Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий

Дмитрий Бондаренко

Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий

Выпускная квалификационная работа 82 с., 24 рис., 24 табл., 19 источников. Ключевые слова: ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЕ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ, МЕТОД ГАУССА, КАРТА, ЗАПАХ, ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ЗОНА. Целью данной работы является разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий с использованием геоинформационной системы OpenStreetMap. Объектом исследования является картографическое моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В отчете приведены результаты анализа предметной области, проектирования, программной реализации и практического применения веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий с отображением результатов на карте. Практическая ценность разработанного веб-приложения состоит в предоставлении возможности оценивать ареалы распространения запахов от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях и оперативно принимать последующие решения.

Информатика

Дипломы

Вуз: Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)

ID: 5f2d20d0cd3d3e0001b495a5

UUID: 83add6f0-babf-0138-1392-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: около 4 лет назад

Просмотры: 13

10.36

Дмитрий Бондаренко

Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)

Комментировать 11

Рецензировать 0

Скачать - 3,0 МБ

Поделиться работой

Школа Инженерная школа информационных технологий и робототехники Направление подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии Отделение школы (НОЦ) Отделение информационных технологий БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА Тема работы Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий УДК 004.774:004.455.1:636 Студент Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Д.Е. Подпись Дата Подпись Дата Руководитель ВКР Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ОИТ ИШИТР Токарева О.С. к.т.н КОНСУЛЬТАНТЫ ПО РАЗДЕЛАМ: По разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» Должность ФИО Доцент ОСГН УОД Рыжакина Т.Г. По разделу «Социальная ответственность» Ученая степень, звание Подпись Дата Подпись Дата Подпись Дата к.э.н Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ООД ШПИБ Белоенко Е.В. к.т.н ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ: Руководитель ООП ФИО Ученая степень, звание Доцент ОИТ ИШИТР Цапко И.В. к.т.н. Томск – 2020 г.

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ООП Код результатов Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6 Р7 Р8 Р9 Р10 Р11 Результат обучения (выпускник должен быть готов) Профессиональные и общепрофессиональные компетенции Применять базовые и специальные естественнонаучные и математические знания для комплексной инженерной деятельности по созданию, внедрению и эксплуатации геоинформационных систем и технологий, а также информационных систем и технологий в бизнесе. Применять базовые и специальные знания в области современных информационных технологий для решения инженерных задач. Ставить и решать задачи комплексного анализа, связанные с созданием геоинформационных систем и технологий, информационных систем в бизнесе, с использованием базовых и специальных знаний, современных аналитических методов и моделей. Выполнять комплексные инженерные проекты по созданию информационных систем и технологий, а также средств их реализации (информационных, методических, математических, алгоритмических, технических и программных). Проводить теоретические и экспериментальные исследования, включающие поиск и изучение необходимой научно-технической информации, математическое моделирование, проведение эксперимента, анализ и интерпретация полученных данных, в области создания геоинформационных систем и технологий, а также информационных систем и технологий в бизнесе. Внедрять, эксплуатировать и обслуживать современные геоинформационные системы и технологии, информационные системы и технологии в бизнесе, обеспечивать их высокую эффективность, соблюдать правила охраны здоровья, безопасность труда, выполнять требования по защите окружающей среды. Универсальные (общекультурные) компетенции Использовать базовые и специальные знания в области проектного менеджмента для ведения комплексной инженерной деятельности. Осуществлять коммуникации в профессиональной среде и в обществе в целом. Владеть иностранным языком (углублённый английский язык), позволяющем работать в иноязычной среде, разрабатывать документацию, презентовать и защищать результаты комплексной инженерной деятельности. Эффективно работать индивидуально и в качестве члена команды, состоящей из специалистов различных направлений и квалификаций. Демонстрировать личную ответственность за результаты работы и готовность следовать профессиональной этике и нормам ведения комплексной инженерной деятельности. Демонстрировать знания правовых, социальных, экологических и культурных аспектов комплексной инженерной деятельности, а также готовность к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности.

Школа Инженерная школа информационных технологий и робототехники Направление подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии Отделение школы (НОЦ) Отделение информационных технологий УТВЕРЖДАЮ: Руководитель ООП _____ _______ __ Цапко И.В._ (Подпись) (Дата) (Ф.И.О.) ЗАДАНИЕ на выполнение выпускной квалификационной работы В форме: Бакалаврской работы Студенту: Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Дмитрию Евгеньевичу Тема работы: Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Утверждена приказом директора (дата, номер) 28.02.2020 г. № 59-61/с Срок сдачи студентом выполненной работы: ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ: Исходные данные к работе (наименование объекта исследования или проектирования; производительность или нагрузка; режим работы (непрерывный, периодический, циклический и т. д.); вид сырья или материал изделия; требования к продукту, изделию или процессу; особые требования к особенностям функционирования (эксплуатации) объекта или изделия в плане безопасности эксплуатации, влияния на окружающую среду, энергозатратам; экономический анализ и т. д.). Перечень подлежащих исследованию, проектированию и разработке вопросов (аналитический обзор по литературным источникам с целью выяснения достижений мировой науки техники в рассматриваемой области; постановка задачи исследования, проектирования, конструирования; содержание процедуры исследования, проектирования, конструирования; обсуждение результатов выполненной работы; наименование дополнительных разделов, подлежащих разработке; заключение по работе). 05.06.2020 Карта с источниками загрязнения атмосферного воздуха. Объёмы выбрасываемых веществ от каждого источника. Описание каждого источника загрязнения.  Анализ предметной области, связанной с моделированием распространения загрязняющих веществ,  Проектирование системы для моделирования распространения загрязняющих веществ,  Реализация системы для моделирования системы распространения загрязняющих веществ,  Тестирование функциональных возможностей разработанной системы,  Финансовый менеджмент,  Социальная ответственность.

Архитектура системы, схема алгоритма построения зон загрязнения атмосферного воздуха, схема потока данных, разработанные классы и компоненты системы, результаты работы приложения Консультанты по разделам выпускной квалификационной работы Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей) (с указанием разделов) Раздел Консультант Финансовый менеджмент Рыжакина Т.Г. Социальная ответственность Белоенко Е.В. Названия разделов, которые должны быть написаны на русском и иностранном языках: Все разделы должны быть написаны на русском языке. Дата выдачи задания на выполнение выпускной квалификационной работы по линейному графику 27.01.2020 Задание выдал руководитель: Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ОИТ ИШИТР Токарева О.С. к.т.н Подпись Дата 27.01.2020 Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Д.Е. Подпись Дата 27.01.2020

Школа Инженерная школа информационных технологий и робототехники Направление подготовки 09.03.02 Информационные системы и технологии Уровень образования бакалавриат Отделение школы (НОЦ) Отделение информационных технологий Период выполнения весенний семестр 2019/2020 учебного года Форма представления работы: Бакалаврская работа (бакалаврская работа, дипломный проект/работа, магистерская диссертация) КАЛЕНДАРНЫЙ РЕЙТИНГ-ПЛАН выполнения выпускной квалификационной работы Срок сдачи студентом выполненной работы: Дата контроля 27.02.2020 31.03.2020 16.05.2020 20.05.2020 28.05.2020 05.06.2020 05.06.2020 Название раздела (модуля) / вид работы (исследования) Максимальный балл раздела (модуля) Анализ предметной области Проектирование программной системы Социальная ответственность Финансовый менеджмент Программная реализация и тестирование программной системы Подготовка пояснительной записки 15 20 10 10 40 5 СОСТАВИЛ: Руководитель ВКР Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ОИТ ИШИТР Токарева О.С. к.т.н. Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ОИТ ИШИТР Цапко И.В. к.т.н. Подпись Дата 27.01.2020 СОГЛАСОВАНО: Руководитель ООП Подпись Дата 27.01.2020

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ» Студенту: Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Дмитрию Евгеньевичу Школа Уровень образования ИШИТР Отделение школы (НОЦ) Бакалавриат Направление/специальность ОИТ 09.03.02 Информационные системы и технологии Исходные данные к разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение»: 1. Стоимость ресурсов научного исследования (НИ): Оклад инженера – 21760 руб., материально-технических, энергетических, Оклад руководителя – 33664 руб. финансовых, информационных и человеческих 2. Нормы и нормативы расходования ресурсов Премиальный коэффициент 30 %; Коэффициент доплат и надбавок 20 %; Районный коэффициент 13% Коэффициент дополнительной заработной платы 12 %; Накладные расходы 16 %. 3. Используемая система налогообложения, ставки Коэффициент отчислений на уплату во налогов, отчислений, дисконтирования и внебюджетные фонды 30,2 %. кредитования Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Оценка коммерческого Анализ конкурентных технических решений. потенциала,перспективности и альтернатив проведения НИ с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 2. Планирование и формирование бюджета научных Формирование плана и графика разработки: исследований  определение структуры работ,  определение трудоемкости работ,  создание диаграммы Гантта. Формирование бюджета затрат на разработку:  материальные затраты,  затраты на специальное оборудование;  заработная плата (основная и дополнительная),  социальные отчисления, накладные расходы. 3. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), Определение потенциального эффекта разработки. финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): 1. Оценочная карта конкурентных технических решений, 2. Матрица SWOT, 3. Диаграмма Гантта, 4. Расчет бюджета затрат. Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 31.01.2020 Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ОСГН УОД Рыжакина Т.Г. к.э.н Подпись Дата 31.01.2020 Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Д.Е. Подпись Дата 31.01.2020

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» Студенту: Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Дмитрию Евгеньевичу Школа Уровень образования ИШИТР Бакалавриат Отделение (НОЦ) ОИТ Направление/специальность 09.03.02 Информационные системы и технологии Тема ВКР: Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Исходные данные к разделу «Социальная ответственность»: 1. Характеристика объекта исследования (вещество, материал, прибор, алгоритм, методика, рабочая зона) и области его применения Объектом разработки является веб-приложение для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий. Работа осуществляется с использованием персонального компьютера. Разработанное веб-приложение может быть использовано для оценки возможности распространения запахов от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях. Перечень вопросов, подлежащих исследованию, проектированию и разработке: 1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности:  специальные (характерные при эксплуатации объекта исследования, проектируемой рабочей зоны) правовые нормы трудового законодательства;  организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны. 2. Производственная безопасность: 2.1. Анализ выявленных вредных и опасных факторов 2.2. Обоснование мероприятий по снижению воздействия 3. Экологическая безопасность: 4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Перечень нормативов:  Трудовой кодекс РФ,  ТОИ Р-45-084-01  СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03  СанПиН 2.2.4.542-96 Анализ выявленных вредных факторов:  недостаточная освещенность рабочей зоны,  отклонение параметров микроклимата,  повышенный уровень шума,  повышенный уровень электромагнитного излучения,  нервно-психические перегрузки. Анализ выявленных опасных факторов:  электрический ток,  короткое замыкание,  статическое электричество. Воздействие объекта на атмосферу и гидросферу отсутствует. Воздействие на литосферу происходит при утилизации персонального компьютера, используемого при разработке, и люминесцентных ламп освещения. Возможной чрезвычайной ситуацией при разработке вебприложения является возникновение пожара на рабочем месте. Дата выдачи задания для раздела по линейному графику 31.01.2020 Задание выдал консультант: Должность ФИО Ученая степень, звание Доцент ООД ШБИП Белоенко Е.В. к.т.н Подпись Дата Подпись Дата Задание принял к исполнению студент: Группа ФИО 8И6Б Бондаренко Д.Е.

