Автоматизация расчетов платежей загрязнения атмосферы в системе МаthCad
Эффективность системы управления природопользованием. Создание на базе универсального математического пакета MathCad v. 2001 i Professional. Ink средства для автоматизированных расчетов нормативных и фактических выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2018 |
| Размер файла | 25,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
|
2 |
Труды университета |
Автоматизация расчетов платежей загрязнения атмосферы в системе МаthCad
А.К. Никомбеков, к.м.н., доцент кафедры РАиОТ,
Г.К. Сапарова, к.т.н., доцент кафедры РАиОТ, Карагандинский государственный технический университет,
Р.М. Оспанов, ст. преподаватель кафедры алгебры, математической логики и геометрии им. проф. Т.Г. Мустафина, КарГУ им. Е.А. Букетова
Эффективность системы управления природопользованием в решающей мере определяется состоянием контроля использования природных ресурсов [1]. Экономические методы управления природопользованием заключаются в широком использовании системы цен, тарифов, платежей, штрафов, премий, фондов экономического стимулирования, кредитов и т.д. [2]. При использовании экономических методов отпадает необходимость принуждения участников производства к снижению потерь полезных ископаемых, к восстановлению нарушенных земель, очистке сбрасываемых в водоемы вод и выбросов в атмосферу.
Биосфера становится непосредственным участником производства общественного продукта. Поэтому здесь требуются, так же как и в основном производстве, систематический учет, контроль и планирование рационального использования природных ресурсов. Эффективность этих мероприятий тесно связана с определением величины экономического и социального ущерба, наносимого обществу и природе отрицательным антропогенным воздействием.
Целью данной работы является создание на базе универсального математического пакета MathCad v. 2001 i Professional. Ink средства для автоматизированных расчетов нормативных и фактических выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, а также платежей за выбросы, не прибегая к программированию [3,4,5].
Материалы и метод исследования.
За основу расчетов для определения платежей за загрязнение атмосферного воздуха вредными выбросами использованы Методические рекомендации Министерства экологии и биоресурсов РК [6]. Рекомендации предназначены для определения размеров платежей предприятий и организаций вне зависимости от их ведомственной принадлежности и формы собственности, а также частных лиц за загрязнение атмосферного воздуха. Платежи за выбросы вредных веществ предприятиями в атмосферу состоят: - из платежей, вносимых за допустимые выбросы вредных веществ, и штрафных платежей, уплачиваемых за превышение допустимых выбросов вредных веществ при нарушении норм действующих государственных стандартов.
1. Расчет норматива платы за выброс загрязняющих веществ в атмосферу
природопользование mathcad автоматизированный загрязняющий
(тенге/усл.т),(1)
гдеP - норматив платы за допустимый выброс загрязняющих веществ в атмосферу;
- суммарные расходы на строительство природоохранных объектов m предприятий;
SMn - суммарный годовой объем нормативных выбросов всех n загрязняющих веществ m предприятиями.
2. Расчет приведенного нормативного (допустимого) объема выбросов по каждому предприятию
(усл.т), (2)
гдеMnij - приведенный годовой нормативный объем выбросов j-го загрязняющего вещества i-м предприятием (усл.т);
ONVij - объем нормативных выбросов j-го загрязняющего вещества i-м предприятием (усл.т);
Kj - коэффициент приведения, учитывающий относительную опасность j-го загрязняющего вещества.
3. Расчет коэффициента приведения j-го загрязняющего вещества
(3)
гдеPDKj - предельно допустимая концентрация j-го загрязняющего вещества (мг/м3).
4. Расчет платежей предприятий за нормативные (допустимые) выбросы загрязняющих веществ в атмосферу
(тенге), (4)
где - суммарный приведенный годовой нормативный объем выбросов всех n загрязняющих веществ i-м предприятием.
5. Расчет платежей предприятий за сверхнормативные выбросы загрязняющих веществ
(тенге),(5)
гдеKkr - коэффициент кратности взимания платежей с i-го предприятия;
ДMi - абсолютное превышение суммарного приведенного годового фактического объема выбросов загрязняющих веществ над суммарным приведенным годовым нормативным объемом выбросов загрязняющих веществ i-го предприятия.
6. Расчет приведенного фактического объема выбросов загрязняющих веществ по каждому предприятию
(усл.т),(6)
гдеMfij - приведенный годовой сверхнормативный объем выбросов j-го загрязняющего вещества i-м предприятием;
OFVij - объем фактических (сверхнормативных) выбросов j-го загрязняющего вещества i-м предприятием.
