Настоящее исследование посвящено разработке программно-аппаратного комплекса для автоматизированного управления и контроля работы пенного абсорбера. Целью работы является минимизация производственных и экологических рисков, связанных с эксплуатацией оборудования, включая предотвращение аварийных выбросов и поломок. Основой разработанного комплекса является система на базе контроллера Arduino Nano, оснащённая модулями для измерения и управления ключевых технологических параметров: pH, проводимости и уровня жидкости. Для оповещения персонала реализована система уведомлений через GSM-канал (SMS и голосовые вызовы). Ключевой особенностью предложенного решения является алгоритм, учитывающий инерционность объекта управления. Для исключения ложных срабатываний и подтверждения критических ситуаций в систему интегрированы таймеры задержки. Предложена многоуровневая логика реагирования: при превышении допустимого времени регулирования система переходит в режимы «Тревога» и «Авария» с последующим автоматическим отключением установки и адресным оповещением персонала. Результатом исследования является программно-аппаратный комплекс, предназначенный для оперативного регулирования параметров технологического процесса, предупреждения аварийных ситуаций и минимизации неблагоприятных экологических последствий. Разработанные алгоритмы позволяют эффективно распознавать и устранять инциденты, обеспечивая высокий уровень промышленной и экологической безопасности.
This study focuses on the development of a hardware and software system for the automated control and monitoring of a foam absorber. The objective is to minimize production and environmental risks associated with equipment operation, including preventing accidental emissions and breakdowns. The developed system is based on an Arduino Nano controller, equipped with modules for measuring and controlling key process parameters: pH, conductivity, and liquid level. A GSM notification system (SMS and voice calls) is implemented to alert personnel. A key feature of the proposed solution is an algorithm that takes into account the inertia of the controlled object. Delay timers are integrated into the system to eliminate false alarms and confirm critical situations. Multi-level response logic is proposed: if the permissible control time is exceeded, the system switches to “Alarm” and “Emergency” modes, followed by automatic shutdown of the unit and targeted notification of personnel. The result of the research is a hardware and software system designed for the rapid regulation of process parameters, the prevention of emergencies, and the minimization of adverse environmental impacts. The developed algorithms enable the effective recognition and resolution of incidents, ensuring a high level of industrial and environmental safety.
1. Толстых А. С., Пундик М. А. Обезвреживание диоксида серы в пенных фильтрах // Безопасность и ресурсосбережение в техносфере: сборник материалов IV Международной научно-практической конференции (г. Краснодар, 29 апреля 2024 г.). Краснодар: Издательство Кубанского государственного технологического университета, 2024. С. 257-260. EDN RJEEBV.
2. Носырев М. А., Комляшев Р. Б., Ильина С. И., Кабанов О. В. Очистка газовых выбросов от диоксида серы на промышленных предприятиях // Экология и промышленность России. 2018. № 22 (8). С. 24-27. DOI: 10.18412/1816-0395-2018-8-24-27. EDN: UVPLIK.
3. Меренцов Н. А., Голованчиков А. Б., Персидский А. В., Топилин М. В. Моделирование процессов управления в нефтегазоперерабатывающем массообменном оборудовании: монография. Волгоград: Издательство ВолгГТУ, 2021. 212 с. ISBN: 978-5-9948-4171-6.
4. Чиженьков Б. А. Современные способы очистки газа // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений. 2022. Т. 1. № 1 (47). С. 108-113. EDN: GGSVDH.
5. Юлдашев Т. Р. Основа оборудования, используемого в процессе очистки газоабсорбционной технологии // Universum: технические науки. 2023. № 5 (110). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15461 (дата обращения: 23.04.2026).
6. Мирошниченко С. Т., Пухлий В. А., Ильчевский Р. А., Марунич В. А., Пантель В. О. Применение метода абсорбции для очистки газовоздушных выбросов // Энергетические установки и технологии. 2020. Т. 6. № 1. С. 105-117. EDN: OCHLOG.
7. Чиженьков Б. А., Кузнецов С. С. Очистка газа в современных газоочистных установках // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2022. № 1 (14). С. 289-293. EDN: OZTVYQ.
8. Берденников А. А., Богданов Д. С. Регулирование уровня воды в абсорберах водной очистки газа // Судостроение. 2015. № 1. (818). С. 54‑56. EDN: UJKZJV.
9. Ситдикова А. В., Мамаев А. В., Кузнецов Д. А., Селиваненко О. И., Новиков Д. В., Корыстов С. М., Васильева Е. О. Экспериментальный комплекс по исследованию процесса абсорбционной очистки: научный подход к разработке и испытаниям абсорбентов очистки газа от кислых компонентов // Газовая промышленность. 2025. № S3 (886). С. 80-85. EDN: NUJFFE.
10. Приказ Минприроды России от 21.03.2025 № 124. Об утверждении Правил эксплуатации установок очистки газа. Зарегистрировано в Минюсте России 30 апреля 2025 г. № 82023 // КонсультантПлюс. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_504542/ (дата обращения: 23.04.2026).
11. Патент № 2693785 Российская Федерация, МПК B01D 53/14 (2006.01), G05D 27/00 (2006.01). Способ автоматического управления процессом абсорбции: № 2018147818: заявл. 29.12.2018: опубл. 04.07.2019 / Силаев А. А., Силаева Е. Ю., Шевчук В. П.; заявитель ВолгГТУ, 8 с. URL: https://patents.google.com/patent/RU2693785C1/ru (дата обращения: 23.04.2026).
12. Меренцов Н. А., Персидский А. В., Голованчиков А. Б. Управление массообменными процессами при сорбционной очистке газовых выбросов // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2022. Т. 10. № 2 (37). Порядковый номер: 11. URL: https://moitvivt.ru/ru/journal/pdf?id=1179 (дата обращения: 23.04.2026). DOI: 10.26102/2310-6018/2022.37.2.023. EDN: IABRCV.
13. Паршуков А. Н. Математическая модель технологического процесса абсорбции природного газа // Вестник СибГУТИ. 2022. № 1 (57). С. 68-76. DOI: 10.55648/1998-6920-2022-16-1-68-76. EDN: EGKNKP.
14. Биргер Е. В., Лебедев В. В., Зизюк А. П., Иванова Е. В. Проектирование абсорберов для очистки воздуха от газо- и парообразных примесей // Науковедение. 2016. Т. 8. № 2 (33). С. 99. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/04TVN216.pdf (дата обращения: 23.04.2026). DOI: 10.15862/04TVN216.
15. Шкуропатов А. В., Громов О. Б., Волоснев А. В. Жидкостные способы очистки выбросных газов, содержащих фтороводород // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы. 2025. № 2 (128). С. 63-72. EDN: JJLQCL.
16. Островский Ю. В., Заборцев Г. М., Кожанов А. Л., Литвяк М. А., Бацунов К. А. Анализ работы газоочистной установки обжигового участка получения технического селена // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2014. № 4. С. 65-69. EDN: SQJAAL.
17. Носырев М. А., Комляшев Р. Б., Ильина С. И. Расчет гидравлического сопротивления и удерживающей способности в абсорберах с псевдосжиженной насадкой // Экология и промышленность России. 2013. № 7. С. 37-41. EDN: QDFELP.