РЕФЕРАТ Выпускная квалификационная работа 82 с., 24 рис., 24 табл., 19 источников. Ключевые слова: ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЕ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ, МЕТОД ГАУССА, КАРТА, ЗАПАХ, ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ЗОНА. Целью данной работы является разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий с использованием геоинформационной системы OpenStreetMap. Объектом исследования является картографическое моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В отчете приведены результаты анализа предметной области, проектирования, программной реализации и практического применения веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий с отображением результатов на карте. Практическая ценность разработанного веб-приложения состоит в предоставлении возможности оценивать ареалы распространения запахов от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях и оперативно принимать последующие решения. 8

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ В данной работе применены следующие обозначения и сокращения: ГИС – геоинформационная система; ИС – информационная система; ПДК – предельно допустимая концентрация; ПДКсс – среднесуточная предельно допустимая концентрация; ПДКмр – максимально разовая предельно допустимая концентрация; ПК – персональный компьютер; ЧС – чрезвычайная ситуация; OSM – OpenStreetMap; HTML – HyperText Markup Language – язык гипертекстовой разметки; JS – JavaScript; CSS – Cascading Style Sheets – каскадные таблицы стилей; API – Application programming interface – программный интерфейс приложения; NPM – Node Package Manager – менеджер пакетов. 9

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ..................................................................................................................... 12 1 Анализ предметной области, связанной с загрязнением атмосферного воздуха ........................................................................................................................ 14 1.1 Актуальность проблемы ................................................................................. 14 1.2 Описание источников загрязнения атмосферного воздуха ........................ 15 1.3 Обзор существующих систем для моделирования загрязнения атмосферного воздуха............................................................................................... 17 1.4 Модели загрязнения атмосферного воздуха ................................................ 20 2 Проектирование системы ...................................................................................... 24 2.1 Требования к разрабатываемой системе....................................................... 24 2.2 Общая архитектура системы .......................................................................... 24 2.3 Схема алгоритма построения зон загрязнения атмосферного воздуха ..... 26 2.4 Схема потока данных...................................................................................... 28 3 Программная реализация....................................................................................... 30 3.1 Выбор средств реализации ............................................................................. 30 3.2 Программная реализация системы ................................................................ 31 4 Тестирование разработанного веб-приложения ................................................. 36 5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ....... 44 5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения.................................................................................................... 44 5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования .................... 44 5.1.2 Анализ конкурентных технических решений ....................................... 44 5.1.3 SWOT-анализ ............................................................................................ 46 5.2 Планирование научно-исследовательских работ......................................... 49 5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования .............................. 49 5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ .................................... 51 5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования .................... 52 5.2.4 Бюджет научно-технической разработки .............................................. 57 10

5.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ ................................................... 57 5.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование ................................. 58 5.2.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы ........................... 59 5.2.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы ............... 60 5.2.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) .. 61 5.2.4.6 Накладные расходы .......................................................................... 62 5.2.4.7 Формирование бюджета затрат проекта разработки ..................... 62 5.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .............................. 63 6 Социальная ответственность ................................................................................ 66 6.1 Введение ........................................................................................................... 66 6.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ......... 66 6.2.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства .............. 67 6.2.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ........ 68 6.3 Производственная безопасность ................................................................... 68 6.3.1 Недостаточная освещенность рабочей зоны ......................................... 69 6.3.2 Отклонение параметров микроклимата ................................................. 70 6.3.3 Повышенный уровень шума ................................................................... 71 6.3.4 Повышенный уровень электромагнитного излучения ......................... 71 6.3.5 Психофизиологические факторы ........................................................... 72 6.3.6 Статическое электричество ..................................................................... 73 6.3.7 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека ..................................................... 73 6.3.8 Соответствие рабочего места указанным нормам ................................ 75 6.4 Экологическая безопасность.......................................................................... 75 6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях..................................................... 76 6.6 Вывод по разделу ............................................................................................ 77 Заключение ................................................................................................................ 79 Список публикаций ................................................................................................... 80 Список источников ................................................................................................... 81 11

ВВЕДЕНИЕ Любые производственные процессы связаны с образованием отходов. Отходы производства могут приносить человеку неудобства, а то и вовсе наносить вред. Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области занимается задачами по оценке загрязнения атмосферного воздуха для своевременного принятия мер по снижению воздействия загрязняющих веществ на жителей города. В весенне-летний период учащается поступление жалоб от жителей г. Томска на неприятный запах в воздухе. Запах появляется в результате испарения отходов от животноводческих предприятий и затем распространяется по направлению ветра. ОГБУ «Облкомприрода» была разработана ГИС «Запах», которая не позволяет оперативно оценивать распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и содержит неактуальные данные о зонах загрязнения атмосферного воздуха. Актуально создание веб-приложения, которое позволит специалистам-экологам и жителям города оценивать возможность распространения запахов от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях на жилые массивы г. Томска и прилегающие населенные пункты. Веб-приложение является наиболее универсальным, практичным и доступным решением для конечного пользователя, по сравнению с десктопным приложением. Целью данной работы является разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий с использованием геоинформационной системы OpenStreetMap. Объектом исследования является картографическое моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В разделе 1 обоснована актуальность разработки веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Описаны предприятия животноводческого комплекса в окрестностях г. Томска 12

и вещества, которые они выбрасывают. Рассмотрены аналоги системы для решения задачи моделирования и модели загрязнения атмосферного воздуха. В разделе 2 описаны требования к разрабатываемому веб-приложению. Приведены общая архитектура веб-приложения, схема потока данных и схема алгоритма построения зон загрязнения атмосферного воздуха. В разделе 3 обоснован выбор средств и приведены результаты программной реализации веб-приложения. Описаны разработанные классы и компоненты. В разделе 4 приведены результаты тестирования разработанного веб-приложения на основании составленного алгоритма его работы. В разделе 5 изложен материал, связанный с финансовым менеджментом и ресурсоэффективностью разработки. В разделе 6 рассмотрены вопросы техники безопасности работников на рабочем месте и экологическая безопасность. Практическая ценность разработанного веб-приложения состоит в предоставлении возможности оценивать ареалы распространения запахов от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях и оперативно принимать последующие решения. Результаты работы представлены на конференции «Молодежь и современные информационные технологии» (г. Томск, 2020) и опубликованы в сборнике материалов конференции. Работа выполнена с использованием редактора кода Visual Studio Code, языка программирования JavaScript и его фреймворка React с включенной в него библиотекой Leaflet, HTML и CSS. Пояснительная записка оформлена в текстовом редакторе Microsoft Word. 13

1 Анализ предметной области, связанной с загрязнением атмосферного воздуха 1.1 Актуальность проблемы Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области решает задачи по отслеживанию и оценке загрязнения атмосферного воздуха для своевременного принятия мер по снижению воздействия загрязняющих веществ (аммиака, сероводорода и др.) на жителей. Одной из таких проблем, связанной с оценкой загрязнения атмосферного воздуха, является появление в нем неприятного запаха. От жителей г. Томска поступают жалобы на неприятный запах в воздухе в весенне-летний период. В этот период происходит повышение температуры окружающей среды и увеличение испарения влаги и веществ с поверхностей. В данной работе источниками загрязнения являются объекты, принадлежащие животноводческим предприятиям, на которых появляются и накапливаются отходы животноводства. Под отходами животноводства подразумевается многокомпонентная смесь, включающая в себя твердые и жидкие продукты жизнедеятельности сельскохозяйственных животных (экскременты), технологическую и смывную воду, кормовые остатки и газы [1], которые в виде испарений попадают в атмосферный воздух и далее распространяются по направлению ветра. Из-за повышения температуры, отходы начинают испаряться быстрее, поэтому в воздухе увеличивается концентрация загрязняющих веществ, которые являются результатом процесса испарения отходов. При высокой концентрации веществ в воздухе и последующем их распространении по направлению ветра до жилых массивов может доноситься неприятный запах, который и чувствуют жители г. Томска и прилегающих населенных пунктов. При увеличении скорости ветра, площадь распространения веществ становится больше. Таким образом, актуальным является разработка веб-приложения, позволяющего моделировать и отображать на карте результаты моделирования распространения загрязняющих веществ от животноводческих 14

предприятий в зависимости от прогнозируемых метеоусловий в выбранный момент времени. Такое приложение поможет специалистам и жителям города оперативно оценивать состояние атмосферного воздуха на определенной территории и принимать соответствующие решения на основании полученных результатов. Отображение результатов на карте облегчает визуальное восприятие результатов моделирования. 1.2 Описание источников загрязнения атмосферного воздуха Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области предоставил данные о животноводческих предприятиях и имеющихся на них источниках загрязнения атмосферного воздуха, вызывающих появление неприятного запаха. Источниками загрязнения на соответствующих предприятиях являются:  ООО «ПЗ Заварзинский» – место разведения и содержания животных;  птицефабрика «Томская» АО «Сибирская аграрная группа» – место разведения и содержания животных, пометохранилище, отходы птицеводства;  свинокомлекс «Томский» АО «Сибирская аграрная группа» – место разведения и содержания животных;  АО «Сибирская аграрная группа» – пруд-накопитель жидких отходов;  ООО «Межениновская птицефабрика» – место разведения и содержания животных, пометохранилище, отходы птицеводства. Данные источники выбрасывают такие вещества, как аммиак (бесцветный газ с едким запахом) и сероводород (бесцветный газ и резким неприятным запахом, запахом тухлых яиц). Для данных веществ установлены среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДКсс) – концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать на человека воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании:  ПДКсс аммиака – 0,4 мг/м3; 15

 ПДКсс сероводорода – 0,008 мг/м3. Также для веществ установлены максимально разовые предельно допустимые концентрации (ПДКмр) – ПДК, которая устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнений (20-30 минут):  ПДКмр аммиака – 0,5 мг/м3;  ПДКмр сероводорода – 0,014 мг/м3. ПКДмр далее используются для определения зон распространения запаха на территории. Информация о выбросах загрязняющих веществ от источников загрязнения были предоставлены не по всем источникам. Для источников, по которым не была предоставлена информация о мощности источников выбросов, для проведения тестирования разрабатываемого веб-приложения подбирались значения, приближенные к значениям источников, по которым есть информация. Мощности источников по каждому веществу, используемые в модельных расчетах, приведены в таблице 1. Таблица 1 – Мощности источников загрязнения Компания ООО «ПЗ Заварзинский» Птицефабрика «Томская» АО «Сибирская аграрная группа» Птицефабрика «Томская» АО «Сибирская аграрная группа» Свинокомлекс «Томский» АО «Сибирская аграрная группа» АО «Сибирская аграрная группа» ООО «Межениновская птицефабрика» ООО «Межениновская птицефабрика» Источник загрязнения Место разведения и содержания животных Место разведения и содержания животных Отходы птицеводства Места разведения и содержания животных Пруд-накопитель жидких отходов Место разведения и содержания животных Пометохранилище Мощность, г/с Аммиак Сероводород 0,15 0,0189 0,15 0,0212 0,13 0,0184 0,17 0,0197 0,41 0,0188 0,133 0,0244 0,128 0,0201 16

1.3 Обзор существующих систем для моделирования загрязнения атмосферного воздуха Для оценки распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе необходимо иметь систему, которая бы производила моделирование распространения загрязняющих веществ при заданных метеоусловиях и отображало на карте результаты моделирования. Примером таких систем являются ГИС «Запах» и «ЭРА-УПРЗА». ГИС «Запах» была разработана ОГБУ «Облкомприрода» для Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области [2]. Данная система представляет собой веб-приложение, карта которого содержит различные информационные слои: сельскохозяйственные предприятия, птицефабрики, сливные станции, точки контроля выбросов, границы зон превышения ПДК загрязняющих веществ и т.д. (рисунок 1). Рисунок 1 – Интерфейс ГИС «Запах» Данная ГИС имеет следующие недостатки, описанные ниже. Невозможно оперативно при меняющихся метеоусловиях производить моделирование распространения загрязняющих веществ и построение зон превышения ПДК загрязняющих веществ в самой ГИС. Построение зон загрязнения воздуха произведено в сумме от всех источников с использованием программного 17

