через адаптер с защитой от несанкционированного
отключения и блокировки и установленному
стационарно на техногенном объекте вместе с
датчиками, а каждый объект загрязнений
окружающей среды содержит кроме процессора с
клавиатурой и дисплеем съемный порт
энергонезависимой памяти.
(19)KZ(13)A4(11)29649

2. 29649
2
Изобретение относится к информационно-
измерительным системам для контроля загрязнения
окружающей среды техногенными объектами.
Огромный и все возрастающий парк техногенных
объектов /ТО/, в том числе и транспортных средств
на земле, на море, в атмосфере и в космосе
оказывает крайне негативное воздействие на
окружающую среду. При этом практически
отсутствуют эффективные методы воздействия на
мотивацию владельцев ТО к снижению загрязнений
окружающей среды (ЗОС). Одним из вариантов
мотивации владельцев ТО к снижению загрязнений
окружающей среды является накопительный
/интегральный/ учет загрязнений, производимых
ТО, дифференцированно по каждому ТО за тот или
иной временной интервал. Наличие этого контроля
позволит организовать взимание налога за
загрязнения с каждого владельца ТО
пропорционально величине и виду фактически
произведенных загрязнений его техногенными
объектами.
Известна информационно-измерительная
система для контроля загрязнения окружающей
среды [А.с. СССР №963054, опубликовано в
бюллетене №36, от 30.09.82. G08С 19/28, 1982],
содержащая передающую сторону с набором
датчиков ЗОС, преобразователи сигналов датчиков в
коды, блок кодирования и программно-временной
блок /процессор/. Информация с передающей
стороны передается по проводному каналу связи на
приемную сторону, содержащую линейный блок,
арифметический блок /процессор/, функциональный
преобразователь, буферный блок памяти.
Существенными недостатками известной
системы являются:
- отсутствие функции интегрального учета
загрязнений окружающей среды ТО путем
вычисления и запоминания значений загрязнений за
заданный интервал времени;
- непригодность системы для работы в
мультиобъектовом режиме контроля, когда число
передающих сторон достаточно велико и они
пространственно разнесены на значительные
расстояния;
- отсутствие на передающей стороне блока
хранения значений контролируемых параметров во
временной свертке, за тот или иной значительный
интервал времени;
- отсутствие возможности радиопередачи
информации с передающей части системы при ее
установке с датчиками на подвижном техногенном
объекте - том или ином транспортном средстве.
Техническим результатом изобретения является
обеспечение интегрального учета ЗОС путем
вычисления и запоминания значений загрязнений за
заданный интервал времени дифференцированно по
каждому ТО в мультиобъектовом режиме контроля,
когда число передающих сторон несколько, с
возможностью установки передающих сторон на
подвижных техногенных объектах.
Для решения технической задачи в системе
датчики контроля ЗОС подключены к объектовому
блоку контроля и учета ЗОС через адаптер с
защитой ог несанкционированного отключения и
блокировки и установленному стационарно на
техногенном объекте вместе с датчиками, а каждый
ОБ ЗОС содержит кроме процессора с клавиатурой
и дисплеем съемный порт энергонезависимой
памяти для записи и хранения результатов контроля
через определенные интервалы времени вместе с
кодами астрономического времени, в интервалы
времени которого произведены соответствующие
измерения, причем система содержит ряд ОБ ЗОС, в
каждый объектовый блок введен приемопередатчик
с антенной и каждый ОБ ЗОС связан с ГБ ЗОС
радиоканалом связи, а ГБ ЗОС содержит процессор
с клавиатурой и блоком индикации/сигнализации,
принтер, приемопередатчик с антенной и вход для
подключения съемных портов ОБ ЗОС.
Групповой (районный) блок мониторинга ЗОС
содержит приемопередатчик, процессор с
энергонезависимой памятью, клавиатуру, монитор,
порт для передачи / приема информации и принтер
для распечатки протоколов, платежных документов
и т.д.
