К оглавлению

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ БЕЗОПАСНОСТИ

Н.Г. Топольский, В.С. Ватагин, МИПБ МВД России, Россия,

А.И. Полозов ИПТУ МВД России, Россия

Для контроля продукции и окружающей среды на пожаровзрывоопасных предприятиях с повышенной степенью риска в последнее время все чаще применяются высокочувствительное оборудование на базе спектральных анализаторов в сочетании с компьютерным оборудованием. Это позволяет оперативно определять количественный состав вредных взрывоопасных примесей, превышения п.д.к. которых может привести к необратимым последствиям [1].

Широкое распространение получили спектральные приборы с обратным Фурье-преобразованием электрического сигнала, совмещенные с программируемым управлением и компьютерной обработкой полученной информации. Спектрометры с Фурье- преобразованием (ФС) на порядок выше по чувствительности и разрешающей способности традиционных решетчатых и линзовых спектрографов. До недавнего времени применение ФС в инфракрасной (ИК) и дальней ИК (ДИК) области спектра ограничивалось исследованием металлов, полупроводников, двухатомных газов при сверхнизких температурах в разреженной атмосфере, где соответственно уровень шумов был крайне мал по отношению к полезному сигналу.

Расширение области применения ИК и ДИК - спектроскопии с Фурье преобразованием для исследования состава атмосферы, растворов, жидких кристаллов и биологических сред [2] показало его высокую чувствительность и информативность. Однако из-за сложности молекулярного состава и плохого соотношения сигнал\шум возникают большие проблемы с распознаванием полезной информации среди статистических шумовых сигналов [3].

Применение ИК и ДИК ФС несмотря на сложность получаемых спектров актуально ввиду ее высокой чувствительности к тонким фазовым переходам, конформационным и структурным изменениям в сложных системах под воздействием таких внешних факторов, как температура, электромагнитное и лазерное излучение. В результате Фурье-преобразования сигналы средней и особенно слабой интенсивности слабо различимы в "лесу" статистических шумов.

Известны способы фильтрации шумов такие как, например, многочисленное получение одного и того же спектра, суммирование их и деление. Это позволяет избавиться от равновероятных шумовых сигналов, но значительно увеличивает время обработки спектра, а, следовательно, неприменимо для экспресс - методов контроля за окружающей средой.

Поэтому остро возникает проблема создания такого программного обеспечения для спектрального оборудования на пожаровзрывоопасных объектах, которой позволит оперативно реагировать на малейшие отклонения в компонентном составе продукта (газа, жидкости, атмосферы) и принимать экстренные меры для предотвращения пожара или аварии. В работе предлагается алгоритм компьютерной программы для решения рассматриваемых проблем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Н. Г. Топольский. Основы автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности объектов. Москва, 1997 г. , 165 c.

2. V. Vatagin, E. Efimova, A. Bronnikova, N.Usol’tseva. Potential resarch properties of FTFIR spectroscopy for characterization of biological effects of Low Level Laser Radiation. //SPIE, v.3090, 1997, p.215-218.

3. V. Melnikov, T. Komarova, V. Vatagin, A. Bronnikova. Infrared,far infrared spectroscopy and viscosimetry research of aqueous - glycol fluids with thickeners reology properties.// SPIE, v.3090, 1997, p.220-223.