Регистрация / Вход
Прислать материал

Проведение исследований по разработке программно-аппаратного комплекса "Модульная интеллектуальная самообучающаяся энергосберегающая система автоматического управления вентиляцией" (ПАК "МИСЭС АУВ" ) с новыми типами датчиков, способных определить наличие в воздухе малых концентраций летучих органических веществ

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
вентиляция, автоматизация, кондиционирование, экспертная система, самообучающаяся система, интеллектуальная система, инерциальная система, автоматизированная система управления зданием, алгоритм, датчик, химический датчик, сенсор, химический сенсор, лос, бтк, летучие органические соединения, люминесценция, флуоресценция, печатная электроника, сенсорика.

Цель проекта:
Разработка экспериментального образца программно-аппаратного комплекса «Модульная интеллектуальная самообучающаяся энергосберегающая система автоматического управления вентиляцией», включая разработку и создание новых типов датчиков, способных селективно определять наличие в воздухе малых концентраций (не более 0,5 предельно допустимой концентрации) летучих органических веществ, являющихся основными загрязнителями воздуха в помещениях.

Основные планируемые результаты проекта:
Ожидаемыми научно-техническими результатом проведения ПНИ являются:
1. Новые флуоресцентные хемосенсорные материалы для детектирования летучих органических веществ (ЛОС). 2. Варианты составов жидких композиции для нанесения покрытий из хемосенсорных материалов. 3. Процесс получения хемосенсорных материалов. 4. Процесс получения покрытий из хемосенсорных материалов. 5. Экспериментальные образцы датчиков для определения ЛОС в воздухе помещений. 6. Алгоритм самообучения интеллектуальной системы вентиляции. 7. Экспериментальный образец ПАК «МИСЭС АУВ». 8. Набор технических решений по внедрению программно-аппаратного комплекса в существующую систему вентиляции.
Общим результатом проведения данной работы будет законченное решение модульной самообучающейся системы вентиляции с использованием датчиков из новых сенсорных материалов.
Предлагаемые в рамках работы флуоресцентные хемосенсорные материалы являются недорогой и экологичной альтернативой представленным методам, поскольку для их производства и для производства устройств на их основе не требуется применение дорогостоящих компонентов. Важными преимуществами устройств, основанных на предлагаемых в данной работе флуоресцентных методах анализа, являются компактность, малое энергопотребление и низкая стоимость, обусловленная отсутствием дорогостоящих компонентов для их производства.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Ожидается, что разрабатываемые датчики нового типа могут найти свое применение не только в системах вентиляции зданий, но и смогут стать составной частью коммерческих систем газоанализа, в которых требуется селективное определение состава воздуха в смеси летучих соединений, а также могут стать платформой (основным элементом) для создания портативных переносных устройств контроля качества воздуха в жилых и прочих помещениях. Одной из наиболее вероятных перспектив, в случае достижения низких ценовых характеристик этой продукции, является использование этих устройств в качестве индивидуальных систем контроля. Их использование позволит повысить качество воздуха в помещениях и обезопасить находящихся в них людей от отравления органическими веществами. Таким образом, настоящая разработка имеет реальную перспективу межотраслевого применения результатов ПНИ.
Использование всего программно-аппаратного комплекса «МИСЭС АУВ» позволит в кратчайшие сроки автоматизировать вентиляционную установку любой сложности, обеспечить диспетчеризацию системы вентиляции, снизить затраты на энергопотребление системой вентиляции, значительно повысив при этом ее эффективность, за счет использования в управлении действительных, а не расчетных характеристик именно данной системы.
Предлагаемое к разработке решение ПАК «МИСЭС АУВ» может легко масштабироваться за счет возможностей интеграции с различными коммерческими системами вентиляции, используемыми на рынке.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Ожидаемыми научно-техническими результатом проведения ПНИ являются:
1. Новые флуоресцентные хемосенсорные материалы для детектирования летучих органических веществ (ЛОС). 2. Варианты составов жидких композиции для нанесения покрытий из хемосенсорных материалов. 3. Процесс получения хемосенсорных материалов. 4. Процесс получения покрытий из хемосенсорных материалов. 5. Экспериментальные образцы датчиков для определения ЛОС в воздухе помещений. 6. Алгоритм самообучения интеллектуальной системы вентиляции. 7. Экспериментальный образец ПАК «МИСЭС АУВ». 8. Набор технических решений по внедрению программно-аппаратного комплекса в существующую систему вентиляции.
Общим результатом проведения данной работы будет законченное решение модульной самообучающейся системы вентиляции с использованием датчиков из новых сенсорных материалов.
Предлагаемые в рамках работы флуоресцентные хемосенсорные материалы являются недорогой и экологичной альтернативой представленным методам, поскольку для их производства и для производства устройств на их основе не требуется применение дорогостоящих компонентов. Важными преимуществами устройств, основанных на предлагаемых в данной работе флуоресцентных методах анализа, являются компактность, малое энергопотребление и низкая стоимость, обусловленная отсутствием дорогостоящих компонентов для их производства.

Текущие результаты проекта:
Проведено компьютерное моделирование процессов взаимодействия люминесцентных индикаторов с молекулами детектируемых химических соединений для выбора компонентов новых датчиков ЛОС.
Разработаны способы интеграции люминесцентных индикаторов на матрицы-носители люминесцентных индикаторов новых датчиков ЛОС.
Разработан состав жидких композиций из хемосенсорных материалов для нанесения их на подложку новых датчиков ЛОС.
Разработаны варианты оптической схемы новых датчиков ЛОС и проведена их сравнительная оценка.
Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальный образец ПАК «МИСЭС АУВ».
Проведены исследования взаимодействия люминесцентного индикатора ДБМBF2 с бензолом, исследования показали, что в процессе взаимодействия адсорбированного на силикагель ДБМBF2 с бензолом образуется эксиплекс.
Проведено исследование разработанного состава жидких композиций из хемосенсорных материалов на совместимость с технологией клапанного микродозирования. Проведено исследование варианта электрической схемы на основе микроконтроллера SiLabs C805F060.
Начаты работы по изготовлению экспериментального образца головноо модуля управления ПАК «МИСЭС АУВ».
Практически полное отсутствие в патентной документации и научной литературе упоминаний сенсорных материалов на основе флуоресцентных методов, чувствительных к наличию летучих органических соединений: ацетону, формальдегиду и фенолу, позволяет оценить уровень выполняемой работы, как соответствующий уровню мировых разработок в этой области.