Предлагаемая система индивидуального учета
ЗОС, производимых ТО, реализует следующие
операции:
- суммирующий многопараметровый контроль за
тот или иной интервал времени ЗОС, производимых
техногенными объектами с помощью комплекта
соответствующих датчиков, присоединенных к
объектовым блокам системы;
- обработка выходных сигналов датчиков с
расчетом размеров загрязнений по каждому
параметру ЗОС через определенные интервалы
времени;
- запись, пополнение и хранение информации о
величине и составе ЗОС, производимых конкретным
техногенным объектом, в энергонезависимой
памяти с привязкой ко времени их измерения;
- считывание накопленной информации с
объектовых блоков мониторинга ЗОС техногенными
объектами в ГБ ЗОС по запросам последнего по
идентификационному номеру ОБ ЗОС.
Общая структура системы приведена на фиг.1,
структура ОБ ЗОС приведена на Фиг.2. Система
состоит из группового 1 и нескольких ОБ ЗОС 2-
1...2-N, связанных с групповым блоком по
проводному или радиоканалу. Групповой блок 1
мониторинга ЗОС содержит формирователь 3
адресов ОБ ЗОС, процессор 4 с клавиатурой 5,
энергонезависимой памятью 6 и монитором 7,
приемопередатчик 8 с антенной 9, порт 10 и
принтер 11.
В состав каждого ОБ ЗОС входят антенна 12,
порт 13 для подключения внешних устройств,
приемопередатчик 14 с антенной, процессор 15 с
клавиатурой 16, энергонезависимой памятью 17 и
блоком индикации и сигнализации 18, датчики 19-
1...19-N контроля ЗОС, адаптер 20 для подключения
датчиков ЗОС и автономный источник 21
бесперебойного питания.
Каждый ОБ ЗОС установлен на том или ином
техногенном объекте (транспортном средстве,
дымовой трубе котельной, сточном коллекторе и

3. 29649
3
т.д.) и идентифицирован своим идентификационным
номером. Конструктивно ОБ ЗОС выполнены с
защитой от несанкционированного изменения
режима их работы и от их отключения, снабжены
источником бесперебойного питания 21 на все
время работы техногенного объекта. Номенклатура
и число датчиков 19 определяется видом и
номенклатурой загрязнений, производимых тем или
иным техногенным объектом. Периодичность
опроса датчиков и записи информации о ЗОС,
производимых техногенным объектом, зависит от
режима работы объекта и динамики тою или иного
ЗОС. Информативные сигналы о величине ЗОС с
датчиков 19-1...19-N поступают в адаптер 20,
преобразуются адаптером 20 в цифровую форму и
подаются в процессор 15. Процессор 15 производит
цифровую обработку поступающих сигналов и
периодически выдает в энергонезависимую память
17 с привязкой к астрономическому времени
фискальную информацию. В каждой ячейке
энергонезависимой памяти хранится значение того
или иного параметра ЗОС и астрономическое время,
когда это измерение было выполнено. Накопленная
в энергонезависимой памяти соответствующего ОБ
информация передается на ГБ ЗОС при считывании
с порта 13 внешнего устройства по поступившему с
порта 13 или с приемопередатчика 14
идентификационным номерам ОБ ЗОС.
Информация, необходимая для пользователя
техногенного объекта, воспроизводится в блоке 18,
структура этой информации задается пользователем
с клавиатуры 16. Каждый ОБ ЗОС работает в
автономном режиме, причем в программу работы
процессора может быть заложен алгоритм
внеочередной автоматической записи в
энергонезависимую память 17, выдачи на
индикацию / сигнализацию в блок 16 и /или/
радиопередачи (с помощью приемопередатчика 14 и
антенны 12) на ГБ ЗОС информации о
недопустимых режимах загрязнений, производимых
техногенным объектом.
В качестве автономного блока 21 бесперебойного
электропитания ОБ ЗОС могут служить
электрические аккумуляторы, например.
