Czy fotografia może istnieć bez światła? Jeśli przyjąć, że w wirtualnej rzeczywistości istnieje wirtualne światło, to musimy się zgodzić z faktem, że powstanie tam wirtualna fotografia, czyli obrazy będący rejestracją tejże wirtualnej przestrzeni.

Spowodowane przez rozwój technologii zmiany w psychice ludzkiej i wszystkim co znamy, przewidywano już dawno. Początek ery komputerów wyraźnie zarysował koniec „ery przemysłowej”. Tofflerowska „trzecia fala” nie tylko nadchodzi, a już jest w pełnym rozkwicie. Wiele przepowiedni Tofflera się sprawdziło, jednak on sam miał świadomość, że przewidywanie przyszłości metodą ekstrapolacji jest częściowo bez sensu[1], gdyż myśląc w ten sposób bawimy się we wróżkę zakładając, że tak naprawdę to nic się nie zmieni. Po prostu pewnych rzeczy nie jesteśmy w stanie przewidzieć. Sam Toffler opisując „erę trzeciej fali” rozpisywał się o urządzeniach telekomunikacyjnych, videotelefonach, satelitach, kopiarkach i „biurach bez papieru”, jednak nie wspomniał ani słowa o internecie… [Toffler]. Wiele wynalazków wdrożonych w życie okazało się totalną klapą jak na przykład nietrafione wynalazki typu WAP, MMS, itp.[2] a inne przyjęły się doskonale, choć często w zupełnie innej formie lub środowisku niż zaplanowali to sobie projektanci – np. SMS[3]. Wszystkie wnioski zawarte w tej pracy mogą być więc w znacznej mierze tylko fantazjami – bardzo często takie fantazje, nazywane przewidywaniami są nietrafione[4]. Być może zaczynamy się zbliżać do „czwartej fali”, której jeszcze nie potrafimy nawet zdefiniować. Nowej epoki, która zmieni (tak jak poprzednie) cały świat i społeczeństwo. Czy jednak tak jak w Solaris, nie stykamy się czasem z czymś ogromnym czego nie jesteśmy w stanie ogarnąć zmysłami, nie mówiąc już o tym żeby zrozumieć [Lem 1982], choć bardzo tego pragniemy…

Obecnie możemy przewidywać dwa scenariusze społeczeństwa przyszłości: społeczeństwo wirtualne (cała aktywność ludzka odbywać się będzie w rzeczywistości wirtualnej) lub społeczeństwo androidów (jak to barwnie opisuje Steiner – „transplantacja organów, klonowanie, zapład- nianie in vitro, (…) wszczepianie do kory mózgowej elektrod i końcówek z włókien optycznych, (…) witalne organy zostaną zastąpione a mózgi będą pobudzane elektrochemicznie” [Steiner]. Czy rzeczywistość wirtualna będzie tą „czwartą falą”? Czy tylko zjawiskiem należącym jeszcze do „fazy schyłkowej, naszej ery”, prowadzącym do świata współdzielonego z androidami [por. Dick]?

Tego oczywiście nie wiemy, choć najbardziej prawdopodobny wydaje się schemat hybrydowy[5] z lekką przewagą wirtualności nad implantami. Szczególnie, że częściowo jesteśmy już cyborgami – w sensie psychicznym, a nie cielesnym.

„Era cyborgów jest tu i teraz: gdziekolwiek jest samochód, wideo, telefon, komputer. To czy jesteś cyborgiem nie zależy wcale od ilości silikonu pod skórą, czy liczby protez składających się na twoje ciało. Świat stał się maszynowo-ludzką siecią: złożoną hybrydą mięsa, metalu i krzemu, w której zniknął problem tego co jest naturalne, a co sztuczne. Cyborgi nas nie otaczają, ale wchłaniają: biurowe sieci komputerowe, automatyczne linie produkcyjne, mass-media: to generowane przez cyborgi cyfrowe konstrukcje dla których surowcem jest ludzkie mięso, informacja, plastik, krzem i żelazo.” [Kudlatz]

Co więc się stanie, kiedy cała aktywność ludzka przeniesie się do „świata wirtualnego” (Virtual Reality) – piszę tutaj o VR w rozumieniu pełnym, tzn. nie w takim kształcie jaki mamy dzisiaj, czyli potocznie nazywane tak gry „3D”[6], MUD’y[7], internet, hełmy VR, itp. Chodzi mi o VR w „pełnym zanurzeniu” (full lub total immersion), kiedy człowiek jest zanurzony jest w wirtualnej rzeczywistości nie za pomocą zmysłów – oczy, uszy, dotyk, a za pomocą bezpośredniego połączenia komórek nerwowych (rdzeń, mózg, itp) do hardware’u VR.

Czy oczy ludzkie będą zupełnie niepotrzebne i co w takiej sytuacji zrobi wirtualny flaneur? Co więc stanie się z fotografią? Czy będzie tylko obiektem w wirtualnym muzeum[8], czy też będziemy mieli do czynienia fotografią wirtualną[9]? Aby podjąć próbę stworzenia jednej z możliwych odpowiedzi na pytanie „co się stanie z fotografią”, najpierw przyjrzyjmy się co prowadzi do jej wirtualizacji.

