С ускорением технологического прогресса все острее встает проблема мониторинга экологических объектов. При этом одной из ключевых составляющих в системах экологического мониторинга является сегмент передачи данных, функцией которого является доведение целевой информации до центров реагирования и принятия решений. В большинстве случаев эти задачи решаются наземными беспроводными или проводными сетями связи. Вместе с тем указанные средства могут быть применены далеко не на всех объектах, т.к. зачастую они располагаются в удаленных районах, где строительство наземных сетей нерентабельно или вовсе невозможно.
Недостаточность или отсутствие каналов связи на объектах, представляющих опасность для окружающей среды, может привести к серьезным негативным последствиям, т.к. оперативное реагирование на возникающие угрозы становится в таких случаях невозможным. При этом величина возможного ущерба несопоставима с затратами на установку и поддержание в работоспособном состоянии модулей мониторинга на критически важных объектах. Так Росприроднадзор оценил сумму экологического ущерба от разлива топлива на ТЭЦ-3 «Норникеля» в 2020 году почти в 148 млрд руб., что является беспрецедентной суммой для России.
Эффективным решением задач передачи информации с удаленных объектов является использование спутниковых каналов связи, которые не зависят от доступности или принципиального наличия коммуникационной инфраструктуры в местах расположения таких объектов. Для решения подобных задач оператор отечественной низкоорбитальной системы «Гонец» (АО «Спутниковая система «Гонец», входит в Госкорпорацию «Роскосмос») развивает линейку сервисов мониторинга с включением спутникового сегмента передачи данных.
Контроль гидрологических объектов природного и индустриального характера представляет собой важный сектор экологического мониторинга. При этом одним из самых информативных показателей является уровень жидкости в контролируемом резервуаре. Для решения этой задачи АО «Спутниковая система «Гонец» предлагает использовать решение, где спутниковый модем интегрирован с радиоволновым датчиком. Экспериментальные работы выполнены специалистами ПАО «ПНППК» совместно с компанией «Гонец». Оценка уровня жидкости происходит за счет регулярного излучения датчиком радиоволн, направленных на поверхность жидкости и получения отраженного сигнала, параметры которого измеряются техническими средствами. В дальнейшем выполняется обработка данных и их отправка с удаленных объектов мониторинга. Специальное программное обеспечение позволяет отслеживать уровень жидкости, анализировать его профиль изменения и генерировать сообщения для оператора при наступлении запрограммированных событий, например, достижения критического уровня или превышения расхода определенного объема за настроенный период.
Разрабатываемое решение предназначено для автономного и непрерывного контроля, не требует присутствия специалиста и демонстрирует высокую точность измерений как в открытых, так и закрытых резервуарах. Сервис способен обеспечить непрерывный мониторинг на удаленных объектах хранения жидких веществ, позволяя предотвращать техногенные аварии и противоправные действия. Концептуальное решение «Гонец-Эколог» может быть применено в нефтехимической отрасли, при транспортировке и хранении ГСМ, на объектах коммунального комплекса и очистных сооружениях. В качестве отдельного направления сервис может быть использован на гидродинамических объектах, в частности плотинах и дамбах или при мониторинге паводковой обстановки. В качестве ожидаемых эффектов от применения сервиса возможно уменьшение рисков причинения вреда различным экологическим объектам, а также снижение ущерба от природных явлений, связанных с подъемом или падением уровня воды.
Одним из важных направлений сохранения и защиты экологических объектов является их регулярный мониторинг и прогнозирование возможных влияний и изменений. При этом важно обеспечивать повсеместность получения данных с таких объектов вне зависимости от их местоположения. В этой части система «Гонец», обладая глобальной зоной обслуживания, может быть интегрирована с оконечным оборудованием, выполняющим такой мониторинг. В качестве удачного примера интеграции можно рассматривать использование системы «Гонец» для обеспечения связи на удаленных метеостанциях Росгидромета, где терминалы «Гонец» уже на протяжении многих лет успешно передают метеорологические данные. Также каналы спутниковой системы «Гонец» используются на некоторых станциях в качестве резервных, что обеспечивает гарантированное доведение информации при отказе других средств.
Наряду с решаемыми на метеостанциях задачами, ведется работа над концепцией перспективного комплекса «Гонец-Гидромет», который должен значительно расширить перечень сервисов, предоставление которых возможно средствами системы «Гонец». Перспективный комплекс позволит осуществлять автоматический сбор данных и передачу по спутниковому каналу из самых удаленных мест, что крайне актуально с учетом обширной географии расположения метеостанций. При этом «Гонец-Гидромет» автономно фиксирует метеопараметры и передает их по спутниковому каналу связи в систему мониторинга с периодичностью, настроенной оператором. Таким образом специалисты могут наблюдать в удаленном центре мониторинга за погодными условиями онлайн и анализировать ситуацию за различные интервалы времени. Ожидается, что внедрение комплекса должно послужить интенсификации информационного потока, увеличению оперативности получения первичных данных для анализа и, в конечном счете – дальнейшему повышению качества метеопрогнозов.
В интеграции спутникового оборудования «Гонец» в решения мониторинга есть несколько важных аспектов, которые делают ее удобной и эффективной. В отличие от абонентского оборудования геостационарных систем, антенны терминалов «Гонец» компактны (всего около 18 см в диаметре) и не требуют настройки на сигнал космического аппарата, т.е. являются всенаправленными. Это кардинально снижает требования к площадке для установки оборудования и позволяет успешно использовать терминалы «Гонец» на подвижных объектах (вездеходах, судах, автомобильном и железнодорожном транспорте). Вся наземная инфраструктура системы «Гонец» расположена на территории России и обеспечивает конфиденциальность передаваемых данных. Помимо этого, российская принадлежность системы «Гонец» исключает отключение по политическим мотивам, включая любые инструменты санкционного давления, и гарантирует пользователям получение своих данных вне зависимости от изменения внешних факторов.