7. Расчет абсолютного превышения приведенного фактического объема выбросов загрязняющих веществ над нормативными (допустимыми)
(усл.т),(7)
где ДMi - абсолютное превышение суммарного приведенного годового фактического объема выбросов загрязняющих веществ над суммарным приведенным годовым нормативным объемом выбросов загрязняющих веществ i-го предприятия;
- суммарный годовой объем сверхнормативных выбросов всех n загрязняющих веществ m предприятиями;
- суммарный приведенный годовой нормативный объем выбросов всех n загрязняющих веществ i-м предприятием.
8. Расчет коэффициента превышения приведенного фактического объема выбросов загрязняющих веществ над нормативными (допустимыми)
,(8)
гдеDni - коэффициент превышения суммарного приведенного годового фактического объема выбросов загрязняющих веществ над суммарным приведенным годовым нормативным объемом выбросов загрязняющих веществ i-го предприятия.
9. Расчет общей суммы платы за выбросы загрязняющих веществ
(тенге), (9)
гдеPosi - общая сумма платы за выбросы загрязняющих веществ i-го предприятия;
Pni - платежи i-го предприятия за нормативные выбросы;
Psni - платежи i-го предприятия за фактические выбросы.
10. Расчет суммарных по всем загрязняющим веществам приведенных годовых нормативных объемов выбросов по каждому предприятию ( усл.т)
(10)
11. Расчет суммарного годового объема нормативных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в целом по всем предприятиям (SMn, усл.т)
(11)
12. Расчет суммарных расходов всех рассматриваемых предприятий (, тенге.)
(12)
13. Расчет суммарных приведенных годовых фактических объемов выбросов по всем загрязняющим веществам по каждому предприятию
(13)
14. Расчет суммарных платежей всех рассматриваемых предприятий (, тенге.)
(14)
15. Расчет суммарного годового объема фактических выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в целом по всем предприятиям (SMf, усл.т).
(15)
Результаты и обсуждение.
Исходные данные вводятся в матричной форме и помещаются в Excel-таблицы в соответствующих файлах, приводимых ниже.
1. OFVij - объем фактических (сверхнормативных) выбросов j-го загрязняющего вещества i-м предприятием в усл.т. Данные помещаются в Excel-таблицу в файле OFV.xls.
2. ONVij - объем нормативных выбросов j-го загрязняющего вещества i-м предприятием в усл.т. Данные помещаются в Excel-таблицу в файле ONV.xls.
3. PDKj - предельно допустимая концентрация j-го загрязняющего вещества в мг/м3. Данные помещаются в Excel-таблицу в файле PDK.xls.
4. Ri - расходы на строительство природоохранных объектов i-го предприятия в тенге. Данные помещаются в Excel-таблицу в файле R.xls.
5. Для определения коэффициентов кратности взимания платежей с предприятий [6] использовалась приводимая ниже таблица.
Для расчета платежей за загрязнение атмосферы использовались матрицы или матричная форма. Расчеты были разбиты на ряд этапов.
На первом этапе вводится вспомогательная переменная ORIGIN, означающая номер первой строки (столбца) матрицы или первой компоненты вектора. По умолчанию в MathCAD координаты векторов, столбцы и строки матрицы нумеруются, начиная с 0 (ORIGIN:=0). Далее, также предварительно, в матричной форме вводятся вспомогательные переменные, используемые в расчетах: m - количество рассматриваемых предприятий; i - номер предприятия; n - количество рассматриваемых загрязняющих веществ; j - номер загрязняющего вещества. И, наконец, вводятся их численные значения ORIGIN:=0, m, n, j. i. Например, ORIGIN = 1… n = 4… m = 5… j = 1… i = 1…
Второй этап включает ряд однотипных операций по расчету выбросов. Для этого вводятся группы информации в определенный файл Excel-таблицы, их автоматическое считывание математическим пакетом MathCAD и размещение их в соответствующую матрицу.
Коэффициенты превышения нормативов выбросов Dn и кратности взимания платежей Kkr
|
Коэффициенты превышения нормативов выбросов, Dn |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
>5,0 |
|
|
Коэффициенты кратности взимания платежей, Kkr |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1. На этом этапе вначале вводятся данные для расчета коэффициента приведения - Kj (3). Здесь рассматриваются предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ (PDK, мг/м3). Соответствующие данные берутся из Excel-таблицы в файле PDK.xls. Открыв этот файл, можно определить собственные значения коэффициентов приведения для рассматриваемых загрязняющих веществ.