[1] por. Fotografia cyfrowa. Ontologia bytu immaterialnego. [w:] [Zawojski 2002]

[2] zob. Sterling, B. The Dead Media Project [on-line] http://www.deadmedia.org/

(6.09.2006)

[3] SMS – (ang. Short Messages Service) – system przesyłania krótkich wiadomości tekstowych w sieciach telefonii przenośnej (komórkowej)

[4] „futurolodzy informowali pod koniec zeszłego wieku (chodzi o wiek XIX – przyp. WK) o tym, że jeśli nie zostaną podjęte żadne kroki w celu ograniczenia emisji, to w przeciągu kilkudziesięciu lat ulice Londynu pokryją się dwumetrową warstwą łajna końskiego w obfitości produkowanego przez dynamicznie rozwijający się transport kołowy”

[za: http://www.zb.eco.pl/zb/72/polemiki.htm (22.08.2006)], jak zauważa brytyjski wydawca Norman Macrae, „rozwój tendencji z lat osiemdziesiątych XIX wieku musiałby się skończyć pogrzebaniem dzisiejszych miast pod warstwą końskiego nawozu” [Meadows, D., et al. (1972) The Limits to Growth, New York: Universe Books); Passell, P., Roberts, M. Ross, L. (1972) Review of The Limits to Growth, New York Times Book Review; za: http://www.mises.pl/site/subpage.php?id=66&content id=158&view=full]

[5] Warto w tym momencie przywołać przykład już skonstruowanego i zaprezentowanego na Massachusetts Institute of Technology (MIT) urządzenia – „ubieralnej technologii” pomagającej ludziom chorym na autyzm. Jest to jak powiedział Joseph Paradiso – dyrektor MIT Media Lab’s Responsive Environments Group, jeden z przykładów na budowanie „fizjologicznych interfejsów pomiędzy ludźmi a systemami obliczeniowymi”.

[6] 3D – (ang. 3 dimensions – trójwymiarowe) określenie to jest oczywiście umowne,

gdyż przedstawiane tak przedmioty nie są bryłami trójwymiarowymi, to nawet nie iluzja, a tylko umowna sugestia za pomocą standardowych metod takich jak np. perspektywa. Obraz pozostaje płaszczyzną dwuwymiarową i jako taki dociera do zmysłu wzroku.

[7] MUD (ang. Multi User Dungeons – Lochy Wieloosobowe) – komputerowe (w odróżnieniu od gier RPG) gry „przygodowe” (przeciwieństwo do zręcznościowych) w które może grać jednocześnie wielu użytkowników. W podstawowej wersji gry typu MUD są tekstowe – bez grafiki. Czasami skrót MUD rozwija się jako Multi User Dialogues (Dialogi Wieloosobowe), Multi User Domain (Wieloosobowa Posiadłość) lub żartobliwie Multi – Ungraduate Destroyer (Masowy Niszczyciel Studentów) [za: Sitarski]

[8] oczywiście w takim muzeum mogły by znajdować się nie same obiekty fotograficzne takie jak odbitki czy slajdy, a tylko ich konstrukty – cyfrowe modele lub cyfrowe kopie

[9] „fotografia wirtualna” – obraz fotorealistyczny uzyskany bez użycia realnych urządzeń fotograficznych (bez użycia światła), oglądany tylko w przestrzeni wirtualnej (tzn. bez użycia oczu). Zdjęcie wirtualne było by rejestracją czegoś, co „widzi” (lub może powstać w wyniku innych zjawisk) człowiek „zanurzony” (immersion) w rzeczywistości wirtualnej

– podobnie jak możemy zrobić tzw. „zrzut ekranowy”, zatrzymując to co się dzieje na ekranie komputera. Do fotografii wirtualnej nie można zaliczyć oglądanych w VR cyfrowych kopii fotografii powstałych wcześniej w „realu”.

Reklamy

Instalacja LPG

Posted: 16 lutego 2019 in prace magisterskie
Tagi:

Instalacja urządzeń zasilających LPG w pojazdach samochodowych jest określona artykułami Przepisów Wykonawczych Kodeksu Drogowego i Ruchu wydanego przez Ministerstwo Transportu. Artykuły te podają w kolejności części instalacji, które muszą mieć homologację oraz opisują sposób instalowania różnych komponentów. Przeprowadzający próbę z ramienia Regionalnych Inspektoratów Motoryzacji, kontrolują czy różne komponenty zostały zainstalowane zgodnie z normami i weryfikują zachowanie się różnych części podczas prób, poddając je ciśnieniu hydraulicznemu 45 bar.

Przeprowadzenie próby, na żądanie użytkownika, może być przeprowadzone przez firmę instalującą. Instalacja LPG nie wymaga modyfikacji samochodu, a tylko podłączenia niektórych komponentów. Śledząc schemat na rys. LPG płynny poprzez rury wysokociśnieniowe przechodzi od zbiornika do silnika.

Tutaj po przejściu przez elektrozawór, LPG dochodzi do reduktora-parownika i przekształca się w gaz. Wszystko to odbywa się dzięki wodzie przychodzącej z instalacji chłodzącej samochodu. W tym miejscu LPG gazowy o niskim ciśnieniu osiąga mieszalnik. Instalację uzupełniają różne urządzenia i komponenty zarówno mechaniczne jak i elektroniczne, które mogą spełniać funkcje optymalności użytkowania i bezpieczeństwa.

Zbiorniki

Zbiornik LPG jest elementem instalacji o dużych rozmiarach i musi być zainstalowany w tylnej części samochodu wykorzystując w tym celu bagażnik lub też miejsce, w którym normalnie mocowane jest koło zapasowe. Tradycyjną formą zbiornika jest walec (cylinder) mający wypukłe spody. Rynek oferuje zbiorniki tego typu o różnorodnych wymiarach, co pozwala dobrać właściwy zbiornik do każdego pojazdu biorąc pod uwagę także specjalne wymagania użytkownika i wyjście kompromisowe między uzyskiwanym zasięgiem, a wypełnieniem powierzchni bagażnika.

