Приборы для экологического контроля, состава и свойств сточных вод в промышленном парке (IoT) Industrial Internet of Things - IIoT Промышленный интернет вещей

Наша команда может быть полезна Вам в решении следующих задач:

• разовые консультации по подготовке к конкурсам,
• экспертиза разработанных (своими силами) документов и заполненных форм заявки,
• доработка документов и форм заявки,
• разработка сметы проекта, финансовой модели, бизнес-плана, технико-экономического обоснования (ТЭО), меморандума, презентации, паспорта проекта, подготовка пакета документации по проекту,
• консультации по финансово-экономическим, налоговым, бухгалтерским, управленческим, маркетинговым вопросам;
• разработка документации бизнес-проекта;
• консультации по налогообложению гранта, бюджетным, казначейским процедурам, методике раздельного учета, отчетности, иным финансово-экономическим, маркетинговым вопросам
• сопровождение проекта заявителя в конкурсах региональных и федеральных органов власти - до получения целевого финансирования, налоговых льгот, грантов и субсидий, иных видов поддержки,
• проведение исследований рынка (маркетинговых), оценка конкурентов, рекомендации по продвижению, развитию,
• многое другое - обращайтесь к нам за услугами и консультациями.

Также мы можем помочь Вам законно снизить налоги.

Путем применения законных налоговых льгот и преференций (по НК РФ и региональным законам - субъектов РФ):

• проверка (подходят ли Ваши компании под какие-либо)
• подготовка компании для применения налоговых льгот
• иногда - реструктуризация компании
• иногда выделение раздельного учета операций внутри компании

Также мы можем помочь Вам получить льготные деньги:

Путем участия в программах и конкурсных отборах (по федеральным и региональным НПА):

• субсидии
• гранты
• целевые бюджетные средства
• льготные займы фондов
• льготные кредиты банков
• земельные участки без торгов
• льготные ставки аренды земли и имущества

Прогрессирующие тенденции урбанизации и роста промышленного производства приводят к постоянному увеличению загрязнения питьевой воды, являющейся одним из основных жизненно важных ресурсов планеты.

В этих условиях всё большую актуальность приобретает контроль качества воды, в частности, определение концентрации различных загрязняющих веществ, содержащихся в промышленных стоках. Для решения этой задачи используется оборудование для анализа воды. Специализированный прибор анализатор качества воды выполняет измерение количественных показателей состава воды в целях определения её пригодности к дальнейшему обороту.

Существует большое количество различных показателей качества воды. В зависимости от того, какова перспектива дальнейшего использования исследуемой воды, её анализ проводится в рамках тех или иных химических или физических свойств, представляющих интерес в данный момент. К сожалению, пока не созданы универсальные приборы, позволяющие в рамках одного обследования сделать заключение по всем существующим параметрам качества.

Определение химического и бактериологического состава сточных вод имеет большое значение для оптимизации работы промышленных очистных сооружений. Каждая очистительная установка рассчитана на удаление и фильтрацию определённого набора химических и биологических компонентов, содержащихся в воде. Информация о химическом и биологическом составе стоков, которую помогают получить анализаторы качества воды, позволяет судить об эффективности применяемого метода очистки.

Устройства автоматического анализа – измерители качества сточных вод в своей работе используют одну из следующих технологий:

• контроль качества воды с использованием датчиков, постоянно находящихся в исследуемом потоке;
• определение качества воды с использованием анализа постоянно отбираемых проб.

Системы, осуществляющие анализ с использованием датчиков, погружённых в поток

GO Systemelektronik GmbH осуществляет разработку и производство интеллектуальных модулей (Smart Modules), служащих основой для построения информационно — измерительных систем анализаторов сточных вод, использующих датчики различных типов, предназначенных для определения чистоты воды, концентрации различных химических и биологических примесей, содержащихся в стоках, а также их физические свойства.

BlueBox System

Система измерения и управления BlueBox является модульной и масштабируемой базой для реализации проектов всех размеров. Она позволяет управлять сотнями датчиков, на основе которых строятся анализаторы воды, и исполнительных механизмов, выполнять самые сложные функции управления, контроля и автоматизации и обеспечивает надежный мониторинг.

Передача данных и событий может осуществляться через сети и системы мобильной телефонной связи, при этом программные продукты, обеспечивающие визуализацию и контроль, работают на всех уровнях сбора и обработки информации. Кроме использования возможностей автономной работы с использованием встроенного цветного сенсорного экрана, все многоканальные анализаторы и другие компоненты семейства BlueBox предназначены для подключения на основе протокола TCP / IP с использованием различных средств связи, включая стационарные, мобильные и спутниковые системы. Ряд функций системы, включая визуализацию и управление, доступны для удалённого управления из специализированных диспетчерских центров. Среди других возможностей системы — оповещения через службу коротких сообщений, факс и электронную почту, а также безопасная передача данных во внешние информационные базы.