комплекса «ЭРА Воздух» (модуль «ЭРА-УПРЗА») при неизвестных для сторонних пользователей ГИС условиях и полученные зоны добавлены в качестве информационного слоя в данную ГИС. Зоны загрязнения атмосферного воздуха построены от объектов, которых нет на карте и на космических снимках (рисунок 1), и они не обновляются. Некоторые границы источников загрязнения указаны там, где на космических снимках никаких объектов нет (рисунок 2). Рисунок 2 – Границы несуществующего источника загрязнения Некоторые административные здания обозначены как источники загрязнения в то время, как места разведения животных не обозначены как источники загрязнения, например, как это показано на рисунке 3 для ООО «ПЗ Заварзинский». Рисунок 3 – Расположение административного здания ООО «ПЗ Заварзинский» (1) и места разведения и содержания животных (2) 18

Красная метка сельскохозяйственного предприятия стоит на административном здании в д. Заварзино и вокруг этого здания синей линией нанесена граница источника загрязнения, хотя сам источник загрязнения (место разведения и содержания животных) находится слева от д. Заварзино, как показано на рисунке 3. Таким образом, в настоящее время ГИС «Запах» отображает неактуальные и некорректные данные о расположении зон загрязнения атмосферного воздуха и не позволяет производить расчеты по актуальным данным. «ЭРА-УПРЗА» – это модуль программного комплекса «ЭРА Воздух» от компании «Логос-плюс» [3], которая позволяет рассчитать концентрацию в любой точке местности, автоматически построить санитарно-защитную зону и оценить возможность распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе как по заданным метеоусловиям, так и по розе ветров (рисунок 4). Рисунок 4 – Интерфейс "ЭРА-УПРЗА" «ЭРА-УПРЗА» имеет недостатки, такие как: необходимо загружать свою карту для работы, для моделирования необходимо вводить параметры (мощность источника, скорость ветра, направление ветра), которые влияют на результаты моделирования. 19

Таким образом, ГИС «Запах» и «ЭРА-УПРЗА» не подходят для оперативной оценки распространения запахов любым жителем г. Томска. 1.4 Модели загрязнения атмосферного воздуха Перед разработкой веб-приложения необходимо выбрать модель загрязнения атмосферного воздуха, с помощью которой будет осуществляться моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе при заданных метеоусловиях. Были рассмотрены две модели, основанные на модели Гаусса, которая позволяет производить расчеты концентрации с учетом метеоусловий – модель «факела» и модель распространенными и «клубка». Эти подходящими модели в являются моделировании наиболее загрязнения атмосферного воздуха при конкретных метеоусловиях. Модели основаны на следующих предположениях [4]:  вредное вещество будет распространяться в соответствии с нормальным распределением;  погодные условия и характеристики поверхности в пределах рассматриваемого района, определяющие распространение загрязнения, однородны;  загрязняющее вещество консервативно, т.е. не вступает в химические реакции и не подвержено распаду;  загрязняющее вещество не поглощается поверхностью земли. Модель «клубка» предполагает, что источник загрязнения действует мгновенно (например, взрыв баллона с газом). Данная модель зависит от следующих параметров:  координат центра «клубка», определяющих траекторию его движения;  значения скорости и направления ветра в определенный момент времени;  отклонений размеров клубка в направлениях x, y, z, соответственно; 20

 количества загрязняющего вещества, которое выделил источник в определенный момент времени [4]. Но модель «клубка» имеет ряд недостатков: необходимость многочисленных измерений скорости ветра по направлениям x, y, z, сложность выявления параметров клубка (отклонения размеров по направлениям x, y, z и высота центра), сложность программной реализации, а также то, что источник загрязнения должен действовать мгновенно в то время, как источники, рассматриваемые в данной работе, непрерывно испускают загрязняющие вещества. Модель «факела» предполагает, что источник точечный и действует непрерывно. Данная модель применяется в случаях, когда выброс загрязняющих веществ происходит от различных по высоте источников (от 0 и далее), характер выбросов (физические, химические, биологические) и температура среды в модели не учитываются [4]. Координатная система в модели задается следующим образом: OX – ось, направленная на восток, OY – ось, направленная на север, OZ – ось, направленная вертикально вверх. Для решения задачи моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе вводится дополнительная система координат, в которой OXꞌ, OYꞌ и OZꞌ направлены соответственно по направлению ветра, перпендикулярно ему и вертикально вверх. В этой системе координаты обозначаются xꞌ, yꞌ, zꞌ [5]. Центрами каждой системы являются источники загрязнения. Пересчет координат из одной системы в другую происходит по следующим формулам (1 – 3): 𝑥 ′ = 𝑥0 + (𝑥 − 𝑥0 ) ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑 − (𝑦 − 𝑦0 ) ∗ 𝑠𝑖𝑛𝜑, (1) 𝑦 ′ = 𝑦0 + (𝑥 − 𝑥0 ) ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑 + (𝑦 − 𝑦0 ) ∗ 𝑠𝑖𝑛𝜑, (2) 𝑧 ′ = 𝑧, (3) 21

где 𝜑 – направление ветра, выраженное в градусах в пределах от 0 до 360 (0 градусов соответствует направлению на Восток, увеличение градуса происходит против часовой стрелки). Модель концентрации загрязнения С, которая создается в точке xꞌ, yꞌ, zꞌ, находящимся на высоте H постоянно действующим источником с мощностью P описывается следующим соотношением [6]: 𝐶(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑃 2𝜋𝑢𝜎𝑦 𝜎𝑧 𝑒𝑥𝑝 ( −𝑦 2 ) [𝑒𝑥𝑝 ( 2𝜎 2 𝑦 −(𝑧−ℎ)2 𝜎𝑧2 −(𝑧+ℎ)2 ) + 𝑒𝑥𝑝 ( 𝜎𝑧2 )] (4) где x – расстояние от источника до точки расчета концентрации загрязняющих веществ, y – поперечно расстояние от оси шлейфа, z – высота источника загрязнения (трубы) над поверхностью, 𝜎𝑦 , 𝜎𝑧 – горизонтальная и вертикальная функции рассеяния от источника, которые показывают, как меняется ширина гауссовой струи с увеличением расстояния x от источника загрязнения, H – высота источника, u – скорость ветра на высоте источника H [5]. В данной работе все источники загрязнения являются площадными, но для расчетов они аппроксимируются точечными источниками, расположенными в центрах площадных. Расчет значений 𝜎𝑦 , 𝜎𝑧 для источника загрязнения при нейтральном состоянии атмосферы производится по следующим формулам: 𝜎𝑦 (𝛥𝑥 ꞌ ) = 0.128(𝛥𝑥 ꞌ )0.905 , (5) 𝜎𝑦 (𝛥𝑥 ꞌ ) = 0.108(𝛥𝑥 ꞌ )0.81 , (6) где 𝛥𝑥 ꞌ – расстояние от каждой точки расчета концентрации до источника, формула для расчета данной величины следующая: 𝛥𝑥 ꞌ = (𝑥 ꞌ − 𝑥𝑆ꞌ ), Модель концентрации «факела» довольно загрязняющих проста веществ по (7) и позволяет ограниченному рассчитывать количеству параметров – расстояние от источника до каждой точки расчета концентрации, 22

мощность источника, скорость и направление ветра. Данную модель можно применять при скорости ветра не менее 1 м/с. Так как большинство источников загрязнений (животноводческих предприятий) действуют непрерывно, то есть постоянно испаряют загрязняющие вещества, и изменяются метеоусловия, для дальнейшей работы была выбрана модель «факела» потому что она больше подходит для поставленной задачи и принимает минимум параметров на вход (что улучшает разработку), чем модель «клубка». Модель «клубка» используется в редких случаях, например, при ЧС на предприятии (взрыв баллона с газом). 23

2 Проектирование системы 2.1 Требования к разрабатываемой системе С учетом недостатков имеющихся систем, описанных в подразделе 1.2, был сформулирован следующий перечень требований к разрабатываемой системе:  система должна иметь простой и понятный для пользователя интерфейс;  система должна выбирать все источники загрязнения, которые есть на карте, для расчета суммарных концентраций;  система должна обращаться по дате и времени к OpenWeatherMap, сервису, который предоставляет API для доступа к данным о погоде с прогнозом на 5 дней [7], и возвращать из этого сервиса скорость и направление ветра в указанные дату и время суток для дальнейших расчетов концентрации в точках расчета;  система должна отображать пользователю следующую информацию: дату и время, скорость и направление ветра, для которых производится расчет концентрации загрязняющих веществ;  система должна предоставлять возможность выбора вещества, для которого будет производиться моделирование;  система должна производить корректные расчеты, в зависимости от входных параметров;  система должна отображать распространение загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на карте в виде зон превышения ПДКсс (далее зоны ПДКсс) и/или ПДКмр (зон распространения запаха), которые окрашиваются в цвета в зависимости от вещества. 2.2 Общая архитектура системы На рисунке 5 представлена диаграмма, которая показывает архитектуру проектируемой системы. 24

Рисунок 5 – Архитектура проектируемой системы Пользователь, взаимодействуя с веб-приложением, совершает определенные действия (выбор вещества, ввод даты и времени, сброс результатов моделирования и т.п.), тем самым запускает функции (например, получение координат источника и точек, в которых будут рассчитываться концентрации, построение зон превышения ПДКсс и/или ПДКмр от источника загрязнения по направлению ветра), которые с помощью сетевых запросов обращаются к поставщику карт OSM и погодному веб-сервису OpenWeatherMap и получают данные, соответствующие запросам. Приложение имеет локальный сервер, который запускается с помощью пакетного менеджера npm. Сервер позволяет отображать веб-приложение в браузере и реагировать определенным образом на различные действия пользователя (запись данных, хранение данных и т.д.). В качестве входных данных для отображения предприятий на карте в виде маркеров используются данные, находящиеся в файле формата GeoJSON (формат, предназначенный для хранения географических данных). Каждое предприятие в данном файле имеет следующие параметры: название источника выбросов, название предприятия, которому он принадлежит, мощность источника загрязняющих веществ (г/с) и его координаты. 25

2.3 Схема алгоритма построения зон загрязнения атмосферного воздуха Для расчета концентрации веществ от источников загрязнения производится построение сетки с шагом 500 м. Расчет концентрации веществ производится в узлах сетки (точках расчета). На рисунке 6 представлена схема алгоритма построения зон загрязнения атмосферного воздуха. Рисунок 6 – Схема алгоритма построения зон загрязнения атмосферного воздуха Описание алгоритма работы системы представлено ниже: 1. Пользователь открывает веб-приложение в браузере. 26

2. Пользователь в меню, находящемся в правой части экрана, вводит дату и время суток, на которые он хочет увидеть прогноз распространения загрязняющих веществ (прогноз можно проводить на 5 дней вперед); 3. Система считывает введенные дату и время суток и обращается к API погодного веб-сервиса OpenWeatherMap для получения скорости ветра и его направления в указанную дату и время суток. 4. Если скорость ветра больше 1 м/с, как этого требует выбранная модель загрязнения атмосферного воздуха, то система производит выбор всех источников загрязнения для дальнейшего расчета концентрации от них и моделирования распространения загрязняющих веществ, иначе система не сможет произвести моделирование на указанные дату и время. 5. Пользователь выбирает вещество, для которого будет рассчитываться концентрация и для которого будет оцениваться возможность распространения. 6. Система считывает координаты источников загрязнения и их мощности и заносит полученные данные в память. 7. Система определяет координаты точек расчета, которые расположены по направлению ветра. 8. Система производит расчеты по формулам, которые приведены в подразделе 1.3. 9. Для визуализации моделирования распространения веществ по направлению ветра, координаты точек, в которых производится расчет, преобразовываются из географической системы координат в прямоугольную для отображения результатов без искажений. Происходит поворот координат узлов сетки, то есть происходит поворот осей OX и OY таким образом, чтобы ось OX была расположена по направлению ветра. Координаты точек преобразовываются обратно в географические координаты. 10. После получения концентрации в каждой точке сетки система суммирует все концентрации, рассчитанные от каждого источника, и производит отрисовку на карте зон превышения ПДКсс и/или зон ПДКмр, которые окрашиваются в цвет в зависимости от вещества. 27