Najbardziej nowoczesnym osiągnięciem jest zbiornik w kształcie koła zapasowego. Także tego typu zbiorniki są produkowane w różnych wymiarach i pojemnościach, aczkolwiek ogólnie nieco mniejszych od pojemności zbiorników cylindrycznych. Oferują za to więcej niż wystarczającą swobodę wykorzystania bagażnika. Instalacja zbiornika toroidalnego (kołowego) jest znacznie bardziej korzystna, jeżeli chce się mieć do dyspozycji całą powierzchnię bagażnika.

Dotyczy to szczególnie samochodów kombi, gdzie płaskość powierzchni bagażnika jest znacznie częściej wykorzystywana. Zbiornik w każdym przypadku musi być zespolony z karoserią przy pomocy specjalnego systemu umocnień.

Wszystkie produkowane zbiorniki przed sprzedażą muszą być zgodnie z przepisami sprawdzone próbą ciśnieniową 45 bar. W każdej partii 100 zbiorników jeden jest poddawany próbie rozerwania, która musi przejść przy ciśnieniu ponad 10 bar. Jeżeli nie zostanie rozerwany cała partia zbiorników zostaje odrzucona.

Próby te wykonywane są przez Urząd Motoryzacji Publicznej a ich surowość jest powszechnie znana, mimo iż ciśnienie normalnie wytwarzane przez LPG jest rzędu kilku barów.

Innymi słowy, stosowane zbiorniki są jednym z elementów znacznie przewyższającymi wymiarami normy bezpieczeństwa dla całego pojazdu. Blacha zbiornika grubości 3-4 mm, jest wykonana ze stali o wysokiej jakości, obrabianej termicznie, co gwarantuje wysoki stopień wydłużania złamaniowego i pozwala na uniknięcie pęknięć także w wypadku, gdy zbiornik ulegnie deformacji na skutek gwałtownego uderzenia. Praktyczne doświadczenie ukazuje, że także w następstwie bardzo silnego uderzenia, zbiornik LPG pozostaje cały, jako jedna z niewielu części pojazdu. W wypadku zderzenia zbiornik zachowuje niezmieniony kształt, robiąc sobie miejsce między blachami uszkodzonej karoserii, które są cieńsze i łatwiej ulegają deformacji. Należy więc jak najszybciej pozbyć się uprzedzeń, dotychczas bardzo rozpowszechnionych, dotyczących niebezpieczeństwa stosowania zbiornika. Bardziej prawdziwe jest stwierdzenie, że zbiornik w samochodzie tworzy „dodatkowy zderzak” niż że jest on „bombą na pokładzie”. Szczególną uwagę należy zwrócić na fakt, że zbiornik nie może być nigdy napełniony płynnym LPG w 100%. Dopóki nawet niewielka część jego pojemności zawiera LPG w stanie gazowym, ciśnienie, które panuje we wnętrzu zbiornika jest równe napięciu pary od otrzymanej mieszanki LPG do tej temperatury a więc dotyczy wartości ciśnienia, w każdym przypadku niskiego w stosunku do wytrzymałości zbiornika. Jeżeli natomiast zbiornik jest całkowicie wypełniony płynnym gazem, ciśnienie może osiągnąć wartości bardzo wysokie.

LPG płynny ma w rzeczywistości współczynnik rozszerzalności sześciennej dość wysoki, rzędu 0,002-0,0025°C – 1 tzn. 2000 większy od stali i tak jak prawie wszystkie płyny jest mało ściśliwy. Jest więc oczywiste, że wzrostowi temperatury odpowiada rozszerzalność LPG płynnego, który jeżeli znajduje się

wewnątrz zamkniętego pojemnika, może osiągnąć jakiekolwiek ciśnienie. W takim przypadku ciśnienie mniej zależy od płynnego LPG, a bardziej od wytrzymałości zbiornika. Aby uniknąć niebezpieczeństwa związanego z wyżej wymienioną sytuacją przepisy przewidują, że zbiornik nie może być napełniony płynnym LPG w ilości ponad 80% pojemności. W tym celu został zainstalowany wielozawór (następny rozdział), który zapobiega temu poprzez pływak i odpowiedni system blokujący. Napełnienie ograniczane do 80% zapewnia wystarczający margines bezpieczeństwa. W rzeczywistości niezbędne jest przegrzanie LPG o ponad 80°C ponad temperaturę otoczenia, tak aby jego rozszerzalność spowodowała całkowite wypełnienie zbiornika. Amplitudę cieplną tak wysoką można otrzymać tylko przy pożarze a nie w normalnych warunkach użytkowania. Na końcu należy dodać, że osiągnięcie całkowitego wyletnienia zbiornika oznacza wyłącznie zapoczątkowanie warunków niebezpieczeństwa, natomiast nie oznacza, że zbiornik zamierza wybuchnąć, ponieważ ma on w dalszym ciągu całkowitą zdolność stali do rozciągania się, zanim osiągnie stopień rozłamania.

Wielozawory

Umieszczony jest w zbiorniku LPG i składa się z kompletu urządzeń mechanicznych na tyle kompleksowych aby mógł on spełniać liczne funkcje, a w szczególności:

1) Napełnianie – poprzez wielozawór przechodzi LPG w czasie fazy tankowania. Dobry wielozawór nie powinien stawiać zbyt dużego oporu przepływającemu LPG, a także powinien skracać czas napełniania zbiornika.

2) Ograniczenie tankowania – zgodnie z przepisami i warunkami bezpieczeństwa , zbiornik nie powinien w żadnym wypadku być napełniony w nadmiarze. Ilość max. LPG płynnego wynosi 80% pojemności całkowitej zbiornika. Pozostałe 20% będzie zajęte przez opary LPG i pozwoli płynowi rozszerzyć się w razie ewentualnych wzrostów temperatury, nie osiągając nigdy całej wewnętrznej pojemności zbiornika. Do czasu kiedy w zbiorniku jest jeszcze miejsce dla nawet niewielkiej ilości pary, nie ma możliwości powstania niebezpiecznego ciśnienia. Aby otrzymać właściwy limit

napełniania, wielozawór wyposażony jest w urządzenie, które połączone z pływakiem, wyskakuje przy osiągnięciu max. dopuszczalnego poziomu, blokuje dalszy dopływ LPG. System ten jest bardzo ważny i godny zaufania, choć nie można wykluczyć, że w przyszłości zostanie zastąpiony systemem elektronicznym, jeszcze bardziej precyzyjnym i pewnym.

3) Wskaźnik poziomu – dzięki parze magnesów, z których jeden jest umieszczony wewnątrz i sztywno z urządzeniem związanym z pływakiem, a druki umieszczony na zewnątrz i połączony z małą wskazówką. Możliwe jest uzyskanie wskazania poziomu LPG będącego w zbiorniku. Kontrolka zazwyczaj podzielona jest na cztery części + jedna dla rezerwy. Czasami na żądanie klienta lub w wypadku gdy całe urządzenie pomiarowo-kontrolne okaże się niewygodne ze względu na usytuowanie zbiornika, wielozawór może być wyposażony w odpowiednie przetworniki elektroniczne, które połączone z odpowiednimi obwodami, pokazują prowadzącemu pojazd poziom paliwa przy pomocy diody świecącej lub też innego, analogicznego systemu.

4) Pobieranie LPG – wielozawór pozwala na pobieranie LPG płynnego poprzez rurę nurkującą zwróconą w kierunku dna zbiornika. Wielozawór musi mieć w każdym przypadku sekcje (przegrody), które umożliwiają przelew (przekazanie) bez zbytnich strat ładowania max. wielkości, których wymagają silniki.

5) Przechwytywanie (przejmowanie) – na wielozaworze znajdują się dwa kraniki przeznaczone do przejmowania odpowiednio rury napełniania i rury pobrania. Na ogól kraniki te pozostają otwarte, ale mogą zostać zamknięte w przypadku konieczności przeprowadzenia konserwacji, uderzenia itd. Kiedy wielozawór okazuje się trudno dostępny, niezbędne jest przygotowanie systemu sterującego na odległość (jest to w zasadzie ściągacz), który pozwala zamknąć z łatwością rurę pobrania.

6) Nadmiar przepływu – wzdłuż rurociągu przeznaczonego do pobrania gazu, znajduje się zawsze wewnątrz wielozaworu urządzenie zwane „zaworem nadmiernego przepływu”. Jest to system zdolny do zamknięcia skokowego przepływu kiedy nośność okaże się wyższa od tej określonej wartości wytarowanej. W praktyce zawór nadmiernego przepływu ma za zadanie blokowanie ucieczki gazu kiedy na skutek uderzenia nastąpiło przerwanie (złamanie) rury doprowadzającej do silnika. Działanie tego zaworu jest ograniczone tylko do wyjątkowych przypadków. Należy zaznaczyć, że jego zamknięcie nie może być hermetyczne, ponieważ spowodowałoby to możliwość ponownego uzbrojenia.

Są różne typy wielozaworów przeznaczone do zbiorników o różnych wymiarach, zarówno cylindrycznych jak i toroidalnych (kołowych). Biorąc pod uwagę wymagania aby nie zajmowały one zbyt dużo miejsca, są obecnie produkowane wielozawory do zainstalowania na zbiornik o różnym nachyleniu od osi poprzecznej.

Za granicą. Wielozawór jest rozwiązaniem bardzo istotnym, ponieważ wymaga tylko wykonania jednego otworu w zbiorniku i grupuje wszystkie czynności w jednym urządzeniu. W innych krajach do dzisiaj stosuje się instalowanie oddzielnych zaworów, każdy przeznaczony do spełniania określonych funkcji. Niektóre przepisy zagraniczne przewidują oprócz urządzeń, w które wyposażony jest wielozawór, dodatkowy zawór bezpieczeństwa zdolny do wyrzutu na zewnątrz określonej ilości LPG w wypadku jeżeli ciśnienie wewnątrz zbiornika przekroczy wskaźniki wytarowania.

Pojemnik częściowo hermetycznykomora szczelna

Pojemnik ten jest bardzo ważnym elementem wewnątrz systemu zasilania LPG silników samochodów, biorąc pod uwagę system bezpieczeństwa. W rzeczywistości korzystne jest, gdy LPG w razie ulatniania się gazu lub ze względu na inne motywy, ma możliwość wypłynięcia na zewnątrz samochodu, unikając w ten sposób znalezienie się w środowisku mało korzystnym, a więc potencjalnie niebezpiecznym. Wszystko to zależy w dużej mierze od konstrukcji i odpowiedniego montażu w samochodzie pojemnika częściowo hermetycznego.

Może on być skonstruowany z różnych materiałów (aluminium). W środku podstawy jest wykonany otwór umożliwiający oparcie pojemnika na pierścieniu skurczowym mocowania zbiornika i dla umożliwienia wielozaworowi jego własne oparcie na pierścieniu skurczowym zbiornika. Uszczelki zapewniają perfekcyjną izolację z otoczeniem zewnętrznym. Komora szczelna posiada dwie rury wentylacyjne, które jak można zobaczyć na rysunku, kontaktują wnętrze pojemnika ze sferą zewnętrzną. Na rurach tych umocowane są przy pomocy opasek, dwa przenośniki (transportera) powietrza, które mają za zadanie umożliwić cyrkulację powietrza. We wnętrzu zbiornika obu rur biegną odpowiednie rurociągi zasilania LPG do silnika i rurociąg idący od ujęcia ładowania. Pokrywka jest zrobiona przeważnie z materiału plastycznego, przezroczystego, który spełnia funkcję szkła powiększającego. Jego prawidłowa odległość od wielozaworu pozwala na powiększenie obrazu wskaźnika poziomu, pomagając łatwo i natychmiast odczytać poziom płynu w zbiorniku. Dziabanie pojemnika częściowo hermetycznego bazuje na perfekcyjnej szczelności, która umożliwia zachowanie czystego środowiska oraz powietrza w jego wnętrzu.

Rura wysokociśnieniowa

Rura ta normalnie wykonana z miedzi wyżarzonej jest przystosowana do ciśnienia roboczego 45 bar i może być zginana przy użyciu odpowiednich przyrządów. Rura łączy zbiornik z elektrozaworem i następnie z reduktorem- parownikiem.

Rury są połączone z urządzeniami poprzez odpowiednie złączki.

Rura powinna być zamocowana na spodzie samochodu, w odległości od rury wydechowej i punktów wzmocnienia samochodu, w regularnych odstępach, za pomocą odpowiednich opasek wyposażonych w śruby samo wkrętne. Połączenia w miejscach podatnych na wibracje, muszą być wykonane z wężownic lub ze spiral elastycznych.

Gdy więc zabraknie nam światła w „naszej” rzeczywistości (tym razem mam na myśli VR), cóż zrobimy z fotografią? Czy zadowolimy się tylko przeglądaniem wcześniej stworzonych obrazów, lub tych foto- realistycznych – wytworzonych przez SI? Myślę, że fotografowanie jest wręcz zakorzenione w naturze człowieka, tak jak opowiadanie, opisywanie, rysowanie, malowanie… Wędrując przez świat wirtualny też przecież będziemy spotykać piękne dziewczyny (właściwie piękne avatary[1]), niesamowite widoki, będziemy się spotykać ze znajomymi na wirtualnych imieninach… Wszystkie te momenty będą wymagały zrobienia zdjęcia (komputerowcy nazwą to zarchiwizowaniem lub archiwizacją). Fakt, że nasze wirtualne zdjęcie nie będzie rejestracją światła i raczej nie będziemy go oglądali przy pomocy oczu (pełna VR wymaga „pełnego zanurzenia” – wpięcia się bezpośrednio do układu nerwowego). Oczywiście możliwe będzie wydrukowanie cyfrowej odbitki do oglądania w realu, jednak kto w ogóle by chciał być w realu…

W wirtualnej rzeczywistości będziemy zachowywać się jak dotąd: będziemy oglądać lub pokazywać znajomym albumy z wirtualnymi zdjęciami z wirtualnych imprez, będziemy chodzić na wirtualne wystawy wirtualnej fotografii (być może tworzonej przez wirtualnych artystów)… Tylko czy nasze wrażenia będą wirtualne, czy rzeczywiste?

Ta futurystyczna wizja nie oznacza wcale, że ludzie na stałe przeniosą się do świata wirtualnego. W real’u na pewno będzie trzymać nas fizjologia, klasyczne przestępstwa kryminalne, czasami cyberpunkowy bunt… [por. Gibson] Prawdopodobnie fotografia w postaci materialnej (jako opozycja do wirtualnej) też pozostanie, lecz raczej będzie zjawiskiem marginalnym, wprost proporcjonalnym do aktywności ludzkiej w real’u.

Zakończenie pracy magisterskiej

Neo: Right now, we’re inside a Computer program?

Morpheus: Is it really so hard to belive?

(Neo: Czy naprawdę znajdujemy się teraz wewnątrz programu komputerowego? Morfeusz: Czy rzeczywiście tak trudno w to uwierzyć?)

[Matrix (tłum. za: Bendyk)]

Jak twierdzi Ed Fredkin, „wymyślony przez braci Wachowskich Matrix jest możliwy. W Matriksie cały czas istnieją dwa światy, realny (…) i wirtualny(…). Pokazany w Matriksie podział na realne i wirtualne też może być wynikiem symulacji, podobnie jak czerwona pigułka, a naprawdę to żadnej pigułki, która by umożliwiła stwierdzenie, że nie istniejemy poza pamięcią komputera, nie ma. Może więc być tak, że żyjemy w normalnym, realnym świecie o cyfrowej strukturze, którego prawa są skutkiem działania pewnych (…) algorytmów. Ale w żaden sposób nie da się wykluczyć, że tak naprawdę w ogóle nas nie ma. Lub inaczej – że jesteśmy na przykład bohaterami analogu gry ‘Sim’, w którą gra sobie jakieś inteligentne stworzenie, ustawiając nam początkowe warunki.” [Bendyk]

Czy możemy więc udowodnić, że „nasza” rzeczywistość (w której czytacie ten tekst) to „real”? Być może wirtualna rzeczywistość o której tutaj piszę jest symulacją drugiego (lub wyższego) stopnia – konstruktem VR doświadczanym w VR pierwszego stopnia w której powstał i istnieje ten tekst…? Czy możemy więc twierdzić co będzie w przyszłości, nie znając jej? Oczywiście nie. Możemy co najwyżej zgadywać, ekstrapolować, marzyć… Historia dowodzi, że przyszłość zazwyczaj jest tak odmienna od wyobrażeń człowieka, że tylko nieliczne wizje futurystyczne przybierają kształt zbliżony do „real’u”. Jak twierdzi Manovich, „wszystkie nasze kategorie i modele pojęciowe, za pomocą których myśleliśmy dotąd o kulturze, wymagają przeredagowania, także nasze pojęcia dotyczące sztuki [za: Dziamski].”

Wiele zjawisk, dobrze znanych i opisanych w czasach nam współczesnych, w ogóle nie będzie miało miejsca w przyszłości, gdyż warunki, czyli układ odniesienia może zmienić się całkowicie. Wyobraźmy sobie na przykład, że naukowcy odkrywają, definiują i uczą się eksplorować inne wymiary rzeczywistości – czwarty, piąty, szósty…. Co wtedy będzie ze znaną nam dzisiaj fizyką, mechaniką, kartografią?

Czy więc fotografia może istnieć bez światła? Z ontologicznego punktu widzenia – nie może, jednak twórcy terminu (pojęcia) fotografia (z gr. photos – światło, graphein – rysować, pisać – rysowanie za pomocą światła) nie uwzględnili tego, że świat może zmienić się całkowicie w sposób niewyobrażalny, czyli nie uwzględnili rzeczywistości wirtualnej, w której światła rzeczywistego (czyli przepływu fotonów) nie ma (realnie). Światło nierealne (wirtualne) w zupełności wystarczy by stworzyć fotografię (wirtualną).

[1] avatar – cyforwa reprezentacja dowolnie wybrana/stworzona przez uczestnika danej rzeczywistości (gry sieciowe, RPG, VR),

kontynuujemy pracę magisterską z kwietnia

Architektura sieci ATM pozwala na jednoczesną transmisję ruchu składającego się z głosu, video i danych. W celu zapewnienia określonej jakości obsługi ruchu w sieci, zdefiniowano pięć klas usług biorąc pod uwagę następujące parametry:

  • uzależnienie czasowe między nadawcą a odbiorcą (wymagane lub nie)
  • szybkość transmisji (stała lub zmienna)
  • tryb transmisji (połączeniowy lub bezpołączeniowy)

Klasy określają charakterystykę ruchu,  wymaganą jakość obsługi i definiują także takie funkcje jak routing, kontrolę zgłoszenia, alokację zasobów i kontrolę ruchu. Nie przewidziano wszystkich kombinacji powyższych parametrów, lecz wyróżniono jedynie cztery podstawowe klasy usług. Zestawiono oraz scharakteryzowano je krótko w tabeli.

  Klasa A Klasa B Klasa C Klasa D
Relacje czasowe dla transmisji danych  

wymagane

 

 

nie wymagana

Przepływność bitowa stała zmienna
Tryb połączenia połączeniowy bezpołączeniowy
Zastosowanie
(przykład)
Emulacja obwodów synchronicznych Transmisja głosu i obrazu (po kompresji) Przesyłanie danych z/do sieci Frame-Realay Przesyłanie danych z/do sieci LAN
Rodzaj połączenia w sieci ATM CBR rt-VBR nrt-VBR ABR

Tabela 1. Klasy usług

Klasy A, B, C oraz D oznaczane są niekiedy odpowiednio jako klasy 1, 2, 3 oraz 4. W literaturze spotyka się również pojęcie tzw. Klasy 0. Terminem tym określa się rodzaj obwodów w sieciach ATM, dla których nie zdefiniowane są usługi QOS, czyli nie zapewnia się dla nich kontroli przepływu komórek.

Klasa A

W obrębie tej klasy zdefiniowano połączenie typu CBR (Constant Bit Rate), dla którego należy zagwarantować stałe pasmo przepustowe dla całego czasu trwania połączenia, niezależnie od faktycznego jego wykorzystania. Połączenie typu CBR charakteryzują parametry:

  • PCR(Peak Cell Ratio) –określa gwarantowane stałe pasmo przepustowe podczas transmisji komórek w danym połączeniu;
  • CDV(Cell Delay Variation) –określa zmienność (dopuszczalny zakres zmian) opóźnienia podczas transmisji poszczególnych komórek w danym połączeniu;
  • Max CTD (Maximum Cell Transfer Delay) –określa maksymalne opóźnienie podczas transmisji poszczególnych komórek w danym połączeniu;
  • CLR (Cell Loss Ratio) –współczynnik określający bieżący stosunek liczby komórek straconych do łącznej liczby komórek przetransmitowanych w danym połączeniu.

W praktyce należy dążyć do tego, aby parametry CDV i CLR były bliskie zeru. W przypadku, gdy w danym momencie strumień danych w połączeniu typu CBR przekroczy dopuszczalną prędkość PCR, komórki zostaną odrzucone przez węzeł, w którym zjawisko to zostało wykryte. Połączenia tego typu stosuje się do emulacji obwodów synchronicznych (np. łączenie central telefonicznych), przesyłania głosu, video (np. video konferencje).

 Klasa B i C

 Początkowo dla obu tych klas zdefiniowano jeden typ połączeń –VBR (Variable Bit Rate), dla którego należy zagwarantować stałe pasmo przepustowe z możliwością jego chwilowego zwiększenia. Dalsze standaryzacja tych klas doprowadziła do wyróżnienia dwóch podklasy: rt-VBR (real time VBR) oraz nrt-VBR (non-real time VBR). Dla połączeń typy nrt-VBR definiuje się parametry:

  • PCR(Peak Cell Ratio) –określa maksymalne pasmo przepustowe podczas transmisji komórek w danym połączeniu;
  • SCR(Sustained Cell Ratio) –określa gwarantowane stałe pasmo przepustowe w danym połączeniu;
  • mean CTD (Mean Cell Transfer Delay) –określa średnie opóźnienie podczas transmisji poszczególnych komórek w danym połączeniu;
  • CLR (Cell Loss Ratio) –współczynnik określający bieżący stosunek liczby komórek straconych do łącznej liczby komórek przetransmitowanych w danym połączeniu.
  • MBS (Maximum Burst Size) –określa maksymalny czas, w którym strumień komórek może przekroczyć parametr SCR, nie przekraczając jednak PCR

