План контроля дымовых газов енергопредприятий с учетом нарушений стационарности выбросов

Abstract

Данное исследование посвящено планированию и прогнозированию контроля дымовых газов крупных энергоемких предприятий. Появление случайных технологических нарушений провоцирует случайность выбросов, нарушение норм природопользования, экономические санкции и штрафы, ведет к деградации окружающей среды. Разработана математическая модель планирования и прогнозирования экстремальных выбросов в случайных процессах загрязнения дымовых газов энергетических предприятий с коррекцией на нестационарность процессов. Описана процедура параметрического тестирования многокомпонентного процесса загрязнения при многопараметрическом контроле с учетом его экстраполированных значений. Использование скорректированной, в сторону увеличения математического ожидания, модели экстраполяции 2-го порядка, снижает риск контроля 2-го порядка 𝛽𝛽, при параметрическом тестировании результатов многомерной экстраполяции. Уменьшение риска контроля 𝛽𝛽 повышает мощность правила принятия решений и делает применение описанной скорректированной процедуры экстраполяции статистически обоснованным и более предпочтительным по отношению к другим процедурам экстраполяции. Целесообразно при планировании и прогнозировании контроля выбросов и сбросов энергоемких предприятий использовать тестирование с учетом правила принятия решений на основе разработанного критерия, что обеспечивает заданную достоверность. Оценка стационарности и спектральных особенностей исследуемых процессов загрязнения позволит уменьшить априорную неопределенность и даст возможность усовершенствования процедуры контроля дымовых газов. Выбор правила принятия решений на основе критерия, обеспечивающего заданную достоверность контроля, позволит исследовать корреляционную связность контролируемого процесса и разработать статистически обоснованный метод выбора интервала его дискретизации. Данный подход гарантирует минимизацию тех его рисков, которые определяют уровень экономических потерь при появлении нарушений стационарности. Предложенная модель контроля может быть использована при экологическом мониторинге выбросов в атмосферу энергоемких предприятий.

Дане дослідження присвячене плануванню та прогнозуванню контролю димових газів крупних енергоємних підприємств. Поява випадкових технологічних порушень провокує випадковість викидів, порушення норм природокористування, економічні санкції та штрафи, призводить до занепаду навколишнього середовища. Розроблена математична модель планування і прогнозування екстремальних викидів у випадкових процесах забруднення димових газів енергетичних підприємств із корекцією на не стаціонарність процесів. Досліджена процедура параметричного тестування багатокомпонентного процесу забруднення при багато параметричному контролі із урахуванням його екстрапольованих значень. Використання скорегованої в бік збільшення математичного очикування, модулі екстраполяції 2-го порядку, знижує ризик контролю 2-го порядку 𝛽𝛽, при параметричному тестуванні результатів багатовимірної екстраполяції. Зменшення ризику контролю 𝛽𝛽 збільшує потужність правила прийняття рішення та робить застосування запропонованої скорегованої процедури екстраполяції статистично обґрунтованою та більш інформаційними по відношенню до інших процедур екстраполяції. Доцільно при плануванні та прогнозуванні контролю викидів та скидів енергоємних підприємств використовувати тестування з урахуванням правила прийняття рішень на основі розробленого критерію, який забезпечує задану достовірність. Оцінка стаціонарності та спектральних особливостей досліджуваних процесів забруднення дозволить зменшити апріорну невизначеність та дасть можливість удосконалити процедуру контролю димових газів. Вибір правила прийняття рішення на основі критерію, який забезпечує задану достовірність контролю, дозволить дослідити кореляційну пов’язаність контрольованого процесу та розробити статистично обґрунтований метод вибору інтервалу його дискретизації. Даний підхід гарантує мінімізацію тих його ризиків, які визначають рівень економічних втрат при появі порушень стаціонарності. Запропоновану модель контролю можливо використовувати при екологічному моніторингу викидів в атмосферу енергоємних підприємств.

This study focuses on planning and forecasting the control of flue gases of large energy-consuming enterprises. . The occurrence of random technological violations provokes randomness of emissions, violation of environmental standards, economic sanctions and fines, leading to environmental degradation. A mathematical model of planning and forecasting extreme emissions in random processes of flue gas pollution of energy companies with a correction for non-stationarity of processes has been developed. A procedure for parametric testing of a multicomponent process of contamination in the case of multi-parameter control with regard to its extrapolated values is described. The use of an adjusted, in the direction of increasing the mathematical expectation, a model of extrapolation of the 2nd order, reduces the risk of control of the 2nd order, with parametric testing of the results of multidimensional extrapolation. Reducing the risk of control increases the power of the decision rule and makes the application of the described adjusted extrapolation procedure statistically justified and preferable to other extrapolation procedures. It is advisable when planning and predicting the control of emissions and discharges of energy-intensive enterprises to use testing based on the decision rule based on the developed criterion, which ensures the specified accuracy. Evaluation of the stationarity and spectral features of the contamination processes under study will reduce the a priori uncertainty and provide an opportunity to improve the flue gas control procedure. The choice of the decision rule based on the criterion that ensures the specified accuracy of the control will allow to investigate the correlation connectivity of the monitored process and to develop a statistically based method for choosing the interval of its discretization. This approach ensures the minimization of those risks that determine the level of economic losses in case of violations of stationarity. The proposed control model can be used for environmental monitoring of emissions of energy-intensive enterprises into the atmosphere.