Прокопцев Д.Г.
ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ╚TRACKER╩ ДЛЯ РЕШЕНИЯ МОРСКИХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (МГТУ), Москва
Программно-аппаратный комплекс ╚Tracker╩ представляет часть научно-исследовательской темы по созданию станции непрерывного углеводородного профилирования в морской воде. Основой для создания станции послужили исследования Ю.М. Григоренко, выполненные в НПО ╚ЮЖМОРГЕО╩ в 1978 году. Метод создавался как геохимический, для повышения достоверности геологической информации и снижения риска постановки разведочного бурения. Экологические аспекты в то время не рассматривались. Современное состояние морских акваторий выдвигает именно эти вопросы на первый план. Экологический мониторинг при разработке месторождений на шельфе, контроль портовых и прилегающих к ним акваторий, нефтеналивных терминалов и трубопроводов - далеко не полный список возможного применения метода непрерывной гидрогазосъемки.
Последнее десятилетие геохимические методы широко применяются для оценки состояния окружающей среды. В то же время эффективность геохимических методов сдерживается недостаточным уровнем программно-компьютерного обеспечения сбора и обработки геохимической информации [1].
Задачей автора была программная и аппаратная интеграция аналитического блока, дегазатора и навигационного приемоиндикатора с компьютером для управления работой станции и сбора информации.
Ю.М. Григоренко для извлечения растворенной газовой фазы из непрерывного водного потока применял метод фазового равновесия. Проведенные лабораторные, а затем и морские испытания показали, что вакуумно-ротационный метод более эффективен. Это позволило снизить на порядок количество газа-носителя, протекающего сквозь поток жидкости и соответственно поднять чувствительность. Для подачи анализируемого газа в хроматограф применялся кран-дозатор, изготовленный на основе реверсивного электродвигателя, управляемого выходной линией LPT √ порта. Входные линии этого порта используются для ввода информации о суммарном содержании углеводородных компонентов в анализируемой пробе. В качестве интерфейса применяется 16-разрядный АЦП, изготовленный автором по собственной схеме. Гидрографическая привязка обеспечивалась 12-канальным спутниковым приемоиндикатором Garmin GPS12-XL, связь которого с компьютером осуществляется по стандартному протоколу обмена NMEA-0183 2.0 через интерфейс RS-232. Навигационный модуль программы кроме записи координат для нужд анализа отображает на экране карту района анализа с береговой линией, изобатами, профилями и точками пробоотбора (если они нужны), текущим положением судна и координатной сеткой. Эта часть программы при работе на маломерных судах, не имеющих своего навигационного обеспечения, кроме своего прямого назначения может быть использована непосредственно для вождения судна по профилям.
В зависимости от времени выполнения анализа (в нашем случае это время составляло 90 секунд) кран-дозатор направляет порцию анализируемого газа в пламенно-ионизационный детектор. Координаты фиксируются в аналитическом журнале. Этим координатам присваивается значение суммарного содержания углеводородных газов в анализируемой пробе. Таким образом, аналитический журнал формируется в виде файла ╚время √ координаты - содержания╩. Файл такого вида может быть использован практически всеми современными геоинформационными системами.
Комплекс был опробован при выполнении геохимических работ на Северном Каспии. Работы проводились на гидрографическом судне ГС-202, водоизмещением 600т. Скорость судна составляла 10 узлов. Расстояние между точками опробования по профилю √ 450 м. Точность определения составила 10% определяемой концентрации. Были выявлены аномалии как техногенного, так и природного характера. Природные аномалии имели 3-4 кратное превышение фоновых концентраций, в то время как техногенные (устья рек Сулах и Терек) уверенно показывали превышение фоновых содержаний на порядок.
Литература
1. Бураго А.И. Геохимические методы в геологии. Межд. симпозиум ╚Прикладная геохимия╩ М., 29-31 окт., 1992.