Ученые ПетрГУ разрабатывают программно-аппаратный комплекс мониторинга запаха

Летом 2023 года сотрудники АО "ПКС-Водоканал" обратились к ПетрГУ в поисках решения проблемы запаха в районе Ключевая, Сайнаволок, д. Ужесельга. После обращения в университете собралась исследовательская группа из 4 студентов-математиков, физиков и экологов под руководством директора Центра  цифрового мониторинга северных и арктических экосистем ПетрГУ Алексея Кабонена.

Первоначально исследовательская группа приступила к разработке электронного устройства для обнаружения запахов, которое может непрерывно мониторить обстановку на КОС (Канализационные очистные сооружения) и ближайших районах города. На этом этапе стоял вопрос: сможет ли разработанное устройство фиксировать запахи.

Первый образец был установлен уже к сентябрю прошлого года. Начались эксперименты по обнаружению запахов на КОС. Исследования показали, на канализационных очистных сооружениях можно зафиксировать запах во время "ворошений", но идентифицировать его в жилой зоне не удается, датчики его не видят. Причина этого в уровне концентрации − в зоне жилых домов концентрация газов слишком низкая для обнаружения датчиками.

В непригодное для практических испытаний время года, зимой, студенты разработали теорию по решению проблемы с помощью математического моделирования распространения запаха. Гипотеза звучала так: на распространение запаха влияют метеорологические факторы.

Начали подбирать математическую модель, которая сможет описать влияние силы и направления ветра, температуры воздуха и других погодных условий на распространение запаха в зоны жилой застройки. В теории модель должна будет подсказывать сотрудникам КОС, когда можно ворошить, чтобы снизить риск распространения запаха.

В этом году исследовательская группа выиграла грант Главы Республики Карелия на реализацию проекта по созданию программно-аппаратного комплекса. Он позволит отслеживать в режиме реального времени показатели загрязнений воздуха и распространения запаха. Математическое моделирование и визуализация факела распространения запаха в зависимости от метеорологических факторов будет отображаться в виде инфографиков и карт на цифровой платформе.

Сейчас происходит апробация разработанной математической модели. Показатели собираются с помощью метеостанции и электронного устройства для мониторинга. Полученные данные сравниваются для поиска взаимосвязей.

Результаты помогут оптимизировать и снизить уровень концентрации запаха в жилой зоне. Первый прототип программно-аппаратного комплекса запустят в работу уже этим летом. Предполагается, что система будет следить и за превышением уровня предельно-допустимых концентраций (ПДК).

Важно помнить, проект экспериментальный и инновационный. В любом случае "ПКС-Водоканал" совместно с научной группой будут продолжать работу в поисках решения проблемы.