W praktyce należy dążyć do tego, aby parametr CLR był bliski zeru. W przypadku, gdy w danym momencie strumień danych w połączeniu typu VBR przekroczy dopuszczalną prędkość PCR, komórki zostaną odrzucone przez węzeł, w którym zjawisko to zostało wykryte.  Natomiast w przypadku przekroczenia tylko parametru SCR, przepływ komórek nie będzie blokowany przez czas określony parametrem MBS. Węzeł sieci może zablokować transmisję komórek, jeżeli zostaną jednocześnie przekroczone parametry PCR i MBS.

Połączenie typu rt-VBR musi dodatkowo zapewnić izochroniczność transmisji, zdefiniowano więc dodatkowo dwa parametry: CVD i Max CTD (znaczenie tych parametrów jak w połączeni CBR). Dla połączenie rt-VBR nie określa się parametru Mean CTD.

Połączenia typu nrt-VBR stosuje się przeważnie do przesyłania danych pomiędzy sieciami Frame-Relay lub X.25 w obrębi sieci ATM. Natomiast przykładem usługi rt-VBR jest transmisja skompresowanego obrazu video.

Klasa D

W obrębie której zdefiniowano połączenie typu ABR (Avaiable Variable Bit Rate), dla którego należy zapewnić możliwie jak największe pasmo przepustowe, ale przy założeniu, że nie nastąpi odrzucenie komórek wskutek przeciążenia tych połączeń. Realizacja połączeń typu ABR w sieci ATM możliwa jest tylko wtedy, gdy w węzłach sieci istnieją odpowiednie mechanizmy kontroli przeciążenia. Mechanizmy te zostaną omówione w dalszej części pracy.  Dla połączeń typu ABR, ATM Forum zdefiniowało dwa podstawowe parametry:

  • PCR(Peak Cell Ratio) –określa maksymalne pasmo przepustowe podczas transmisji komórek w danym połączeniu;
  • MCR (Minimum Cell Rate) –określa minimalne pasmo przepustowe podczas transmisji komórek w danym połączeniu;

 Klasa 0

 W klasie tej zdefiniowano połączenie typu UBR (Unspecified Bit Rate) nie gwarantujące żadnych parametrów jakościowych. Usługa ta wykorzystuje pozostałe pasmo transmisji w sieci ATM i w sytuacji natłoku komórki należące do tego rodzaju połączenia są odrzucane w pierwszej kolejność. Kontrolą przepływu, niezawodnością transmisji zajmują się wyższe warstwy transmisji takie jak. TCP. Połączenia typu UBR stosuje się przeważnie do przesyłania danych takich jak: poczta, transfer plików.

Standard ATM zdefiniował pięć typów połączeń CBR, rt-VBR, nrt-VBR, ABR i UBR. Szczegółowo typy połączeń zostały omówione na początku pracy. Przedstawię teraz metody stosowane w zarządzaniu ruchem i kontrolą przeciążeniem dla poszczególnych typów połączeń.

Ważnym kryterium wyboru metody kontroli przeciążenia jest charakterystyka połączenia (ruchu) w sieci. Ogólnie rodzaje połączeń w sieci ATM możemy podzielić na dwie grupy: gwarantowane i best-effort, czyli połączenia, które starają się wykorzystać maksymalnie pozostałe pasmo po połączeniach gwarantowanych. Do gwarantowanych połączeń zaliczamy: połączenie typu  CBR i rt-VBR. Dla połączeń tych musimy m.in. określić gwarantowane pasmo przepustowe jak i też maksymalne możliwe opróżnienie. Dodatkowo dla połączenia VBR określamy maksymalny czas, przez który połączenie może transmitować dane z większą prędkością. Wymagania te są znane z góry i połączenia te nie mogą być przyjęte do realizacji, jeżeli sieć nie może zapewnić ich realizacji. Kontrola przeciążenia dla tych połączeń w sieci ATM jest realizowana wspólnie poprzez sterowanie przyjęciem zgłoszenia (CAC –Call Admission Control) i rezerwacją pasma przepustowego na cały czas transmisji.

Do połączeń typu best-effort możemy zaliczyć połączenie typu ABR i UBR.

Połączenie UBR nie gwarantuje żadnych parametrów jakościowych. Przesyłanie danych odbywa się z jak największą możliwą prędkością, ale bez kontroli ich przepływu (co prowadzi zwykle do częstych odrzuceń całych serii komórek ATM dla tego połączenia). Kontrolą przepływu, przeciążenia dla tego typu połączenia zajmują się warstwy wyższe np. TCP.

Połączenie ABR, definiuje połączenie niewrażliwe na zmienne opóźnienie, dla którego należy zapewnić możliwie jak największe pasmo przepustowe, ale przy minimalizacji ilości odrzuconych komórek. Połączenia tego typu mogą spowodować zatłoczenie, kiedy zsumowane żądania pasma przepustowego przekroczą dopuszczalny dostępny zakres pasma. Połączenia typu ABR potrzebują mechanizmów zarządzania przeciążeniem, które byłyby wstanie sprawiedliwie rozdzielić pasmo pomiędzy użytkowników zapewniając jednocześnie maksymalne wykorzystanie tego pasma jak i zminimalizować ilość straconych komórek.