2.4 Схема потока данных На рисунке 7 показана схема потока данных в веб-приложении. Рисунок 7 – Схема потока данных в веб-приложении Веб-приложение представляет из себя толстый клиент, который в противовес тонкому клиенту обеспечивает полную функциональность независимо от центрального сервера [8]. В схеме потока данных веб-приложение посылает запросы поставщику карт OpenStreetMap для получения и отображения карты в самом веб-приложении и для получения точек расчета концентрации (узлов сетки). Файл с данными о источниках загрязнения (координаты, название и мощность источника) хранится в одной папке с веб-приложением в формате, предназначенном для хранения географических данных, GeoJSON. Веб-приложение обращается к данному файлу, получает данные об источниках загрязнения (координаты, название предприятия и мощность источника) и отображает их на карте в виде маркера. При нажатии на маркер источника появляется всплывающее окно, на котором представлена информации о данном источнике и о его принадлежности к предприятию. Для моделирования распространения загрязняющих веществ необходимо знать скорость ветра и его направление на указанную дату и время. После того, как пользователь ввел необходимые ему дату и время для прогноза, веб28

приложение запрашивает скорость ветра и его направление у погодного вебсервиса OpenWeatherMap. Данные параметры используются в алгоритме построения зон загрязнения атмосферного воздуха. 29

3 Программная реализация 3.1 Выбор средств реализации Язык программирования, используемый для реализации системы, должен предоставлять возможность использования широкого спектра модулей для работы с растровыми и векторными геоданными. Для создания веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе подходят такие языки, как: C#, Python и JavaScript. Все перечисленные языки позволяют работать с библиотекой Leaflet, которая позволяет использовать интерактивную карту и другие полезные функции для работы с картами [9]. Данная библиотека предоставляет все возможности для создания интерактивного веб-приложения. Для разработки приложения был выбран JavaScript, так как данный язык является популярным в разработке веб-приложений, а также у автора данной работы есть опыт разработки с помощью него с применением библиотеки Leaflet. JavaScript имеет множество фреймворков для удобной и простой разработки веб-приложений, а также имеет модули для работы с картами и геоданными. Без фреймворков разработка веб-приложений на чистом JavaScript была бы весьма долгой и трудозатратной, поэтому в качестве фреймворка для создания веб-приложения был выбран ReactJS. ReactJS это JavaScript фреймворк, с помощью которого разработка вебприложений становится в разы быстрее, благодаря своей отличительной особенности использовать JSX – язык программирования с близким к HTML (язык разметки страницы) синтаксисом, который компилируется в JavaScript [10]. Существуют и другие фреймворки, которые позволяют сделать разработку приложений эффективнее и проще, такие как Vue.js и AngularJS, но выбран был именно ReactJS, так как в основе данного фреймворка лежат простые языки программирования (HTML, CSS, JavaScript). 30

В разработке также использовалась среда исполнения JavaScriptпрограмм Node.js. Node.js предоставляет разработчику множество внешних библиотек, благодаря которым JavaScript получает доступ к различным API и модулям. С помощью Node.js были установлены следующие библиотеки:  Leaflet;  NPM – менеджер пакетов, с помощью которого происходит установка библиотек. За визуальное представление веб-приложения отвечает язык гипертекстовой разметки HTML, с помощью которого создается структура вебприложения, и формальный язык описания внешнего вида HTML-документа CSS, который позволяет задавать всем элементам интерфейса приложения определенный вид. В качестве текстового редактора для реализации веб-приложения был выбран Visual Studio Code. Данный редактор имеет удобный интерфейс и все необходимые функции для создания приложений, также, если каких-то функций не хватает, их можно добавить с помощью дополнительных расширений. Все вышеперечисленные средства необходимы для разработки вебприложения и решения поставленной задачи. 3.2 Программная реализация системы Перед началом программной реализации системы на компьютер была установлена среда исполнения JavaScript-программ Node.js. Далее в терминале среды разработки Visual Studio Code с помощью команды был установлен менеджер пакетов NPM. npm i Был создан шаблон React-приложения, который демонстрирует работу приложения в браузере npm init react-app react-leaflet-app Таким же образом с помощью команды была установлена библиотека Leaflet. 31

npm install react-leaflet leaflet Данная команда устанавливает библиотеку Leaflet в React-приложение. Все веб-приложение отображается на одной веб-странице, ей соответствует файл index.html. В качестве контейнера карты в теле файла index.html создается пустой блок с идентификатором root. Основной код программы находится в файле index.js, который передает все компоненты приложения из других js-файлов в тело index.html для отображения карты и ее компонентов в браузере. После создания и настройки основы для веб-приложения были реализованы классы разрабатываемой системы и их компоненты, диаграмма которых представлена на рисунке 8. Рисунок 8 – Разработанные классы системы и их компоненты Веб-приложение состоит из четырех классов Map, Forms, GeojsonLayer и Weather, которые находятся в файлах Map.js, Forms.js, GeojsonLayer.js и Weather.js соответственно. 32

Класс Map является основным, в нем создана основная логика вебприложения. Данный класс отвечает за связь компонентов (функций) между собой для правильной работы веб-приложения. Компоненты класса Map:  render – отвечает за отрисовку всего интерфейса веб-приложения и взаимодействия с ним пользователя;  markerSelection – определяет координаты всех источников загрязнения;  samplePoints – рассчитывает координаты точек расчета концентрации на карте. Точки расчета концентрации (узлы сетки), расположенные по направлению ветра;  getDistance – определяет расстояния между источниками загрязнения и узлами сетки концентрации по оси OX;  getDispersions – рассчитывает горизонтальную и вертикальную функции рассеяния от источников, которые показывают, как меняется ширина гауссовой струи с увеличением расстояния от источника загрязнения;  getConcentration – рассчитывает концентрацию загрязняющих веществ в узлах сетки с учетом скорости ветра и его направления;  getNewCoordSamplePoints – рассчитывает новые координаты узлов сетки на карте, которые располагаются по направлению ветра;  samplePointsForDrawing – определяет зоны ПДКсс и/или зоны ПДКмр веществ, сопоставляет концентрацию в узле сетки и его координаты для отрисовки зон ПДКсс и/или зон ПДКмр. Класс Forms содержит формы, в которых расположены элементы интерфейса (поля для ввода данных и обычные строки, которые имеют информационный характер). У данного класса один компонент - render, который отвечает за отрисовку элементов в интерфейсе веб-приложения. Класс GeojsonLayer предоставляет данные об источниках загрязнения классу Map из файла в формате JSON. 33

Класс Weather содержит строки, в которые выводятся полученные значения от пользователя (дата и время) и погодного веб-сервиса OpenWatherMap (скорость ветра и его направление). У класса Weather, как и у класса Forms, также один компонент – render, который отвечает за отрисовку элементов на интерфейсе веб-приложения. После запуска веб-приложения, срабатывает компонент render в классе Map, который отображает карту с источниками загрязнения и меню пользователя. После выбора загрязняющего вещества и ввода в поле «Введите дату и время» в меню необходимых даты и времени для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в пределах пяти дней, считая от текущей даты, в классе Forms срабатывает компонент render, который считывает введенные в поле дату и время и запрашивает у погодного веб-сервиса OpenWeatherMap по этой дате и времени скорость и направление ветра. Компонент render в классе Weather отображает в меню введенные дату и время, скорость и направление ветра. markerSelection получает координаты источников загрязнения из класса GeojsonLayer и считывает их мощности. В компоненте samplePoints рассчитываются координаты точек расчета концентрации. На основании полученных данных о расположении источников загрязнения и узлов сетки в компоненте getDistance производится расчет расстояния по оси OX от источников загрязнения до каждой точки расчета концентрации. В компоненте getDispersions по значениям, полученным в компоненте getDistance, рассчитываются горизонтальная и вертикальная функции рассеяния от источников, которые показывают, как меняется ширина гауссовой струи с увеличением расстояния от источника загрязнения; 34

Компонент getConcentration является самым важным, поскольку в нем происходит расчет концентрации загрязняющих веществ в каждом узле сетки от каждого источника и определение суммарной концентрации вещества. В компоненте getNewCoordSamplePoints рассчитываются новые координаты узлов сетки с учетом направления ветра. После расчета концентрации в каждом узле сетки вызывается компонент samplePointsForDrawing, в котором сопоставляется концентрация в узле сетки и его координаты для отрисовки зон ПДКсс и/или зон ПДКмр. С помощью компонента render в классе Map производится отрисовка на карте полученных зон ПДКсс и/или зон ПДКмр, которые окрашиваются в соответствующий цвет. 35

4 Тестирование разработанного веб-приложения В данном разделе приведены результаты тестирования веб-приложения по разработанному алгоритму. На рисунке 9 представлен интерфейс веб-приложения с нанесенными на карту источниками загрязнения и меню пользователя. Пользователю предоставляется возможность построения зоны превышения ПДКсс и/или зоны превышения ПДКмр (зоны распространения запаха) от источников загрязнения, окрашенных в цвета в зависимости от загрязняющего вещества. Обозначение зон соответствующих веществ цветом приведено в легенде меню. Пользователь может выбрать дату и время для моделирования распространения загрязняющих веществ, а также может выбрать вещества, для которых будет проведено моделирование распространения и построены их зоны превышения ПДКсс и/или зоны ПДКмр от источников загрязнения. Система позволяет отобразить зоны ПДКсс и/или зоны ПКДмр как для одного вещества, так и для всех сразу. В меню также присутствует «Справка», в которой пользователь может посмотреть, как работать с приложением. Рисунок 9 – Интерфейс веб-приложения Возможен просмотр информации о предприятии путем клика на него (рисунок 10). 36

Рисунок 10 – Отображение информации об объекте После ввода даты и времени суток (с шагом в 3 часа от 00:00) в поле «Введите дату и время» система на карте моделирует распространение загрязняющих веществ в атмосфере в сумме от всех предприятий, в меню появляется информация о скорости ветра и его направлении на указанные дату и время. Далее пользователь выбирает вещество, зоны (превышения ПДКсс и/или ПДКмр) которого необходимо отобразить. На рисунках 11-13 приведено отображение зон ПДКсс и/или зон ПДКмр аммиака (закрашенные зеленым цветом области свидетельствуют о превышении ПДКсс и/или ПДКмр аммиака). 37

Рисунок 11 – Зоны превышения ПДКсс аммиака Рисунок 12 – Зоны распространения запаха аммиака Рисунок 13 – Зоны аммиака: А – ПДКмр, Б – ПДКсс 38

На рисунках 14-16 приведено отображение зон ПДКсс и/или зон ПДКмр сероводорода. Рисунок 14 – Зоны превышения ПДКсс сероводорода Рисунок 15 – Зоны распространения запаха сероводорода 39

Рисунок 16 – Зоны сероводорода: А – ПДКмр, Б – ПДКсс Пользователь может выбрать отображение зон ПДКсс или зон ПДКмр для нескольких веществ одновременно (рисунки 17, 18). Рисунок 17 – Отображение зон превышения ПДКсс веществ: А – аммиак, Б – сероводород 40