Запрос фискальной информации с того или иного
ОБ ЗОС формирователем 3 ГБ ЗОС производится
выдачей соответствующего идентификационного
номера, по которому процессор 4 через
приемопередатчик 8 и антенну 9 (или через порт 10)
передает на выбранный ОБ ЗОС код запроса о
выдаче необходимой информации. Этот код
принимается антенной 12 и приемопередатчиком 14
(или портом 13) соответствующего ОБ ЗОС как
команда на считывание фискальной информации из
энергонезависимой памяти 17 и передачу этой
информации через приемопередатчик 14 и антенну
12 (или через порт 13) в ГБ ЗОС. Информация,
принятая антенной 9 и приемопередатчиком 8 (или
портом 10), заносится в соответствующий сегмент
энергонезависимой памяти 6, отведенный для
данного ОБ ЗОС.
С помощью принтера 11 обеспечивается (по
запросу с клавиатуры 5) распечатка протоколов
контроля или извещений / квитанций на оплату
налога за загрязнение окружающей среды
конкретным техногенным объектом за
определенный интервал времени.
Число ОБ ЗОС, связанных ГБ ЗОС в системе
может быть от одного до нескольких десятков и
сотен тысяч. Возможна реализация второго,
третьего и четвертого уровней иерархии, когда, на
втором уровне иерархии, несколько ГБ ЗОС связаны
с одним (например региональным) блоком контроля
ЗОС по аналогичной изображенной на Фиг.1 схеме
организации взаимодействия. В свою очередь, на
третьем уровне иерархии, региональные блоки ЗОС
могут быть связаны с межрайонным или
межрегиональным блоком контроля и учета ЗОС.
Четвертый - глобальный уровень иерархии -
позволит обеспечить контроль и учет загрязнений
ЗОС в мировом масштабе и упростить контроль
соблюдения государствами условий Киотского
протокола.
Повсеместное оснащение техногенных объектов
блоками контроля и учета ЗОС позволит
осуществить:
- индивидуальное налогообложение владельцев
техногенных объектов, пропорциональное структуре
и величине фактических ЗОС, произведенных
каждым конкретным объектом за определенный
интервал работы;
- стимулировать и поощрять модернизацию
техногенных объектов с целью снижения ЗОС;
- своевременно выявлять техногенные объекты с
опасными концентрациями ЗОС.
При практической реализации системы в
качестве основы приемопередатчиков и антенн
групповых и объектовых блоков могут служить
мобильные телефоны и сети мобильной связи.
Сетевая структура системы позволяет оснащать
объектовыми блоками ЗОС любые техногенные
объекты - автомобили, котельные, тепловозы и
теплоходы, химические предприятия и т.д.
Введение предложенной системы в практику
возможно через соответствующие законодательные
решения и приоритетные национальные проекты.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система индивидуального учета загрязнения
окружающей среды (далее ЗОС), производимых
техногенными объектами, содержащая передающую
сторону с набором датчиков ЗОС, выполненные в
составе объектового блока контроля ЗОС (ОБ ЗОС)
преобразователи сигналов датчиков в коды, блок
кодирования и процессор, а также связанную с
передающей стороной каналом связи приемную
сторону, содержащую групповой блок контроля
ЗОС (ГБ ЗОС) в составе линейного блока,
процессора, функционального преобразователя и
буферного блока памяти, отличающаяся тем, что
на передающей стороне датчики контроля ЗОС
подключены к ОБ ЗОС через введенный в систему
адаптер, с защитой от несанкционированного
отключения и блокировки датчиков и

4. 29649
4
установленному стационарно на техногенном
объекте вместе с датчиками ЗОС.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что
содержит на передающей стороне ряд ОБ ЗОС,
каждый из которых связан с ГБ ЗОС радиоканалом
связи и содержит съемный порт, с размещенной в
нем энергонезависимой памятью для записи и
хранения результатов контроля через определенные
интервалы времени вместе с кодами
астрономического времени, в которых /интервалы
времени/ произведены соответствующие измерения.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в
качестве каналов связи ОБ ЗОС с групповым блоком
используются радиоканалы сотовой мобильной
связи и введенные в ОБ ЗОС приемопередатчики.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что на
приемной стороне ГБ ЗОС содержатся введенные в
систему и соединенные с процессором: клавиатура,
блок индикации/сигнализации, принтер,
приемопередатчик с антенной и вход для
подключения съемных портов ОБ ЗОС.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова