Модуль накопления для задач многомерной мессбауэровской спектрометрии

Качество воды ниже города ухудшается в результате поступления сточных вод предприятий, в том числе с загрязненными водами р.Патрушиха и стока с загрязненных почв поймы. В р.Патрушиха среднегодовое содержание меди превышает норму в 18 раз, цинка , железа, нефтепродуктов от 3 до 6 раз.

Общий сброс сточных вод в водные объекты города в 1999 г составил 257,3 млн.м3, в т.ч. недостаточно очищенных 239,4 млн.м3.

На формирование химического состава значительное влияние оказывает зарегулированность реки прудами и водохранилищами. Очевидно, что находящиеся на р. Исеть водоемы выполняют роль отстойников.

6.4.4 Промышленные и бытовые отходы

В городе отмечаются значительные объемы накопления (более 6 млн.т) отходов 4 класса опасности и нетоксичных промышленных отходов. Наибольшую опасность представляют из себя отходы 1, 2 классов опасности, которых ежегодно образуется более десяти тонн, а также отработанные ртутьсодержащие лампы (около 600 тыс.штук в год).

Отходы гальванических производств в течение многих десятков лет загрязняют тяжелыми металлами территорию города. В настоящее время ртутьсодержащие отходы обезвреживаются в муниципальном центре демеркуризации. Для большинства промышленных отходов разрабатываются технологии по утилизации их в цементном производстве (до 95%).

Согласно прогнозам к 2015 г ожидается увеличение количества образованных отходов на 10%.

Около 90% ТБО поступает на 2 полигона города; остальные, в основном, попадают на несанкционированные свалки.

К особому виду отходов относятся медицинские отходы. По предварительным данным, в лечебно-профилактических учреждениях г.Екатеринбурга образуется 7750 тонн отходов в год, в т.ч. :

-                     неопасные отходы - 76,69%;

-                     опасные и чрезвычайно опасные отходы - 13,1%;

-                     отходы, по своему составу близкие к промышленным - 10%;

-                     радиоактивные отходы - 0,01%.

На сегодняшний день в Екатеринбурге отсутствует план долгосрочной стратегии дальнейшего развития обращения с бытовыми отходами города, который может дать четкое представление на будущее: цели, задачи по улучшению услуг, согласованные меры по их достижению и выполнению, а также определение источников финансирования.

6.4.5 Анализ возможных чрезвычайных ситуаций

Выброс радиоактивных веществ может произойти из-за аварии на Белоярской АЭС, вследствие чего произойдет радиационное загрязнение окружающей среды. В этом случае необходимо оповещение и эвакуация населения. Руководит ликвидацией последствий комиссия ЧС.

Опасность выброса отравляющих веществобусловлена наличием в районе УГТУ опасных в химическом отношении предприятий. При возникновении ЧС необходимо оповестить население. Способ защиты: эвакуация. Руководит ликвидацией последствий комиссия по ЧС.

Территория Среднего Урала является сейсмоопасной. Вследствие землятресения может произойти полное или частичное разрушение здания. При толчках и других признаках деформаций и разрушений необходимо немедленно покинуть здание, а при полной невозможности выхода - укрыться в дверных проемах или встать к капитальной стене.

На территории Свердловской области могут возникнуть ураганы, смерчи и наводнения. При приближении смерчей и ураганов люди могут укрыться в любых заглубленных помещениях (подполах, погребах, овощехранилищах и т.п.). При угрозе наводнения и затопления население эвакуируют в безопасные районы, а при непосредственной угрозе необходимо укрыться на верхних этажах зданий, крышах, деревьях и др. возвышениях.

6.5 Пожарная безопасность

Пожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, которое наносит материальный ущерб и создает угрозу жизни, здоровью людей.

Горение – быстропротекающая химическая реакция соединения горючего вещества с окислителем.

Опасными факторами пожара являются:

-                     открытый огонь и искры;

-                     повышенная температура воздуха и окружающих предметов;

-                     токсичные продукты горения;

-                     пониженная концентрация кислорода в воздухе;

-                     обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок.

Для тушения пожаров на ранней стадии необходимо использовать огнетушители.

В современной экспериментальной технике и в ПК очень высока плотность размещения элементов электронных схем. В непосредственной близости друг от друга располагаются соединительные провода, коммуникационные соединения. При протекании по ним электрического тока, выделяется значительное количество теплоты, что может привести к повышению температуры отдельных узлов до 80-100°С. При этом возможно оглавление изоляции соединительных проводов, их оголение, и, как следствие, короткое замыкание, сопровождающееся искрением, которое ведет к недопустимым перегрузкам элементов электронных схем. Они, перегреваясь, сгорают, разбрызгивая искры, которые, в свою очередь, могут привести к возгоранию горючих материалов.

Помещение, в котором находится лаборатория мессбауэровской спектрометрии, по категории взрывопожарной опасности к категории Д и характеризуется наличием в помещении только несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии [11]. Стены и перекрытия помещения выполнены из бетона и относятся к несгораемым. Противопожарная защита помещения обеспечивается применением автоматической установки пожарной сигнализации, наличием средств первичного пожаротушения (два порошковых огнетушителя ОП-2 модели 01).

При возникновении пожарной ситуации все сотрудники, находящиеся в лаборатории организованно согласно имеющемуся плану эвакуации должны покинуть помещение.

Организационно-технические мероприятия включают организацию обучения сотрудников лаборатории правилам пожарной безопасности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения данного дипломного проекта проведён анализ основных требований предъявляемых к системам накопления с позиции многомерной параметрической мессбауэровской спектрометрии, в результате чего была предложена функциональная и принципиальная схема модуля накопления.