Рисунок 18 – Отображение зон превышения ПДКмр веществ: А – аммиак, Б – сероводород В зависимости от даты и времени, направление и скорость ветра могут изменяться, зоны ПДКсс и/или зоны ПДКмр веществ изменяются соответственно (рисунки 19, 20). Рисунок 19 – Отображение зон превышения ПДКсс веществ на другую дату и время суток: А – аммиак, Б – сероводород 41

Рисунок 20 – Отображение зон превышения ПДКмр веществ на другую дату и время суток: А – аммиак, Б – сероводород Расчеты концентрации, произведенные системой, сравнивались с результатами, полученными при ручных расчетах. Был сделан вывод, что система правильно рассчитывает концентрацию загрязняющих веществ во всех точках расчета (узлах сетки) и правильно отрисовывает зоны ПДКсс и зоны ПДКмр. Если была введена дата и время, в которые скорость ветра не превышает 1 м/с, то система выведет пользователю сообщение о том, что при данной скорости произвести расчеты невозможно (рисунок 21). Рисунок 21 – Сообщение о невозможности произведения расчетов (1) Если пользователь ввел дату, которая выходит за пределы прогноза (не более 5 дней), то система сообщает пользователю о том, что на указанную дату данных нет, и просит пользователя ввести другую дату (рисунок 22). 42

Рисунок 22 – Сообщение о невозможности произведения расчетов (1) По клику на «Справка» пользователю отобразится окно, в котором будут прописаны действия, необходимые для построения зон (рисунок 23). Рисунок 23 – Справка по работе веб-приложения 43

5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования Суть работы заключается в разработке веб-приложения, которое позволяет оценивать возможность распространения запахов в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях на жилые массивы г. Томска и прилегающие населенные пункты. Существующие системы, автоматизирующие обозначенный процесс, не являются универсальными и не предоставляют инструменты для быстрого и удобного расширения для решения новых задач моделирования. Потенциальными потребителями разработанного веб-приложения могут как предприятия, в деятельность которых входит оценка возможности распространения запахов атмосферном воздухе от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях, так и пользователи персональных компьютеров, у которых есть выход в Интернет. 5.1.2 Анализ конкурентных технических решений Детальный анализ конкурирующих разработок, существующих на рынке, необходимо проводить систематически, поскольку рынки пребывают в постоянном движении. Такой анализ помогает вносить коррективы в научное исследование, чтобы успешнее противостоять своим соперникам. Важно реалистично оценить сильные и слабые стороны разработок конкурентов. В качестве основных конкурентных технических решений были выбраны следующие разработки:  разработка ОГБУ «Облкомприрода» ГИС «Запах»; 44

 решение от компании «Логос-плюс» «ЭРА-УПРЗА»;  реализованная в рамках данной работы система. Сравнение технических и экономических характеристик этих продуктов представлено в таблице 2. ГИС «Запах» обозначена К1, «ЭРА-УПРЗА» – К2. Таблица 2 – Оценочная карта сравнения конкурентных технических решений Баллы Критерии оценки 1 Конкурентоспособность Вес критерия 2 Бф Бк1 Бк2 Кф Кк1 Кк2 3 4 5 6 7 8 2,3 0,46 1,84 0,7 0,35 0,28 1,02 0,34 1,7 1,4 1,4 1,12 0,6 0,36 0,48 1,6 2 0,4 0,2 0,4 0,8 0,12 0,04 0,2 0,1 0,06 0,08 8,04 5,41 6,9 Показатели оценки качества разработки 1. Удобство в эксплуатации 0,23 8 2 10 2. Потребность в ресурсах памяти 0,07 10 5 4 3. Функциональные возможности 0,17 6 2 10 4. Быстродействие 0,14 10 10 8 Показатели оценки коммерческого потенциала разработки 1. Возможность доработки 0,06 10 6 8 2. Цена 0,2 8 10 2 3. Уровень проникновения на рынок 0,1 2 4 8 4. Обслуживание после продажи 0,02 6 2 10 5. Предполагаемый срок эксплуатации 0,01 10 6 8 Итого 1 Анализ конкурентных технических решений определяется по формуле: К = ∑ В𝑖 ∗ Б𝑖 , (8) где К – конкурентоспособность научной разработки или конкурента; В𝑖 – вес показателя (в долях единицы); Б𝑖 – балл i-го показателя. Из оценочной карты сравнения конкурентных технических решений следует, что разрабатываемая система имеет преимущества по следующим критериям: 45

 Цена;  Потребность в ресурсах памяти;  Быстродействие;  Предполагаемый срок эксплуатации;  Удобство в эксплуатации.  Возможность доработки Недостатками системы являются:  Уровень проникновения на рынок;  Функциональные возможности;  Послепродажное обслуживание. Таким образом, конкурентоспособность системы была оценена выше, чем у К1 и К2, следовательно, целесообразно проводить разработку по данной тематике. 5.1.3 SWOT-анализ SWOT – Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы) – представляет собой комплексный анализ научно-исследовательского проекта. SWOT-анализ применяют для исследования внешней и внутренней среды проекта. Он проводится в несколько этапов. Он проводится в несколько этапов. Первый этап включает составление матрицы SWOT-анализа на основе анализа рынка и конкурентных технических решений. Матрица показывает сильные и слабые стороны проекта, потенциальные возможности и угрозы для разработки. Матрица SWOT-анализа представлена в таблице 3. 46

Таблица 3 – SWOT-анализ Сильные стороны научноисследовательского проекта: С1. Простота эксплуатации С2. Низкая стоимость разработки С4. Низкие требования к аппаратнопрограммному обеспечению С5. Удобный интерфейс С6. Графическое представление данных Слабые стороны научноисследовательского проекта: Сл1. Невысокая точность моделирования распространения загрязняющих веществ Сл3. Длительная разработка Возможности: В1. Реализация новых функций В2. Повышение отказоустойчивости программы В3. Увеличение спроса на продукт В4. Расширение команды разработчиков для ускорения реализации и поддержки продукта Угрозы: У1. Увеличение конкуренции У3. Отсутствие интереса к продукту на рынке Второй этап SWOT-анализа включает выявление соответствий между сильными и слабыми сторонами проекта и окружающей средой. Интерактивные матрицы соответствия представлены в таблицах 4-7. 47

Таблица 4 – Интерактивная матрица соответствия сильных сторон и возможностей Сильные стороны проекта С1 В1 Возможности проекта В2 В3 + В4 0 С2 + + + С4 0 + + - C5 + - C6 + + - Таблица 5 – Интерактивная матрица соответствия сильных сторон и угроз Угрозы проекта Сильные стороны проекта С1 С2 + У1 У2 С4 - C5 0 - C6 - Таблица 6 – Интерактивная матрица соответствия слабых сторон и возможностей Слабые стороны проекта Сл1 + + В1 В2 В3 В4 Возможности проекта Сл2 + + + Таблица 7 – Интерактивная матрица соответствия слабых сторон и угроз Слабые стороны проекта Угрозы проекта Третий этап Сл1 + + У1 У2 включает в себя составление итоговой Сл2 + + матрицы SWOT-анализа на основе полученной таблицы SWOT-анализа и интерактивных таблиц (таблица 8). Таблица 8 – Итоговая матрица SWOT-анализа Сильные стороны научноисследовательского проекта: С1. Простота эксплуатации С2. Низкая стоимость разработки Слабые стороны научноисследовательского проекта: Сл1. Невысокая точность моделирования распространения загрязняющих веществ Сл2. Длительная разработка 48

Возможности: В1. Реализация новых функций В2. Повышение отказоустойчивости программы В3. Увеличение спроса на продукт В4. Расширение команды разработчиков для ускорения реализации и поддержки продукта Угрозы: У1. Увеличение конкуренции У2. Отсутствие интереса к продукту на рынке С4. Низкие требования к аппаратно-программному обеспечению С5. Удобный интерфейс С6. Графическое представление данных 1. В1С1С6 – Простота расширения функционала системы. 2. В2С2С4 – Простота изменения функционала системы. 3. В3С1С4С5С6 – Широкие возможности для увеличения спроса. 4. В4С2 – Ускорение разработки. 1. У2С2 – Недостаточно системный подход к разработке ПО 1. В1Сл1Сл2 – Необходимость доработки и оптимизации алгоритма. 2. В2Сл2 – Модификация приложения требует времени. 3. В4Сл1Сл2 – Новые разработчики должны сначала исследовать существующий код и алгоритм. 1. У1Сл1Сл2 – Конкуренты смогут разработать ПО сходного функционала более быстро и качественно. 2. У2Сл1Сл2 – Продукт не удовлетворяет ожидания пользователей. 5.2 Планирование научно-исследовательских работ 5.2.1 Структура работ в рамках научного исследования Планирование комплекса предполагаемых работ осуществляется в следующем порядке:  определение структуры работ в рамках научного исследования;  определение участников каждой работы;  установление продолжительности работ;  построение графика проведения научных исследований. Для организации и систематизации работы выпускника был сформирован план работ. Данный этап обеспечил своевременное и эффективное выполнение задания выпускной квалификационной работы. Для осуществления разработки, 49

был сформирован ряд работ и назначены исполнители для каждого этапа работы (таблица 9). 50

Таблица 9 – Перечень работ по проекту Основные этапы Разработка технического-задания № работы Наименование работы 1 Выбор научного руководителя бакалаврской работы 2 Составление и утверждение темы бакалаврской работы 3 Выбор направления исследования 4 5 6 Теоретические и экспериментальные исследования 7 8 9 Оценка полученных результатов Составление календарного плана-графика выполнения бакалаврской работы Подбор и изучение литературы по теме бакалаврской работы Анализ предметной области Проектирование веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Проектирование функционала вебприложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Тестирование веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий и анализ полученных результатов Исполнители работы Бондаренко Д.Е. Токарева О.С., Бондаренко Д.Е. Токарева О.С. Бондаренко Д.Е. Бондаренко Д.Е. Бондаренко Д.Е. Токарева О.С., Бондаренко Д.Е. Бондаренко Д.Е. Токарева О.С., Бондаренко Д.Е. 10 Согласование выполненной работы с научным руководителем Токарева О.С., Бондаренко Д.Е. 11 Выполнение других частей работы (финансовый менеджмент, социальная ответственность) Бондаренко Д.Е. 12 Подведение итогов, оформление работы Бондаренко Д.Е. 5.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ Трудовые затраты в большинстве случаях образуют основную часть стоимости разработки, поэтому важным моментом является определение трудоемкости работ каждого из участников научного исследования. Трудоемкость выполнения научного исследования оценивается экспертным путем в человеко-днях и носит вероятностный характер, т.к. зависит 51

от множества трудно учитываемых факторов. Для определения ожидаемого (среднего) значения трудоемкости 𝑡ож𝑖 используется следующая формула: Расчет ожидаемого значения продолжительности работ 𝑡ож𝑖 осуществляется согласно формуле: 𝑡ож𝑖 = 3𝑡min 𝑖 +2𝑡max 𝑖 , 5 (9) где 𝑡min 𝑖 – минимально возможная трудоемкость i-ой работы, чел.-дни; 𝑡max 𝑖 – максимально возможная трудоемкость i-ой работы, чел.-дни. Далее определяется продолжительность каждой работы в рабочих днях 𝑇𝑝𝑖 , которая учитывает параллельность выполнения работ несколькими исполнителями: 𝑇р𝑖 = 𝑡ож𝑖 Ч𝑖 , (10) где 𝑇р𝑖 – продолжительность одной работы, раб.дни; 𝑡ож𝑖 – ожидаемая трудоемкость выполнения одной работы, чел.-дни; Ч𝑖 – численность исполнителей, выполняющих одновременно одну и ту же работу на данном этапе, чел. 5.2.3 Разработка графика проведения научного исследования При выполнении дипломных работ студенты в основном становятся участниками сравнительно небольших по объему научных тем. Поэтому наиболее удобным и наглядным является построение ленточного графика проведения научных работ в форме диаграммы Ганта. Диаграмма Ганта – горизонтальный ленточный график, на котором работы по теме представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания выполнения данных работ. Для построения графика, осуществляется перевод длительности каждого из этапов работ из рабочих дней в календарные дни по следующей формуле: 𝑇к𝑖 = 𝑇р𝑖 ∙ 𝑘кал , (11) где 𝑇к𝑖 – продолжительность выполнения i-й работы в календарных днях; 52

