Роль информационных систем в рациональном использовании сельскохозяйственных отходов

Шабанов Александр Александрович,

аспирант Международного государственного экологического университета им. А.Д. Сахарова, г. Минск.

Истощение запасов ископаемых видов топлива ввиду роста их потребления определяет неизбежность перехода к альтернативным источникам энергии. Необходимость экономии природных ресурсов в условиях глобальных изменений климата и обострения экологических проблем становится важнейшим условием экологизации природопользования. Концепция экологически сбалансированного (устойчивого) развития основывается на увеличении доли использования возобновляемых источников энергии, среди которых биоэнергетика играет все более значительную роль. В данном случае возникает необходимость развития биоэнергетики.

Сельскохозяйственные отходы, которые далее рассмотрены на примере соломы, могут быть значительным источником топлива для большинства сельских регионов, особенно в регионах с небольшими лесными массивами. Этому способствует ряд предпосылок:

Солома является одним из самых дешевых возобновляемых источников энергии; cельскохозяйственные отходы имеют высокие энергетические характеристики. Кроме того солома может использоваться в качестве удобрений и корма для скота.

В связи с этим возникает потребность в рациональном использовании соломы: один вид соломы целесообразно использовать для производства удобрений, другой как источник топлива и т.д. Чтобы облегчить задачу выбора, требуется привлечение информационных технологий, а именно разработка такой системы, которая способствовала бы правильному выбору направления использования соломы.

Современные системы поддержки принятия решения (СППР), возникшие как естественное развитие и продолжение управленческих информационных систем и систем управления базами данных, представляют собой системы, максимально приспособленные к решению задач повседневной управленческой деятельности, являются инструментом, призванным оказать помощь лицам, принимающим решения [1, с. 120]. С помощью СППР могут решаться неструктурированные и слабоструктурированные многокритериальные задачи [2, c. 131].

СППР обладает следующими четырьмя основными характеристиками: СППР использует и данные, и модели; СППР предназначены для помощи принятия решений слабоструктурированных и неструктурированных задач; цель СППР – улучшение эффективности решений [3, c. 49].

Система поддержки принятия решения в выборе направления использования соломы строится на основе баз знаний (онтологий), содержащих сведения об энергетических характеристиках разных видов соломы и сведения о технических и производственных параметрах техники для уборки и переработки соломы.

Дополнительные параметры включают в себя площадь поля, стоимость одного часа работы, стоимость одного литра топлива, расстояние от местоположения транспортного средства до поля, стоимость 1 кВт/ч энергии. Они представлены в виде фактов и хранятся в текстовом документе.

Система поддержки принятия решения работает в двух режимах:

·                    ручной режим: пользователь поэтапно делает выбор из предоставляемого ему набора техники, которая отличается в зависимости от вида переработки соломы; по итогу работы программа выводит финансовые затраты на использование соломы в выбранном направлении;

·                    автоматический режим: программа подбирает технику, при которой финансовые затраты будут минимальны; выводит сумму и рекомендуемую для использования технику.

В программе предусмотрено два наиболее значимых направления использования соломы:

o        В качестве удобрения.

Среди органических удобрений солома больше, чем другие имеет такие ценные компоненты, как целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, которые являются энергетическим материалом для почвенных микроорганизмов и для образования гумуса. При минерализации в почве соломы высвобождаются почти все необходимые растениям питательные вещества, включая микроэлементы, которых в соломе аккумулируется больше, чем в зерне.

o        Для сжигания в качестве топлива.

Солома обычно имеет сравнительно низкую относительную влажность и достаточно высокую теплоту сгорания. Топливные брикеты из соломы практически не уступают топливным брикетам из опилок деревьев.

Такие системы могут повысить эффективность использования бюджетных средств и позволят осуществить эффективное планирование, координацию и контроль деятельности в области использования дешевых возобновляемых источников энергии.

Литература

1.                  Геловани В.Л., Башлыков А.А., Бритков В.Б., Вязилов Е.Д. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в нештатных ситуациях с использованием информации о состоянии природной среды. М.: Эдиториал УРСС, 2001. – 304 с.

2.                  Ларичев О. И., Петровский А. В. Системы поддержки принятия решений. Современное состояние и перспективы их развития // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. — Т.21. М.: ВИНИТИ, 1987, с. 131—164.

3.                  Сараев А. Д., Щербина О. А. Системный анализ и современные информационные технологии // Труды Крымской Академии наук. — Симферополь: СОНАТ, 2006. — С. 47-59.

Поступила в редакцию 01.04.2013 г.