System of Laser Monitoring of Water Pollution with Application of Relative Description of Signal Shape
Open Access
- 26 June 2020
- journal article
- research article
- Published by Belarusian National Technical University in Devices and Methods of Measurements
- Vol. 11 (2), 114-121-121
- https://doi.org/10.21122/2220-9506-2020-11-2-114-121
Abstract
Как правило, система очистки сточных вод не рассчитана на фильтрацию веществ, образованных в результате запроектной аварии. Характер запроектной аварии связан с кратковременным появлением сгустка этих веществ в сточных водах, определяемый объёмом ёмкости хранения веществ. Поэтому рациональным подходом является отведение этой порции образовавшихся веществ в отдельную ветвь сточной системы или отстойники. Целью работы являлась реализация указанного подхода путем создания системы лазерного мониторинга загрязнений водной среды. В статье предлагается система автоматического обнаружения сгустка аварийного сброса загрязняющих веществ в сточные воды промышленного предприятия. Приведена структурная схема системы и назначение основных её элементов. Система должна обеспечить обнаружение сгустков в реальном масштабе времени. Для обеспечения этой функции предварительно проводится исследование спектральных характеристик всех веществ, возможных к появлению в сточных водах в случае аварийной ситуации. На основании этих данных выбираются длины волн лазерного излучения в системе. Полученные данные измерений от нескольких зондов представляются в виде решётчатой функции, которая переводится в относительное описание, представляющее матрицу отношения порядка на множестве составляющих решётчатой функции. Относительное описание инвариантно к линейным изменениям решётчатой функции. Решение об обнаружении какого-либо вещества из аварийных сбросов принимается на основании сравнения относительного описания измерений с эталонами, подготовленными на стадии настройки системы. Приведён пример формирования эталонов для аварийных сгустков из глицерина и аллилового спирта. Приведены графики решётчатых функций, полученных из ИК-спектров аварийных сбросов этих веществ; алгоритмы построения решётчатой функции и сравнения решётчатых функций. Таким образом, с помощью разработанного математического описания формы цифровых сигналов на основе относительного описания может быть описан сигнал кривой мониторинга в виде кривой изменения оптической плотности водной среды.Keywords
This publication has 7 references indexed in Scilit:
- Recognition of Model Analyte Mixtures in the Presence of Blood Plasma Using a Mixture of Fluorophores (“Fluorescent Tongue”)Journal of Analytical Chemistry, 2018
- Optical Spectroscopy and the Structure of Polyfunctional Hydrocarbon Compounds and Oil ProductsOptics and Spectroscopy, 2018
- New optical methods and devices for analyzing the quality of motor fuelsJournal of Optical Technology, 2016
- Monitoring the optical homogeneity of materials for the IR regionJournal of Optical Technology, 2014
- Modern Practice and Problems When Using Industrial and Laboratory Spectrophotometer Analyzers of the Physicochemical Properties of Petroleum and Petroleum ProductsMeasurement Techniques, 2013
- Infrared Spectroscopic Imaging: The Next GenerationApplied Spectroscopy, 2012
- Multiple-surface phase-shifting interferometryPublished by SPIE-Intl Soc Optical Eng ,2001