𝑇р𝑖 – продолжительность выполнения i-й работы в рабочих днях; 𝑘кал – коэффициент календарности. Коэффициент календарности определяется по следующей формуле: 𝑘кал = 𝑇кал 𝑇кал −𝑇вых −𝑇пр , (12) где 𝑇кал – количество календарных дней в году; 𝑇вых – количество выходных дней в году; 𝑇пр – количество праздничных дней в году. Согласно производственному календарю (для 6-дневной рабочей недели) в 2020 году 366 календарных дней, из них 65 выходных или праздничных дней, следовательно, 𝑘кал = 1,22. Расчеты по трудоемкости выполнения работ представлены в таблице 10. Диаграмма Гантта, построенная по рассчитанным показателям, представлена на рисунке 24. 53

Таблица 10 – Временные показатели проведения разработки Трудоемкость работ tmini tmaxi tожi Исп.1 Исп.2 Исп.3 Исп.3 Исп.3 Исп.2 2 2 2 3 4 1,4 2,4 2,8 4 5 4 7 8 7 5,2 6,2 5,2 2 3 3 2 3 3 2 3 3 8 8 9 11 11 12 9,2 9,2 10,2 8 7 8 11 10 9 9,2 8,2 7 5 6 10 7 8 8,2 5,8 2,8 Исп.2 Исп.1 1 Длительность работ в календарных днях, Tki Исп.1 Исп.3 Составление календарного плана-графика выполнения бакалаврской работы Подбор и изучение литературы по теме бакалаврской работы Анализ предметной области Проектирование веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Проектирование функционала вебприложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий Исп.2 темы Исп.1 Составление и утверждение бакалаврской работы Исп.3 руководителя Исп.2 Выбор научного бакалаврской работы Исполнители Исп.1 Название Длительность работ в рабочих днях, Tpi 1 2 3 2 3 3 3 3 3 3 4 3 2 3 3 2 4 4 Студент 9 9 10 11 11 12 8,4 Студент 9 8 8 11 10 10 6,8 Студент 8 6 7 10 7 8 4,2 Студент, научный руководитель 2 1 2 3 2 3 Студент 49 53 51 59 64 62 4 2 3 6 4 6 4,8 41 38 40 60 75 68 48,6 52,8 51,2 Студент Студент, научный руководитель Научный руководитель 54

Тестирование веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий и анализ полученных результатов 5 4 4 7 6 7 5,8 4,8 5,2 Студент, научный руководитель 3 2 3 4 3 3 Согласование выполненной научным руководителем 2 2 3 4 4 6 2,8 2,8 4,2 Студент, научный руководитель 1 1 2 2 2 3 6 6 5 8 9 8 6,8 7,2 6,2 Студент 7 7 6 8 9 8 10 10 9 11 12 11 10,4 10,8 9,8 Студент 10 11 10 13 13 12 работы с Выполнение других частей работы (финансовый менеджмент, социальная ответственность) Подведение итогов, оформление работы 55

Рисунок 24 – Диаграмма Гантта: этапы выполнения работ (сверху), загруженность исполнителей (снизу) 56

5.2.4 Бюджет научно-технической разработки При планировании бюджета НТИ должно быть обеспечено полное и достоверное отражение всех видов расходов, связанных с его выполнением. В процессе формирования бюджета НТИ используется следующая группировка затрат по статьям:  материальные затраты НТИ;  затраты на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ;  основная заработная плата исполнителей темы;  дополнительная заработная плата исполнителей темы;  отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления);  накладные расходы. 5.2.4.1 Расчет материальных затрат НТИ Данная статья затрат включает в себя затраты на приобретение сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих со стороны. Также в эту статью включаются транспортные расходы, равные 15 % от общей стоимости материальных затрат. Расчет материальных затрат осуществляется по следующей формуле: Зм = (1 + 𝑘Т ) ∗ ∑𝑚 𝑖=1 Ц𝑖 ∗ 𝑁рас𝑥𝑖 , (13) где m – количество видов материальных ресурсов, потребляемых при выполнении научного исследования; 𝑁рас𝑥𝑖 – количество материальных ресурсов i-го вида, планируемых к использованию при выполнении научного исследования (шт., кг, м, м2 и т.д.); Ц𝑖 – цена приобретения единицы i-го вида потребляемых материальных ресурсов (руб./шт., руб./кг, руб./м, руб./м2 и т.д.); 𝑘Т – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Общая сумма материальных затрат включает в себя только затраты на канцелярские принадлежности и электроэнергию, для которых не учитываются транспортные расходы (таблица 11). Таблица 11 – Материальные затраты Количество Исп.2 Исп.3 Исп.1 Исп.2 Исп.3 Исп.1 Исп.2 Исп.3 Единица измерения Затраты на материалы, (Зм), руб. Исп.1 Наименование Цена за ед., руб. Ручка шт. 3 3 3 35 35 35 105 105 105 Блокнот шт. 2 2 2 48 48 48 96 96 96 3 3 3 86,4 90,3 88,2 287,4 291,3 289,2 Электроэнергия кВт/ч 28,8 30,1 29,4 Итого: 5.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование В данную статью включают все затраты, связанные с приобретением специального оборудования. Из специального оборудования, используемого при написании работы, необходим только персональный компьютер, его средняя стоимость 42300 рублей. При приобретении спецоборудования необходимо учесть затраты по его доставке в размере 15% от его цены. Результаты представлены в таблице 12. Таблица 12 – Расчет бюджета затрат на приобретение спецоборудования для научных работ Исп.2 Исп.3 Исп.1 Исп.2 Исп.3 Исп.1 Исп.2 Исп.3 Исп.1 Исп.2 Исп.3 1 Общая стоимость оборудования, тыс. руб. Кол-во единиц оборудования Исп.1 № п/п Цена единицы оборудования, тыс. руб. Наименование оборудования ПК ПК ПК 1 1 1 42300 42300 42300 Итого: 48645 48645 48645 48645 48645 48645 58

5.2.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы Данная статья расходов включает основную заработную плату с учетом премий и доплат для исполнителей проекта: студента и научного руководителя. Основная заработная плата (Зосн ) руководителя (лаборанта, инженера) от предприятия (при наличии руководителя от предприятия) рассчитывается по следующей формуле: Зосн = Здн ∗ Тр , (14) где Зосн – основная заработная плата одного работника; Тр – продолжительность работ, выполняемых научно-техническим работником, раб. дн.; Здн – среднедневная заработная плата работника, руб. Среднедневная заработная плата рассчитывается по формуле: Здн = Зм ∗М 𝐹д , (15) где Зм – месячный должностной оклад работника, руб.; М – количество месяцев работы без отпуска в течение года: при отпуске в 24 раб. дня М =11,2 месяца, 5-дневная неделя; при отпуске в 48 раб. дней М=10,4 месяца, 6-дневная неделя; 𝐹д – действительный годовой фонд рабочего времени научно- технического персонала, раб. дн. (таблица 13). Таблица 13 – Баланс рабочего времени Показатели рабочего времени Календарное число дней Количество нерабочих дней - выходные дни - праздничные дни Потери рабочего времени - отпуск Руководитель Студент 366 366 65 65 56 56 59

- невыходы по болезни Действительный годовой фонд рабочего времени 248 248 Месячный должностной оклад работника: Зм = Зтс ∗ (1 + 𝑘пр + 𝑘д ) ∗ 𝑘р , (16) где Зтс – заработная плата по тарифной ставке, руб.; 𝑘пр – премиальный коэффициент, равный 0,3 (т.е. 30% от Зтс); 𝑘д – коэффициент доплат и надбавок составляет примерно 0,2; 𝑘р – районный коэффициент, равный 1,3 (для Томска). Таблица 14 – Расчет основной заработной платы Здн, Исп. 2 17263, 59 0,3 0, 2 1, 3 3366 4 1411, 72 11 12 11158, 97 0,3 0, 2 1, 3 2176 0 912,5 2 10 3 10 5 12 7 Научный руководите ль Студент Исп. 3 Зм, Зтс, Исп. 2 k р Исп. 1 k д Исполните ли Зосн, руб. Исп. 3 kп р Исп. 1 Тр, раб. дн. 14 15952,3 9 17505,2 8 19397,2 6 94080,4 1 110032, 81 95631,6 9 113136, 97 116172, 09 135569, 36 Итого: 5.2.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы В данную статью расходов входит заработная плата, начисленная рабочим и служащим не за фактически выполненные работы или проработанное время, а в соответствии с действующим законодательством, в том числе оплата очередных отпусков рабочих, времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей. Зная основную заработную плату, можно рассчитать дополнительную заработную плату в размере 12 % от основной: 60

Здоп = 𝑘доп ∙ Зосн , (17) где 𝑘доп – коэффициент дополнительная заработная плата; Зосн – основная заработная плата. Таблица 15 – Расчет дополнительной заработной платы Исполнител ь Основная заработная плата, руб. Исп. 1 Исп. 2 Научный 15952,39 17505,28 руководитель Студент Исп. 3 Коэффициент дополнительно й заработной платы 19397,26 94080,41 95631,69 116172,09 0,12 Дополнительная заработная плата, руб. Исп. 1 Исп. 2 Исп. 3 1914,29 2100,63 2327,67 11289,65 11475,80 13940,65 Итого: 13203,94 13576,44 16268,32 5.2.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) В данной статье расходов отражаются обязательные отчисления по установленным законодательством Российской Федерации нормам органам государственного социального страхования (ФСС), пенсионного фонда (ПФ) и медицинского страхования (ФФОМС) от затрат на оплату труда работников. Величина отчислений во внебюджетные фонды определяется исходя из следующей формулы: Звнеб = 𝑘внеб ∙ (Зосн + Здоп ), (18) где 𝑘внеб – коэффициент внебюджетные фонды; в 2020 г., в соответствии с Федеральным законом для учреждений, осуществляющих образовательную и научную деятельность, используется пониженная ставка – 30,2%; Зосн – основная заработная плата; Здоп – дополнительная заработная плата. 61

Таблица 16 – Отчисления во внебюджетные фонды Основная заработная плата, руб. Исп.1 Исп.2 Исп.3 Исполнитель Научный руководитель Студент Коэффициент отчислений во внебюджетные фонды Дополнительная заработная плата, руб. Исп.1 Исп.2 Исп.3 15952,39 17505,28 19397,26 1914,29 2100,63 2327,67 94080,41 95631,69 116172,09 11289,65 11475,80 13940,65 0,302 Итого Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3 37217,49 38267,45 45854,98 5.2.4.6 Накладные расходы Накладные расходы учитывают прочие затраты организации, не попавшие в предыдущие статьи расходов: печать и ксерокопирование материалов, оплата услуг связи и т.д. Их величина определяется согласно следующей формуле: Знакл = 𝑘нр ∙ (сумма статей расходов), (19) где 𝑘нр – коэффициент накладных расходов, принятый за 16 %. 5.2.4.7 Формирование бюджета затрат проекта разработки Рассчитанные величины затрат научно-исследовательской работы являются основой для формирования бюджета затрат проекта. Результаты составления итогового бюджета разработки представлены в таблице 17. Таблица 17 – Расчет бюджета затрат на разработку Наименование статьи Материальные затраты НТИ Сумма, руб. Исп.1 Исп.2 Исп.3 287,4 291,3 289,2 62

