Цифровая платформа мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов и их сокращений при использовании чистых угольных технологий

Объектом научно-исследовательской работы является онлайновый программный аналитический комплекс сбора, обработки и хранения данных о выбросах в атмосферу метана и углекислого газа при добыче угля и его транспортировке. Цели работы: 1 - Разработка алгоритмического обеспечения и структуры цифровой платформы мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов и их сокращений при использовании чистых угольных технологий. 2 - Программная реализация алгоритмического обеспечения цифровой платформы мониторинга фугитивных выбросов парниковых газов и их сокращений при использовании чистых угольных технологий. Методология проведения работ. Используемая методология основана на принципе эволюционного прототипирования цифровой платформы при разработке программного обеспечения аналитического комплекса оценки фугитивных выбросов парниковых газов (ПГ), сопровождающих угледобычу и последующие операции с углем. Результаты работ и их новизна. Разрабатываемое программное обеспечение цифровой платформы характеризуется устойчивым функционированием расчетных модулей фугитивных выбросов ПГ, сопровождающих: - добычу угля подземным способом; - добычу угля открытым способом; - последующее обращение с углем, добытого подземным способом. Программное обеспечение модулей цифровой платформы реализовано с применением общедоступных и открыто распространенных технологий, структура и форма представления входных и выходных данных цифровой платформы соответствуют стандарту RFC 8259. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики. Расчеты выбросов ПГ выполняются на серверном приложении цифровой платформы, программное обеспечение которого разработано на языке программирования Python. При этом реализована трехуровневая схема обработки информации, включающая извлечение информации пользователя и справочных материалов из базы данных; выполнение расчетов и управление данными в серверном приложении: ввод исходных данных и отображение результатов в клиентском приложении. Степень внедрения результатов НИР. Разработано программное обеспечение цифровой платформы мониторинга фугитивных выбросов, обеспечивающее совместное функционирование расчетных модулей и базы данных для количественного учета эмиссии метана и углекислого газа при угледобыче и выполнении операций последующего обращения с углем. Область применения. Основная область применения результатов НИР связана с инвентаризацией выбросов парниковых газов при разработке угольных месторождений подземным и открытым способами, транспортировке добытого угля. Рекомендации по внедрению результатов НИР. Потребителями результатов работы являются угледобывающие предприятия и организации, выполняющие инвентаризацию выбросов ПГ, специалисты экологических отделов, подготавливающие отчеты об эмиссии ПГ угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий. Значимость работы заключается в повышении качества контроля выбросов парниковых газов при угледобыче и последующем обращении с углем, снижении выбросов шахтного метана в атмосферу путем внедрения технологий его утилизации, разработанных с учетом достоверных оценок его эмиссии на основе применения цифровой платформы. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования. Будет проведена верификация совместного функционирования модулей цифровой платформы мониторинга фугитивных выбросов ПГ на тестовых примерах с использованием синтетических данных. После отладки программного комплекса будут выполнены расчеты эмиссии метана и углекислого газа для нескольких угледобывающих предприятий Кузбасса.