Модуль BlueSense

Приборы контроля качества воды такого типа могут работать только с BlueBox, которому передаются все измеренные значения контролируемых величин. Кроме этого, определение логики работы системы, а также её конфигурирование заложено в программном обеспечении BlueBox для ПК.

Модуль выполняет следующие функции:

• осуществляет приём сигналов подключенных к нему приборов для измерения (датчиков);
• производит преобразование значения измеренных датчиками величин в аналоговые токовые импульсы в диапазоне 4- 20 мА;
• передаёт измеренные значения модулю BlueBox;
• управляет реле сигнализации, формирующими сигнал тревоги при достижении контролируемыми величинами некоторых граничных значений.

Системы, анализирующие постоянно отбираемые пробы

Система для жидко-химического анализа BlueMon

Данная система представляет собой полностью автоматический, жидко-химический мульти — канальный онлайн — анализатор. Существуют варианты исполнения с цветным или чёрно – белым дисплеем.

BlueMon может быть соединён посредством CAN (Controller Area Network) с приборами для измерения качества воды (датчиками) и приводами исполнительных механизмов. Для обработки и передачи данных, BlueMon оснащён стандартными интерфейсами.

К основным особенностям данного прибора следует отнести:

• с помощью вновь разработанной фотометрической технологии, с высокой стабильностью и точностью измеряются параметры сточных вод при низких уровнях концентрации веществ;
• в стандартную версию прибора включены многие функции, такие, как циклическая самокалибровка, оптимизированные циклы хим. анализов с укороченным временем выполнения;
• наличие интерфейсов: Ethernet, RS-232 / RS-485, CAN-bus, токовый выход;
• интеллектуальная система оповещения отправкой SMS сообщений или на E-Mail;
• возможность осуществления связи по протоколу TCP / IP через локальную сеть W-LAN, GSM, GPRS и UMTS;
• расширенное программное обеспечение предлагает функции программирования, хранения информации в базе данных SQL-сервера, вывод интересующей информации (например, результатов хим. Анализа) и её представление в режиме реального времени;
• реализация различных методов жидко – химического анализа – ионнометрического, калориметрического, титрометрического;
• возможность подключения спектрометра;
• полностью автоматическая работа с осуществлением самодиагностики;
• компактный дизайн, дружественный интерфейс, минимальное обслуживание;
• контроль и регулирование работы дозирующих насосов и клапанов (аналоговое и цифровое), реализуемое с помощью программируемых логических контроллеров (PLC);
• анализатору BlueMon присущи такие функции Систем BlueBox GO Systemelektronik, как, подключение внешних датчиков для измерения качества воды и вычисление комплексных параметров;
• кабельное дистанционное управление, посредством сетей Интранет, Интернет, каналы связи GPRS или UMTS (роуминг через порт данных BlueGate).

Пользовательское меню, высвечиваемое на жидкокристаллическом дисплее, предоставляет пользователю широкий круг возможностей:

• последовательная обработка до 6 линий выборки;
• возможность определения до 3 вычисляемых значений в каждой линии выборки;
• для каждой строки выборки может быть создана собственная формула расчёта;
• для каждой строки выборки выполняется собственная последовательность анализа,
  программа которой может быть создана;
• максимальное время выполнения программы последовательности анализов составляет около 18 часов;
• каждая последовательность может включать в себя выполнение следующих действий по управлению аппаратами:

1. открытие либо закрытие от 1 до 12 клапанов;
2. включение либо отключение от 1 до 7 насосов с регулируемой скоростью, при этом, у насосов, количеством от 1 до 4 можно контролировать направление вращения;

Каждая программируемая последовательность процедур хим. анализа может содержать следующие команды:

• захват текущих измеренных значений внутренних датчиков состава жидкости до 5 раз;
• вычисление результата (результатов);
• выполнение любой формы ввода, например, выполнить скачок в программе последовательности в зависимости от полученной величины измеренного значения загрязнения воды;
• определение времени ожидания;
• периодический расчет результатов, полученных от датчиков — измерителей;
• захват спектров образцов;
• захват референтных спектров;
• захват контрольных спектров;
• сохранение эталонных спектров;
• сохранение спектров образцов для химического анализа;
• выполнение калибровки интенсивности;
• выполнение самотестирования с контрольным спектром;
• выполнение титрования.

В соответствии с федеральным законом №7 — ФЗ от 10.01.2002 г. «Об охране окружающей среды», субъекты, допустившие превышение предельно разрешённой нормы воздействия на окружающую среду, несут ответственность в зависимости от причинённого природе ущерба, которая может иметь следующие формы:

• начисление платы за негативное воздействие на окружающую среду;
• привлечение к административной ответственности, влекущей за собой наложение штрафов на физических и юридических лиц;
• ограничение, приостановка или полный запрет деятельности хозяйствующих субъектов, наносящих урон экологии.

Обозначенные выше обстоятельства вынуждают хозяйствующие субъекты, вне зависимости от формы собственности, самостоятельно осуществлять наблюдение за промышленными стоками, используя при этом имеющиеся научно – технические достижения в этой области. Наиболее перспективными представляются появившиеся на рынке информационно – измерительные системы, предназначенные для организации непрерывного контроля вредных выбросов (в том числе продуктов нефтепереработки), содержащихся в сточных водах.

Методы определения наличия нефтепродуктов в воде

Технология контроля наличия в воде нефти и продуктов её переработки в настоящее время преимущественно заключается в периодическом отборе проб воды для последующего проведения лабораторного анализа. Анализ проводится по одному из следующих методов:

• метод инфракрасной спектрофотометрии;
• гравиметрический метод;
• газовая хроматография;
• флуориметрический метод.

При использовании любого из этих методов в лабораторных условиях, вначале производится извлечение (экстракция) нефтепродукта из пробы. Для этого используются специальные химические вещества – экстрагенты. Так, при анализе фотометрическим методом применяют четырёххлористый углерод, а также физико — химический способ с применением колонки, заполненной оксидом алюминия. Применяя гравиметрический метод, используют органический растворитель и колонку на оксиде алюминия. При проведении анализа флуориметрическим методом, экстрагентом служит гексан.

После выделения нефтепродуктов, исследование в рамках фотометрического способа, проба подвергается спектральному (спектрофотометрическому) анализу, основанному на поглощении нефтяными углеводородами отдельных частей инфракрасного спектра, которым облучается проба. Гравиметрический метод сводится к простому взвешиванию выделенного из пробы нефтепродукта. Газовая хроматография сопровождается использованием вспомогательного газа – носителя, с помощью которого исследуемая проба поступает в специальную газовую хроматографическую колонку.

Технология контроля, сводящаяся к периодическому, пусть даже достаточно частому отбору проб для анализа, страдает явным несовершенством. По сути, это всего лишь точечный контроль, не обеспечивающий объективной картины. Внедрение системы, обеспечивающей постоянный мониторинг сброса нефтепродуктов, позволяет предприятию следить за содержанием сбросов, а также осуществлять планирование и проведение различных мероприятий, направленных на выполнение требований законодательства Российской Федерации в области экологии.

Из всех методов, применяющихся ныне для определения массовой концентрации нефтепродуктов в воде, флуориметрический анализ более всего пригоден для осуществления постоянного контроля этой величины в режиме online. Используемая в нём методика заслуживает более широкого освещения ввиду появления приборов, функционирующих на её основе и поднимающих решение проблемы контроля на качественно новый уровень. Особенностью этой методики является использование излучения ультрафиолетового спектра, в отличие от фотометрического анализа, при котором применяется инфракрасное излучение.

Метод флуоресценции или флуориметрический метод определения массовой концентрации нефтепродуктов в воде основан на особых свойствах полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). В природе данные соединения образуются в результате пиролиза целлюлозы, поэтому содержатся в месторождениях углеводородных ископаемых – угольных, газовых и нефтяных, что делает очень удобным использовать их в качестве маркера присутствия нефтепродуктов в воде. ПАУ относятся к классу органических соединений, молекулярное строение которых характеризуется наличием конденсированных бензольных колец.

Флуоресцентные свойства ПАУ заключаются в следующем. При воздействии на эти вещества излучения определённых длин волн ультрафиолетового спектра, атомы ПАУ, подвергшиеся фотонной бомбардировке УФ – излучения и получившие при этом избыточную энергию, начинают генерировать световое излучение более низкой частоты, то есть, обладающее большей длиной волны по сравнению с исходным излучением. Свечение облучаемого таким методом вещества называется флуоресценцией. Данный процесс обусловлен тем, что электроны облучаемого вещества, получая избыточную энергию, совершают переход на более высокий энергетический уровень с последующим возвратом на старую орбиту. Переход из одного состояния в другое сопровождается выбросом высвобождаемой энергии, выделяемой в форме светового излучения. Этот процесс не прекращается, пока вещество продолжает подвергаться облучению. Интенсивность флуоресцентного свечения пропорциональна массе облучаемого ультрафиолетом вещества, что и позволяет использовать этот метод для количественного анализа флуоресцирующих соединений.

Аналитические системы определения концентрации нефти в воде

Практическая реализация флуориметрической технологии анализа воды воплотилась в создании специального погружного флуоресцентного датчика концентрации нефтепродуктов в воде. Это устройство предназначено для стационарного размещения в контролируемом потоке. Датчик предназначен для работы в составе информационно – измерительной системы, контролирующей состояние объекта по различным параметрам, для чего используются датчики, измеряющие различные величины. Такие системы могут иметь самое широкое применение в различных областях.

В качестве примера рассмотрим сенсор для определения массовой доли нефтепродуктов в воде Art. no. 461 6750 по каталогу GO Systemelektronik. Датчик представляет собой тонкий цилиндр, корпус которого изготовлен из нержавеющей стали марки AISI 316. Добавки молибдена, присутствующие в этом материале повышают его коррозионную стойкость, позволяя изделию работать в особо агрессивных средах. Рабочей стороной датчика, предназначенного для измерения массовой концентрации нефтепродуктов сточных вод, является его торцевая поверхность, на которой расположено прозрачное измерительное окно.

Источником ультрафиолетового излучения с длиной волны 285 нанометров служит установленная внутри датчика специальная ксеноновая лампа. Приёмный фотодиод фиксирует люминесцентное излучение, которое генерируют атомы ПАУ, имеющее длину волны 325 – 375 нанометров. Прибор обладает высокой чувствительностью, нижняя граница определения массовой доли нефтепродукта данным методом равна 3 ppm, что составляет 3 миллионные доли (!) искомого вещества в общей массе. При этом, прибор является очень точным, погрешность измерения в процессе анализа составляет 2%. Длина датчика равна 109 мм, диаметр – 22,2 мм, его вес – 160 г. Опционально датчик комплектуется системой очистки измерительного окна сжатым воздухом.

Оборудование немецкой компании GO Systemelektronik позволяет создавать системы измерения и контроля различной архитектуры и функционального назначения. Кроме сенсора массовой доли нефти в воде, компанией производится линейка датчиков, служащих для измерения pH контролируемой среды, её температуры, электрической проводимости, содержания кислорода, различных органических компонентов и других параметров.

Отдельные датчики, осуществляющие функции определения содержания нефтепродуктов в воде, а также сенсоры другого назначения, либо их группы, могут иметь следующие варианты подключения:

• к блоку BlueSense Module;
• к блоку BlueSense Transducer;
• к автономному радиомодулю.

Модуль BlueSense Module выполняет следующие функции:

• осуществляет приём сигналов присоединённых к нему датчиков;
• преобразует значение измеренной сенсором величины в аналоговый токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА;
• передаёт данные измерений по мультиплексной высокоскоростной линии связи CAN-bus в блок BlueBox;
• производит включение сигнальных реле при снижении неких контролируемых величин ниже установленного предела, либо достижении ими значений более величины верхнего предела (в зависимости от настройки).

Схожими функциями обладает BlueSense Transducer (преобразователь):

• получает данные от подключенных измерительных датчиков;
• отображает значения измеренных в процессе анализа величин;
• осуществляет преобразование данных в аналоговую величину;
• передачу информации блоку BlueBox.

Кроме этого, BlueSense Transducer имеет ряд функций, недоступных BlueSense Module:

• возможность передачи данных в удалённую сеть посредством имеющихся интерфейсов RS-232, RS-485 или Profibus^®;
• запись и сохранение результатов измерений на карте памяти формата SD;
• конвертация данных датчика проводимости, определяющего содержание соли в воде;
• управление двумя встроенными реле контроля уровня;
• также имеется возможность выполнения специфических задач, задаваемых пользователем системы.

Для подключения датчиков определения нефтепродуктов, либо других, расположенных в местах, куда трудно или нецелесообразно проводить кабельные линии, предусмотрено наличие специального радиомодуля, представляющего собой передатчик, работающий с использованием стандарта связи IEEE 802.15.4 на частоте 2,4 гигагерц. Радиомодуль обеспечивает передачу измеренных датчиками величин базовой радиостанции на расстояние до 4 километров, в зависимости от характера местности.

Передатчик размещён в корпусе из термостойкого пластика размерами (ДxШxВ): 160 мм x 60 мм x 90 мм, оснащён наружной антенной. Степень защиты корпуса — IP66. Срок службы аккумуляторных батарей, обеспечивающих автономное питание устройства, зависит от выбранного режима работы передатчика. При установке интервала связи 2 минуты (то есть, пересылка данных осуществляется каждые 2 минуты), ёмкости батареи хватает на 3 месяца работы. При выборе максимального интервала, равного 60 минут, работоспособность батареи сохраняется более 1 года. Установка режима связи осуществляется методом конфигурирования программного обеспечения, установленного в блоке BlueBox, куда и передаются данные измерений. Базовая радиостанция способна поддерживать связь с 16 сенсорными радиомодулями.