2. Следующей группой информации являются данные для расчета приведенного годового нормативного (допустимого) объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (Mnij, усл.т) по каждому предприятию (2). Здесь рассматриваются объемы нормативных (допустимых) выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Соответствующие данные берутся из Excel-таблицы в файле ONV.xls. Открыв этот файл, можно определить собственные значения приведенных годовых нормативных объемов выбросов в атмосферу рассматриваемых загрязняющих веществ по каждому рассматриваемому предприятию в усл.т.
3. Далее по формуле (10) рассчитываются суммарные по всем загрязняющим веществам приведенные годовые нормативные объемы выбросов по каждому предприятию (, усл.т) .
4. По формуле (11) производится расчет суммарного годового объема нормативных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в целом по всем предприятиям (SMn, усл.т).
7. По формуле (6) рассчитывается приведенный годовой фактический объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по каждому предприятию (Mfij, усл.т.). Рассматриваются объемы фактических выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (OFV, усл.т). Соответствующие данные берутся из Excel-таблицы в файле OFV, усл.т. Открыв этот файл, можно найти нужные для данного расчета значения.
8. По формуле (13) рассчитывается (, усл.т) - суммарный приведенный годовой фактический объем выбросов по всем загрязняющим веществам по каждому предприятию и далее по формуле (15) производится расчет суммарного годового объема фактических выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в целом по всем предприятиям (SMf, усл.т).
Третий этап включал ряд однотипных операций по определению превышения фактических выбросов над нормативными (допустимыми) выбросами.
9. По формуле (7) производится расчет абсолютного превышения приведенного общего объема фактических выбросов загрязняющего вещества над нормативными (ДMi, т.) по каждому предприятию.
10. По формуле (8) проводится расчет коэффициента превышения (Dni) фактического объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу над нормативным (допустимым) по каждому предприятию.
Заключительный этап включал ряд однотипных операций по расчету платежей за нормативные, сверхнормативные выбросы загрязняющих веществ и общей суммы.
5. Вначале по формуле (1) производится расчет норматива платы за допустимый выброс загрязняющих веществ в атмосферу P, тг. Соответствующие данные берутся из Excel-таблицы в файле R.xls. Открыв этот файл, можно найти нужные для данного расчета значения.
6. Далее по формуле (4) производится расчет платежей предприятиями за нормативные (допустимые) выбросы (Pni, тенге.) загрязняющих веществ в атмосферу. Суммарные платежи всех рассматриваемых предприятий (, тенге.) рассчитываются по формуле (14).
7. Затем по формуле (5) производится расчет платежей предприятиями за сверхнормативные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
8. Далее по формуле (9) производится расчет общей суммы платы за выбросы загрязняющих веществ.
9. И, наконец, по формуле (12) производится расчет суммарных расходов всех рассматриваемых предприятий (, тенге.).
Выводы
1. Система MathCad позволяет автоматизировать расчеты количества фактических и нормативных выбросов в атмосферу, а также расчеты платежей за нормативные и фактические выбросы, не прибегая к программированию.
2. Автоматизация расчетов дает возможность осуществлять мониторинг загрязнения атмосферы региона в целом, включая возможность постоянного обновления данных.
Список литературы
1.Тонкопий М.С., Экономика природопользования: Уч. пос. Алматы: Экономика, 1998. 457 с.
2.Нестеров П.М., Нестеров А.П., Экономика природопользования и рынок: Учебник для вузов. М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1997. 413 с.
3.Плис А.И., Сливина Н.А., Mathcad: математический практикум для экономистов и инженеров: Уч.пос. М.: Финансы и статистика, 1999. 656 с.:ил.
4.Дьяконов В.П., Абраменкова И.В., Mathcad 8 PRO в математике, физике и Internetе. М.: Нолидж, 1999. 512 с.: ил.
5.Херхагер М., Партолль Х., Mathcad 2000: Полное руководство / Пер. с нем. К.: Издательская группа BHV, 2000. 416 с.
6.Методика определения платежей за загрязнение окружающей природной среды. Алматы: Изд-во. Минэкологии, 1994. 24 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Возможности математического пакета MathCad в среде Windows 98 для использования матричной алгебры и решения системы линейных алгебраических уравнений. Методы решения систем линейных алгебраических уравнений. Сравнение метода Гаусса с методом MathCad.
практическая работа [62,6 K], добавлен 05.12.2009История появления интегрированных математических программных систем для научно-технических расчетов: Eureka, PC MatLAB, MathCAD, Maple, Mathematica. Интерфейс и возможности интегрированных систем для автоматизации математических расчетов класса MathCAD.
курсовая работа [906,1 K], добавлен 04.06.2019Ознакомление с программой "Котельная" от ЭКО-центр, в которой заложена методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах. Расчет выделений загрязняющих веществ и определение объема сухих дымовых газов.