Разработанный модуль позволяет накапливать и хранить мессбауэровские спектры от двух синхронизованных трактов регистрации. Данные накапливаются в виде 24-разрядных массивов, при этом может быть задано необходимое число каналов накопления.

Использование ПЛИС даёт возможность минимизировать количество корпусов микросхем необходимых для реализации готового устройства. Разработка дизайн-проекта ПЛИС осуществлена с помощью специализированной САПР. Проведено тестирование проекта.

Интерфейс модуля выполнен в стандарте ISA, что при соответствующем конструктивном исполнении позволит встраивать его в электронно-модульные системы с магистралью ISA.

Применение модуля накопления позволит значительно расширить экспериментальные возможности.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Назначение контактов разъема 8-разрядной шины ISA

Приложение 2

БЛОК-СХЕМА ПРОГРАММНОГО АЛГОРИТМА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА

Приложение 3

Приложение 4

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ КР1533

Справочные данные на КР1533ИР23

Синхронный 8-разрядный регистр хранения информации.

Номинальное напряжение питания 5В

Выходное напряжение низкого уровня <0.5 В

Выходное напряжение высокого уровня >2.5 В

Ток потребления <0.85 мА

Время задержки <12 нс

Справочные данные на КР1533АП6

8-разрядный двунаправленный шинный формирователь с тремя состояниями на выходе.

Номинальное напряжение питания 5В

Выходное напряжение низкого уровня <0.5 В

Выходное напряжение высокого уровня >2.5 В

Ток потребления < 9 мА

Среднее время задержки – 15 нс

Приложение 5

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА МИКРОКОНТРОЛЛЕР AT89c51

8-микроконтроллер выполненный по архитектуре MCS-51 фирмы Intel (США).

Основные характеристики:

-                     111 базовых команд;

-                     8-разрядное арифметико-логическое устройство на основе аккумуляторной архитектуры;

-                     4 банка регистров, по 8 в каждом;

-                     встроенная память программ 4 Кбайт;

-                     внутреннее ОЗУ объёмом 128 байт;

-                     булевый процессор;

-                     два 16-разрядных таймера (счётчика);

-                     контроллер последовательного канала передачи данных;

-                     контроллер обработки 5 прерываний с 2 уровнями приоритетов;

-                     четыре 8-разрядных порта ввода-вывода, два из которых используются в качестве шины адреса/данных для доступа к внешней памяти программ и данных.

Приложение 7

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА ПЛИС EPM7256SRC208-7

Микросхема выполнена по архитектуре CPLD и относится к семейству ПЛИС МАХ7000S выпускаемых фирмой Altera. ПЛИС MAX7000S является дальнейшим развитием 5-вольтового MAX7000, с возможностью программирования в системе (ISP, In-system programmability) и периферийного сканирования (boundary scan) в соответствии со стандартом IEEE Std. 1194.1 JTAG.

Основные характеристики:

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.                Вертхейм Г.К. Эффект Мессбауэра / М. Мир, 1966, 172 с.

2.                Экспрессный мессбауэровский спектрометр МС1101Э: Описание и инструкция по эксплуатации / Ростов-на-Дону: MosTec, 1998. – 52с.

3.                Иркаев С.М. Многомерная параметрическая мессбауэровская спектрометрия: Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / СПб.: ИАП РАН, 1994.-228 с.

4.                Новиков Е.Г., Семёнкин В.А., Мильдер О.Б., Пикулев А.И. Трёхуровневая система накопления для мессбауэровской спектрометрии // Проблемы спектроскопии и спектрометрии: Межвузовский сборник научных трудов. Екатеринбург: УГТУ, 2001. Вып.6. С. 56-60.

5.                Злобин Ю. Микроконтроллеры семейства 8051 / «Chip News» № 6-7 1998, с.57-65.

6.                Новиков Ю.В., Калашников О.А., Гуляев С.Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. Под общей редакцией Новикова Ю.В.. Практ. пособие – М.:ЭКОМ., 2000 – 224 с.: ил.

7.                Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001. – 528с.: ил.

8.                Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы ALTERA: проектирование устройств обработки сигналов. – М.: ДОДЭКА, 2000. – 128 с.: ил.

9.                Логические ИС КР1533, КР1554. Справочник. В двух частях. / Петровский И.И., Прибыльский А.В. и др. – М.: ТОО "Бином". 1993. – 496 с.

10.           Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. – 2-е изд., стер. – М.; ДМК, 2000. – 240 с.; ил.

11.           ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. М. Издательство стандартов; 1983.

12.           ГОСТ 12.1.004-85. Пожарная безопасность. М. Издательство стандартов; 1988.

13.           ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М. Издательство стандартов; 1988.

14.           ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. М. Издательство стандартов; 1986.

15.           ГОСТ 12.1.038-82.ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновений и токов. - М., 1983. - 8 с.

16.           ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. М. Издательство стандартов; 1983.

17.           Минэнерго СССР. Правила устройства электроустановок. М. Энергоатомиздат; 1987.

18.           ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

19.           НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной безопасности. М. Издательство стандартов; 1995.

20.           СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. М. Госкомэпиднадзор России; 1996.

21.           Сибиров Ю.Г., Сколотнев Н.Н., Васин В.К., Начинаев В.Н. Охрана труда в вычислительных центрах. Учебное пособие, М. Машиностроение; 1985.

22.           СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. М. Стройиздат; 1987.

23.           Нормы радиационной безопасности (НРБ) СП 2.6.1.758-99. Гигиенические нормативы. М. Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России;1999.

24.           ГОСТ 12.1.005-88. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. - М., 1988. - 75 с.

25.           СНиП 11-4-79. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение. -М. Стройиздат, 1980.

26.           СТП УГТУ-УПИ 1-96. Общие требования и правила оформления дипломных и курсовых проектов. – Екатеринбург. 1996. – 33с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7