Затраты на специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ Затраты по основной заработной плате исполнителей темы Затраты по дополнительной заработной плате исполнителей темы Отчисления во внебюджетные фонды Накладные расходы Бюджет затрат НТИ 48645 110032,81 48645 48645 113136,97 135569,36 13203,9366 13576,436 16268,323 37217,49 33501,86 242888,50 38267,45 45854,98 34226,74 39460,30 248143,90 286087,15 5.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования Для определения интегральный показатель эффективности финансовой НТИ необходимо эффективности и рассчитать интегральный показатель ресурсоэффективности. Интегральный финансовый показатель разработки определяется как: исп𝑖 𝐼финр = Фр𝑖 Ф𝑚𝑎𝑥 , (20) исп𝑖 где 𝐼финр – интегральный финансовый показатель разработки; Фр𝑖 – стоимость i-го варианта исполнения; Ф𝑚𝑎𝑥 – максимальная стоимость исполнения научно-исследовательского проекта (в т.ч. аналоги). Для исполнения 1: Iфинр= 242888,50/ 286087,15 = 0,85. Для исполнения 2: Iфинр= 248143,90 / 286087,15 = 0,87. Для исполнения 3: Iфинр= 286087,15/ 286087,15 = 1. Интегральный показатель ресурсоэффективности вариантов исполнения объекта исследования можно определить следующим образом: 63

𝐼𝑝𝑖 = ∑ 𝑎𝑖 ∗ 𝑏𝑖 , где (21) 𝐼𝑝𝑖 – интегральный показатель ресурсоэффективности для i-го варианта исполнения разработки; 𝑎𝑖 – весовой коэффициент i-го варианта исполнения разработки; 𝑏𝑖 – бальная оценка варианта i-го исполнения разработки, устанавливается экспертным путем по выбранной шкале оценивания; n – число параметров сравнения. Расчет интегрального показателя ресурсоэффективности рекомендуется проводить в форме таблицы (таблица 18). Таблица 18 – Сравнительная оценка характеристик вариантов исполнения проекта Объект исследования Критерии Весовой коэффициент параметра Исп.1 Исп.2 Исп.3 0,2 0,3 0,1 0,2 0,2 1 4 5 3 5 4 4,4 3 4 3 4 3 3,5 5 3 4 4 5 4,1 1. Функциональные возможности 2. Быстродействие 3. Потребность в ресурсах памяти 4. Удобство в эксплуатации 5. Надежность Итого Iр-исп1 = 4 *0,2+5*0,3+3*0,1+5*0,2+4*0,2 = 4,4; Iр-исп2 = 3*0,2+4*0,3+3*0,1+5*0,2+3*0,2 = 3,5; Iр-исп3 = 5*0,2+3*0,3+4*0,1+4*0,2+5*0,2 = 4,1. Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения разработки (Iисп1) определяется на основании интегрального показателя ресурсоэффективности и интегрального финансового показателя по формуле: 𝐼исп1 = 𝐼р−исп1 исп1 𝐼финр , 𝐼исп2 = 𝐼р−исп2 исп3 𝐼финр , 𝐼исп3 = 𝐼р−исп3 исп3 𝐼финр , (22) Iисп1 = 4,4/0,85 = 5,18; 64

Iисп2 = 3,5/0,87 = 4,04; Iисп3 = 4,1/1 = 4,10. После этого необходимо определить сравнительную эффективность исполнений разработки, которая позволит выбрать самый выгодный вариант разработки с позиции финансовой и ресурсной эффективности: Эср = 𝐼исп1 𝐼исп2 , (23) Эср1 = 5,18/5,18 = 1; Эср2 = 4,04/5,18 = 0,78; Эср3 = 4,10/5,18 = 0,79. Таблица 19 – Сравнительная эффективность разработки № п/п 1 2 3 4 Показатели Исп.1 Исп.2 Исп.3 Интегральный финансовый показатель разработки Интегральный показатель ресурсоэффективности разработки Интегральный показатель эффективности Сравнительная эффективность вариантов исполнения Таким образом, ресурсоэффективности самым и эффективным финансовой 0,85 0,87 1 4,4 3,5 4,1 5,18 1 4,04 0,78 4,1 0,79 исполнением эффективности с является позиции первое исполнение. Наименее эффективным является второе исполнение. 65

6 Социальная ответственность 6.1 Введение Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий на жилые массивы г. Томска и прилегающие населенные пункты при заданных метеоусловиях. Разработанное веб-приложение может быть внедрено на предприятия, в деятельность которых входит оценка возможности распространения запахов от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях, а также данное приложение могут использовать пользователи персональных компьютеров, у которых есть выход в Интернет. В данном разделе ВКР исследованы меры по защите работника от возможного негативного воздействия среды, а также вредные и опасные факторы среды. 6.2 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности Функции государственного надзора и контроля в организациях независимо от организационно-правовых форм и форм собственности осуществляются специально уполномоченными государственными органами и инспекциями согласно федеральным законам. Для защиты прав сотрудников на труд в условиях, соответствующих принятым правилам и нормам, на территории Российской Федерации действуют следующие организации.  Федеральная инспекция труда;  Государственная экспертиза условий труда Федеральная служба по труду и занятости населения; 66

 Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. ТК РФ и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [11] устанавливаются следующие правила и вводятся рекомендации, касающиеся работы сотрудников всех организаций на территории РФ:  нормальная продолжительность рабочего времени не должна превышать 40 часов в неделю.  продолжительность непрерывной работы за компьютером без перерыва не должна превышать 1 час;  рекомендуется делать перерывы в работе за компьютером продолжительностью 10-15 минут через каждые 45-60 минут работы;  не рекомендуется работать за компьютером более 6 часов за смену. Должен осуществляться производственный контроль и надзор внутри предприятия. Предприятия следят за характеристиками используемой аппаратуры, персональных компьютеров и комплектующих. 6.2.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства Согласно трудовому кодексу РФ:  продолжительность рабочего дня не должна превышать 40 часов в неделю;  во время регламентированных перерывов целесообразно выполнять комплексы упражнений и осуществлять проветривание помещения. Существуют также специализированные органы, осуществляющие государственный контроль и надзор в организациях на предмет соблюдения существующих правил и норм:  Федеральная инспекция труда; 67

 Государственная экспертиза условий труда Федеральной службы по труду и занятости населения;  Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и др. 6.2.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны Большое значение для профилактики статических физических перегрузок имеет правильная организация рабочего места человека, работающего с ПК. Рабочее место должно удовлетворять следующим требованиям:  обеспечивать возможность удобного выполнения работ,  учитывать физическую тяжесть работ,  учитывать размеры рабочей зоны и необходимость передвижения в ней работающего,  учитывать технологические особенности процесса выполнения работ. Невыполнение требований к расположению и компоновке рабочего места может привести к получению пользователем производственной травмы или развития у него профессионального заболевания. Рабочее место программиста должно соответствовать требованиям СанПин 2.2.2/2.4.1340-03 [11]. 6.3 Производственная безопасность Вредные и опасные факторы, воздействующие на сотрудника в процессе разработки веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий, устанавливаются согласно ГОСТ 12.0.003-2015 [12]. Опасные и вредные факторы представлены в таблице 20. 68

Таблица 20 – Опасные и вредные факторы 1. Недостаточная освещенность рабочей зоны 2. Отклонение показателей микроклимата на рабочем месте 3. Повышенный уровень шума на рабочем месте 4. Повышенный уровень электромагнитного излучения на рабочем месте 5. Психофизиологические факторы: нервно-психические перегрузки 6. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека 7. Возможность короткого замыкания 8. Повышенный уровень статического электричества Эксплу атация Факторы (ГОСТ 12.0.003-2015) Разрабо тка Этапы работ + + + + + + + + + + + + + + + Нормативные документы Освещение, шум, статическое электричество, психофизиологические факторы: - СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [11], - ТОИ Р-45-084-01 [13]. Микроклимат: - СанПиН 2.2.4.548-96 [14], - СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [11]. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, короткое замыкание: - ГОСТ 12.1.033-81 [15] - «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», утверждённые Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 г. [16] - «Межотраслевые правила охраны труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТ РМ 016-2001), утвержденные Постановлением Минтруда России от 05.01.2001 г. № 3. [17] 6.3.1 Недостаточная освещенность рабочей зоны Недостаточная освещенность рабочей зоны в большинстве случаев возникает из-за малого количества осветительных приборов. К негативным факторам при работе в недостаточно освещенной рабочей зоне относятся повышенные уровни излучения, а также увеличенная нагрузка на зрительные органы. Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПК, установлены в СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [11] (см. таблицу 21). Проблему с недостаточной освещенностью рабочего места возможно решить путем увеличения количества источников освещения. 69

Таблица 21 – Требования к освещению на рабочих местах Освещенность на рабочем столе Освещенность на экране ПК Блики на экране Прямая блесткость источника света Показатель ослепленности Показатель дискомфорта Отношение яркости между рабочими поверхностями Отношение яркости между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования Коэффициент пульсации 300 - 500 лк Не более 300 лк Не более 40 кд/м2 Не более 200 кд/м2 Не более 20 Не более 15 3:1 - 5:1 10:1 Не более 5 % 6.3.2 Отклонение параметров микроклимата К числу показателей микроклимата относятся следующие: скорость движения воздуха, относительная влажность воздуха, температура, интенсивность теплового облучения. В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПК является основной (диспетчерские, операторские и др.) и связана с нервноэмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а и 1б в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами микроклимата производственных помещений. На других рабочих местах следует поддерживать параметры микроклимата на допустимом уровне, соответствующем требованиям указанных выше нормативов. Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, в которых работа с использованием ПК является основной, не должно превышать предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест в соответствии с действующими гигиеническими нормативами. В помещениях с ПК должна ежедневно проводиться влажная уборка. Уставленные гигиенические нормативы для помещений с видеодисплейными терминалами и ПК для категории работы 1а, к которой и 70

относится разработка веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий, приведены в таблице 22. Таблица 22 – Оптимальные величины показателей микроклимата Период года Холодный Теплый Категория работ по уровню энергозатрат 1а (до 120 ккал/ч) Температура воздуха, оC 22-24 23-25 Температура поверхностей, о C 20-24 21-25 Относительная влажность воздуха, % Скорость движения воздуха, м/с 40-60 0.1 6.3.3 Повышенный уровень шума Повышенный уровень шума может возникать в процессе работы ПК (работа вентиляторов охлаждения), а также шум с улицы. В производственных помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПК уровни шума на рабочих местах не должны превышать предельно допустимых значений, установленных для данных видов работ эпидемиологическими в соответствии нормативами. с В действующими санитарно- СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [11] установлены допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровня звука, создаваемого ПК (см. таблицу 23). Таблица 23 – Допустимые значения уровней звукового давления Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, дБ 31,5 1000 2000 4000 8000 63 Гц 125 Гц 250 Гц 500 Гц Гц Гц Гц Гц Гц 86 71 61 54 49 45 42 40 38 Уровень звука в дБА 50 6.3.4 Повышенный уровень электромагнитного излучения При разработке веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий ПК является источником повышенного уровня электромагнитных 71