практическая работа [103,5 K], добавлен 28.01.2022Методика определения параметров загрязнения воздушного бассейна от одиночного стационарного точечного источника. Расчет выбросов загрязняющих веществ при эксплуатации автомобилей. Модель Гауссового распределения примесей в атмосфере на небольших высотах.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 06.01.2013Создание информационной системы автоматизации расчетов по ипотечному кредитованию: выбор среды программирования, нормализация таблиц, проектирование даталогической модели учёта расчета ипотечного кредита на основе средства ERwin, запросов базы данных.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 15.01.2012Разработка программного обеспечения, предназначенного для автоматизации учета и расчетов с клиентами, пользующимся услугами автосервиса. Определение требований к вычислительной системе. Семантическое моделирование данных, ER-диаграммы приложения.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 02.02.2016Управление дистанционной настройкой и установкой ПО. История развития VMware ThinApp. Создание пакета автоматической установки Microsoft Office Visio Professional 2007. Анализ программного обеспечения для него. Тестирование полученного msi-пакета.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.03.2013Основные элементы системы MathCAD, обзор ее возможностей. Интерфейс системы, концепция построения документа. Типы данных, входной язык системы. Классификация стандартных функций. Графические возможности системы MathCAD. Решение уравнений системы.
курс лекций [2,1 M], добавлен 01.03.2015Изучение возможностей системы Mathcad - пакета математических программ, используемого для различных вычислений и вычерчивания графиков. Интерфейс пользователя в системе, объекты входного языка, текстовый редактор, графический процессор, вычислитель.
курс лекций [2,5 M], добавлен 10.11.2010Исследование функции в математическом анализе, её свойства, экстремумы и точки перегиба. Понятие о повторных пределах. Дифференцирование функции двух переменных, построение графика. Инструментальная среда MathCAD как средство исследования функции.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 19.11.2012Понятие, виды и характеристика информационных ресурсов, инструменты поиска. Правила обращения с on-line ресурсами и вычислительной техникой. Автоматизация системы расчетов хозяйственной деятельности организации с помощью пакета программы MS Office Excel.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.07.2014Использование программной системы Mathcad для выполнения, документирования и использования вычислений и инженерных расчетов. Вычисление пределов, суммы ряда. Работа с матрицами, построение трехмерного графика. Решение систем нелинейных уравнений.
отчет по практике [1,5 M], добавлен 11.09.2014Решение системы дифференциальных уравнений, заданной в нормальной форме Коши. Определение аналитических зависимостей изменения переменных состояния системы с использованием преобразования Лапласа. Численный метод решения системы c помощью Mathcad.
практическая работа [657,1 K], добавлен 05.12.2009Изучение структуры рабочего документа MathCad - программы, предназначенной для автоматизации математических расчетов. Работа с переменными, функциями и матрицами. Применение MathCad для построения графиков, решения уравнений и символьных вычислений.
презентация [639,2 K], добавлен 07.03.2013Математическое моделирование технических объектов. Проведение расчета балки на изгиб с использованием математического пакета MathCAD. Схема балки, зависимость ее диаметра от распределённой силы. Алгоритмический анализ задачи. Описание создания Web-сайта.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.10.2013Microsoft Excel: случаи нелинейной регрессии (гипербола, экспонента и парабола), проверка ее результатов. Создание и применение гиперссылок в системе MathCAD. Основы работы с блоками документов. Контур управления производством комплекса "Галактика".
контрольная работа [725,0 K], добавлен 03.08.2011Автоматизация процесса операций над матрицами. Конфигурация компьютера, на котором будет разрабатываться программное приложение в системе Windows XP Professional. Построение концептуального прототипа системы меню, диалоговых окон и элементов управления.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.03.2013Характеристика объекта исследования. Понятие и значение оборотных фондов. Организация управления экономической информационной системы учета материальных оборотных активов предприятия. Создание MRP системы и автоматизация расчетов по стоимости запасов.
дипломная работа [929,2 K], добавлен 15.08.2010Анализ и описание прикладных программ Microsoft Office (MS Word, MS Excel, MS Access), используемых при учете различных расчетов и ведении баз данных. Создание базы данных в СУБД Access для автоматизации учета расчетов заказчиками за оказанные услуги.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 15.01.2013Изучение теоретических положений, раскрывающие структуру линейных и нелинейных стационарных и динамических объектов, математическое описание и решение задачи анализа объектов. Использование для решения функции системы математических расчетов MathCAD.
контрольная работа [317,7 K], добавлен 16.01.2009
