Интеллектуальную систему мониторинга выбросов вредных веществ, искусственный интеллект и другие разработки настоящего и будущего экомониторинга обсудили 28 марта на круглом столе «Экологический мониторинг: современное состояние и перспективы развития с использованием новейших технологий», прошедшем в рамках XXIII Международного форума «Экология большого города» в КВЦ «Экспофорум».

По данным Минприроды, 77% всех загрязнений поставляют стационарные источники, а именно промышленность и частный сектор, 23% — передвижные, включающие в себя автотранспорт, водный, воздушный и железнодорожный виды транспорта. На каждого жителя России приходится более 150 кг загрязняющих веществ в год.

«Эта проблематика касается не только российских городов, во всех индустриальных странах есть проблемы», — замечает Андрей Карпов, коммерческий директор ООО «Р-НОКС».

«Тем более актуальными сегодня становятся новые разработки», — говорит Иван Серебрицкий, заместитель председателя Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Санкт-Петербурга.

Одной из таких разработок является так называемая высокоплотная сигнальная сеть, которая может использоваться в дополнение к классической территориальной системе определения выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта. «У этих малогабаритных приборов есть свои достоинства, но есть и недостатки, такие как зависимость от температуры и влажности воздуха, от стабильности газового потока, низкая чувствительность и прочие. Поэтому у их результатов будет очень большая погрешность, а при определенных условиях они просто выходят из строя и показывают неправильные результаты», — объясняет Игорь Яновский, старший научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова». Он отмечает, что за рубежом подобные сети используются, но только для прикладных работ, а не для целей атмосферного контроля.

Экологи рассказали об альтернативных вариантах оценки состояния воздуха, построенных на цифровых решениях, например, о таких, как программный комплекс экологического мониторинга «Экомонитор».

«Эта комплексная система оперативного наблюдения за распространением загрязняющих веществ и контроля воздуха на промышленных предприятиях определяет вклад каждого источника выбросов и выявляет учтенные источники загрязнения», — говорит Дмитрий Дрозин, доцент кафедры прикладной математики и программирования Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)».

Его коллега Алёна Замышляева, директор института естественных и точных наук Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)», привлекла внимание новой разработкой — интеллектуальной системой экологического мониторинга (ИСЭМ) выбросов вредных веществ от автотранспорта.

«По сути, это цифровой датчик — видеокамера, которая направлена на перекресток. Она опознает и классифицирует автотранспорт, после чего рассчитывает уровень загрязняющих веществ в зависимости от типов автотранспорта, его скорости и времени нахождения на перекрестке», — объясняет ученый.

Сегодня такие цифровые сенсоры работают в нескольких городах: три в Перми, двенадцать в Магнитогорске, пять в Челябинске и два в качестве пилотных проектов в Санкт-Петербурге.

Алексей Шмыков, заведующий сектором, ведущий научный сотрудник лаборатории методов и приборов иммунного и генетического анализа Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института аналитического приборостроения Российской академии наук, поделился с коллегами разработкой, связанной с использованием искусственного интеллекта для мониторинга в экологии и техносферной безопасности.

«Мы используем технологии третьего поколения ИИ, основанные на визуальной обработке данных, для выявления аномального изменения характеристик сложных систем», — говорит Алексей Шмыков.

Так, в Татарстане уже работает газокомпрессорная станция, где математическая модель рассчитывает напряжение, определяя угрозы и уровень опасности в аппаратах, охлаждающих газ.

Опытом внедрения новых разработок поделились ученые и производители из Карелии и Самары, а также из Республики Беларусь.