излучений, повышающих риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и негативно влияющих на нервную систему. Оценка опасности воздействия электромагнитного поля на человека производится по величине электромагнитной энергии, поглощаемой телом человека, с учетом электрической и магнитной напряженностей поля. В соответствии с ГОСТ 12.1.002-84 [18], нормы допустимых уровней напряженности электромагнитных полей зависят от времени пребывания человека в контролируемой зоне. 6.3.5 Психофизиологические факторы Работа с ПК сопряжена с воздействием вредных психофизиологических факторов, в частности, нервно-психических перегрузок. Для снижения воздействия вредных факторов, устанавливаются перерывы в работе для отдыха сотрудников. В таблице 24 приведено суммарное время отдыха для каждой категории работ. Таблица 24 – Суммарное время отдыха для различных категорий работ Уровень нагрузки за рабочую смену Категория работы с ПК I II III Группа А, количество знаков до 20 000 до 40 000 до 60 000 Группа Б, количество знаков до 15 000 до 30 000 до 40 000 Группа В, часы Суммарное время регламентированных перерывов при 8-часовой смене, мин. до 2 до 4 до 6 50 70 90 При разработке веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий уровень нагрузки относится к группе В, категория работы III. Согласно таблице 24, требуется установить перерывы, сумма которых за смену составит не менее 90 минут. По типовой инструкции по охране труда при работе на персональном компьютере ТОИ Р-45-084-01 [13] для данной категории работ требуется установить перерывы по 15 минут каждый трудовой час. 72

6.3.6 Статическое электричество В помещениях, оборудованных ПК, токи статического электричества чаще всего возникают при прикосновениях персонала к элементам ПК. Подобные разряды опасности для человека не представляют, однако способны вызывать неприятные ощущения и вывести оборудование из строя. Для предотвращения образования и защиты от статического электричества в помещении (ТПУ, пр. Ленина 36, к. 10, ауд. 402) используются нейтрализаторы и увлажнители, полы снабжаются антистатическое покрытие в виде поливинилхлоридного антистатического линолеума, предусматривается использование защитного заземления. Также в СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [11] установлен максимальный допустимый электростатический потенциал экрана видеомонитора – 500 В. В качестве мер уменьшения влияния вредных факторов на пользователя используются защитные фильтры для мониторов, увлажнители воздуха, проводится влажная уборка. 6.3.7 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека К опасностям использования электрического тока относятся возможность поражения электрическим током. Требования безопасности при эксплуатации электрооборудования регламентируются следующими нормативными актами:  правилами устройства электроустановок, утвержденными Главтехуправлением, Госэнергонадзором Минэнерго СССР 05.10.1979 г.,  правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, утверждёнными Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 г. № 6, 73

 межотраслевыми правилами охраны труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ 016-2001), утвержденными Постановлением Минтруда России от 05.01.2001 г. № 3. Согласно им:  электрооборудование должно быть заземлено, а помещения, где размещаются рабочие места с ПК, должны быть оборудованы защитным заземлением;  все крышки и защитные панели должны находиться на своих местах;  при работе с электрооборудованием не допускать попадания влаги на поверхность электрооборудования;  вентиляционные отверстия электрооборудования не должны быть перекрыты посторонними предметами;  выдергивание штепсельной вилки электроприбора необходимо осуществлять за корпус штепсельной вилки;  подключение и отключение разъемов компьютеров и оргтехники должно производиться при отключенном питании (за исключением подключения и отключения USB-устройств);  удаление пыли с электрооборудования должно производиться в отключенном от электрической цепи состоянии;  перед использованием электроприборов необходимо проверить надёжность крепления электророзетки, свериться с номиналом используемого напряжения;  корпуса штепсельных розеток и выключателей не должны содержать трещин, оплавлений и других дефектов, способных снизить защитные свойства или нарушить надёжность контакта;  кабели (шнуры) электропитания не должны содержать повреждений изоляции, сильных изгибов и скручиваний. 74

6.3.8 Соответствие рабочего места указанным нормам По итогам анализа было установлено:  освещение на рабочем месте (ТПУ, пр. Ленина 36, к. 10, ауд. 402) соответствует нормам – используется несколько энергосберегающих ламп;  уровни шума находятся в допустимых пределах;  микроклиматические условия соблюдаются за счет использования систем отопления и кондиционирования и соответствуют установленным нормам;  защита от повреждений статическим электричеством обеспечивается путем защитного заземления и соблюдения правил безопасности на рабочем месте;  во время работы делаются перерывы для снижения нагрузки и предотвращения нервно-психических перегрузок;  помещение оборудовано согласно требованиям электробезопасности;  регулярно проводится влажная уборка помещения. 6.4 Экологическая безопасность Для проектирования и разработки веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий необходим ПК, в таком случае происходит воздействие на литосферу при его утилизации. Федеральный закон № 89 от 1998 г. «Об отходах производства и потребления» запрещает юридическим лицам самовольно избавляться от опасных отходов. Этим видом деятельности, согласно постановлению Правительства РФ № 340 от 2002 г., могут заниматься только специализированные структуры. Обращение с отходами регламентируется ГОСТ Р 53692-2009 [19]. 75

При необходимости утилизировать вышедшую из употребления электронику наиболее безопасным для окружающей среды способом является обращение в специализированную компанию по утилизации. Существуют компании, занимающиеся утилизацией энергосберегающих ламп. Причина опасности данных ламп заключается в наличии паров ртути, содержащихся в колбах ламп. 6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях Наиболее вероятной чрезвычайной ситуацией при разработке вебприложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий является пожар на рабочем месте. В качестве противопожарных мероприятий должны быть применены следующие меры:  в помещении должны находится средства тушения пожара, средства связи;  электрическая проводка электрооборудования и осветительных приборов должна быть исправна;  все сотрудники должны знать место нахождения средств пожаротушения, средств связи и номера экстренных служб;  все сотрудники должны иметь компетенции по использованию указанных выше средств пожаротушения и связи. В связи с возможностью возникновения пожара разработан следующий план действий:  в случае возникновения пожара сообщить о нем руководителю, постараться устранить очаг возгорания имеющимися силами при помощи первичных средств пожаротушения (огнетушитель порошковый, углекислотный О-1П0 (з)-АВСЕ); 76

 привести в действие ручной пожарный извещатель;  сообщить о возгорании в службу пожарной охраны по телефону 01, 101 или 112, сообщить адрес, место и причину возникновения пожара;  принять меры по эвакуации людей. Рабочее помещение, использованное при разработке веб-приложения, оборудовано в соответствии с требованиями пожарной безопасности: имеются порошковый огнетушитель, пожарная сигнализация и соответствующие средства связи. 6.6 Вывод по разделу В ходе выполнения работы над разделом «Социальная ответственность» были выявлены опасные и вредные факторы, воздействию которых может подвергнуться сотрудник, разрабатывающий веб-приложение для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий. Был проведен анализ нормативной документации. Рабочее место (ТПУ, пр. Ленина 36, к. 10, ауд. 402), использованное при разработке веб-приложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий, удовлетворяет требованиям безопасности. Освещение на рабочем месте соответствует нормам – используется несколько энергосберегающих ламп. Уровни шума находятся в допустимых пределах. Микроклиматические условия соблюдаются. Защита от повреждений статическим электричеством обеспечивается путем защитного заземления и соблюдения правил безопасности на рабочем месте. 77

Во время работы делаются перерывы для снижения нагрузки и предотвращения нервно-психических перегрузок. Помещение оборудовано согласно требованиям электробезопасности и пожарной безопасности. В случае выхода из строев используемой электроники или ламп, отходы передаются в соответствующие компании. 78

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной работе была обоснована актуальность разработки вебприложения для моделирования распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе от животноводческих предприятий при заданных метеоусловиях. Были спроектированы и реализованы функции для расчета концентрации загрязняющих веществ и моделирования их распространения на жилые массивы г. Томска и прилегающие населенные пункты. Была протестирована способность разработанного веб-приложения решать поставленные задачи по оценке возможности распространения загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В будущем разработанное веб-приложение может быть расширено: возможно создание клиент-серверной архитектуры, которая позволит добавить базу данных для хранения большего количества предприятий для других городов и информации о них с добавлением новых функций и для решения других задач моделирования, также возможно добавление других веществ и источников загрязнения в систему администратором. 79

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ Список публикаций по тематике ВКР: 1. Бондаренко Д.Е. Программный комплекс для моделирования загрязнения атмосферного воздуха // Сборник трудов XVII Международной научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 17-20 февраля 2020 г.) / Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2020, С. 41 – 42 80

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 1. Отходы животноводства [Электронный ресурс] / Утилизация и переработка отходов – URL: https://vtorothody.ru/othody/zhivotnovodstva.html (дата обращения: 25.04.2020) 2. Геоинформационная система «Запах» [Электронный ресурс] – URL: http://gisapp.green.tsu.ru/zapah (дата обращения: 25.05.2020) 3. Расчет загрязнения атмосферы (ЭРА-УПРЗА), версия 2.5 [Электронный ресурс] / Логос-Плюс – URL: https://lpp.ru/catalog/era_vozdukh/era_vozdukh1_programmy_rascheta_zagryazneniya_atmosfery_i_vypusk_tomov_pdv/1.1_era_up rza (дата обращения: 15.04.2020) 4. Хаширова Т.Ю., Акбашев Г.А., Шакова О.А., Акбашева Е.А. Моделирование загрязненности атмосферного воздуха // Фундаментальные исследования (научный журнал). – 2017. – № 8 (часть 2). – С. 325 – 330 5. Кондраков О.В., Крючин О.В., Волосатов М.Ю., Клетров С.Ю. Моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосфере на основании модели «факела» // Вестник российских университетов. Математика (научный журнал). – 2011. – № 1 (том 16). – С. 196 – 198 6. Зарипов Ш.Х., Марданов Р.Ф. Шарафутдинов В.Ф. Математическое моделирование загрязнений в окружающей среде // Гауссова модель распространения атмосферных загрязнений. – 2018. – 33 с. 7. One Call API [Электронный ресурс] / OpenWeatherMap – URL: https://openweathermap.org/api/one-call-api (дата обращения: 01.06.2020) 8. Толстый клиент [Электронный ресурс] / Википедия – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Толстый_клиент (дата обращения: 14.05.2020) 9. Leaflet API references [Электронный ресурс] / Leaflet – URL: https://leafletjs.com/reference-1.6.0.html (дата обращения: 25.05.2020) 81

10. Документация [Электронный ресурс] / – React URL: https://ru.reactjs.org/docs/getting-started.html (дата обращения: 12.05.2020) 11. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: Санитарноэпидемиологические правила и нормы. – М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. – 54 с. 12. ГОСТ 12.0.003-2015. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. – Введ. 01.03.2017 – М.: Изд-во стандартов, 2016. – 16 с. 13. ТОИ Р-45-084-01. Типовая инструкция по охране труда при работе на персональном компьютере. – Утверждено Приказом Минсвязи РФ от 2 июля 2001 г. № 162 14. СанПиН 2.2.4.548-96. производственных Гигиенические помещений: требования Санитарные к правила микроклимату и нормы: – М.: Информационно-издательский центр Минздрава России, 2001. – 20 с. 15. ГОСТ 12.1.033-81. ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения. – Введ. 01.07.1982 – М.: Изд-во стандартов, 1988. – 9 с. 16. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – Утверждено Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 г. № 6 17. ПОТ Р М-016-2001. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила охраны труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. – Утверждено Постановлением Минтруда России от 05.01.2001 г. № 3 18. ГОСТ 12.1.002-84. Электрические поля промышленной частоты. – Введ. 01.01.86 – М.: Изд-во стандартов, 1984. – 7 с. 19. ГОСТ Р 53692-2009. Ресурсосбережение. Обращение с отходами. – Введ. 15.12.2009 – М.: Изд-во стандартов, 2011. – 20 с. 82