W sytuacji zatłoczenia, połączenia typu UBR są odrzucane od razu, połączenia CBR i VBR mają zagwarantowane pasmo i nie mogą być zmieniane i odrzucane. Parametry połączenia typu ABR mogą być właściwie dowolnie zmieniane (oprócz minimalnej i maksymalnej prędkości), dlatego też połączenia tego typu są najbardziej narażone na wystąpienie przeciążenia.

Obecnie mechanizmy kontroli przeciążenia dla ruchu ABR są jednym z największych problemów dla organizacji ATM Forum. Żadne z zaproponowanych metod nie doczekały się jeszcze standardu.  ATM Forum jedynie zdefiniował format komórki zarządzającej i mechanizmy dla urządzenia nadawczego i odbiorczego, pozostawiając producentom urządzeń sieciowy „wolną rękę” przy wyborze algorytmów kontroli przeciążenia dla przełączników.

Zalecenia ATM Forum, format komórki zarządzającej jak i przykładowe mechanizmy kontroli przeciążenia zostaną w następnym rozdziale.

Stacja Wodociągowa w Zielonce przy ul.Długiej zasila w wodę północną część tej miejscowości. Ze względu na ponadnormową zawartość soli żelaza i manganu w czerpanej wodzie głębinowej poddana jest ona procesowi uzdatniania. Obecna stacja jest po całkowitej modernizacji spowodowanej obniżeniem sprawnością poprzedniego układu, która nie pozwalała na dalszą eksploatację. Nowy układ technologiczny stacji został zaprojektowany i wykonany przez włoską firmę Culligan. Po modernizacji stacja pracuje od 1992 r.

Opis cyklu hydraulicznego uzdatniania wody

Ujęcie wody, zgodnie z załączonym rysunkiem nr 3, składa się z dwóch studni głębinowych o następujących parametrach:

Studnia nr 2 Studnia nr 3

wydajność eksploatacyjna:              52 m3/h   52 m3/h

głębokość:           40 m   76 m

 

W każdej ze studni znajduje się pompa głębinowa typu GC 1.02. o parametrach:

Q=40 m3/h,

H=25 m sł.w.

Obie pompy przemiennie pompują wodę do wieży aeracyjnej, z której woda spływa do zbiornika retencyjno-kontaktowego o pojemności 50 m3. Ze zbiornika woda jest pompowana na jeden z dwóch ciągów filtrów OFSY 60 jedną pompą II stopnia, typu STANORM-G o następujących parametrach:

Q=37÷61 m3/h,

H=26÷20 m,

N=5,5 kW.

Każdy z ciągów zasilany jest oddzielną pompą II stopnia. Dodatkowo zainstalowana jest jedna pompa rezerwowa. W obu liniach pracują po trzy filtry podłączone szeregowo owydajności 20 ÷ 36,3 m3/h każdy. Zgodnie z zaleceniami projektowymi sekcje te pracują zamienie. Po przejściu przez filtry woda magazynowana jest w jednym zbiorniku zapasowo-wyrównawczym o pojemności 50 m3 zlokalizowanym poza budynkiem stacji. Zbiornik jest typu powierzchniowego o kształcie cylindrycznym, specjalnie ocieplony. Ze zbiornika woda tłoczona jest do sieci za pomocą jednej pompy typu 80 PJM 200 o charakterystyce:

Q=36 ÷ 75 m3/h,

H=52 ÷ 48 m sł.w.,

N=15 kW.

Dodatkowo zamontowano jedną pompę rezerwową tego samego typu. Pracą pompy steruje hydrofor o pojemności 4 m3. Proces płukania przeprowadzany jest co 12 godzin. Jednocześnie płukana jest cała sekcja. Do płukania używana jest jedna pompa typu ETANORM-G 40-160/132S o następującej charakterystyce:

Q=37 ÷ 61 m3/h,

H=26 ÷ 20 m,

N=5,5 kW.

Wody popłuczne spływają grawitacyjnie do komory, w której znajdują są dwie pompy typu EMU FA 8,115 odmiana BA o następujących parametrach:

Q=15 ÷ 80 m3/h,

H=15 ÷ 4 m sł.w.,

N=2,8 kW.

Obydwie pompy przemiennie tłoczą wody popłuczne do dwóch zbiorników powierzchniowych o pojemności 50 m3 każdy. Zbiorniki te są tego samego typu co zbiornik zapasowo-wyrównawczy. Osad nagromadzony w zbiorniku spuszczany jest do bezodpływowej studzienki, zgłębionej w ziemi.

Opis cyklu technologicznego uzdatniania wody.

Cykl technologiczny przebiega w następujących etapach:

– usunięcie z wody surowej siarkowodoru (H2S) w wieży aeracyjnej, której działanie polega na   intensywnym mieszaniu wody za pomocą pierścieni Rashiga.

– dozowanie podchlorynu NaOCl do wody przed wejściem do zbiornika kontaktowego, w którym   zachodzi wstępna dezynfekcja i utlenianie związków żelaza (27). Podchloryn i pozostałe   związki przygotowywane są w osobnych pojemnikach o pojemności 280 dm3, wyposażonych   w mieszadła i automatyczne dozowniki (Feeder) o wydajności 9 dm3/h.

Dawkowanie ustala użytkownik w czasie wpracowywania stacji.

– dozowanie siarczanu glinu ( Al2(SO4)3 ) przed wpłynięciem wody na pierwszy stopień filtracji.   Jako koagulant siarczan glinu powoduje wytrącanie się związków żelaza i nie tylko w postaci   kłaczków (28). Pierwszy stopień filtracji razem z drugim są elementami dwuetapowej filtracji   OMNIFILTRACJA, której zadaniem jest usunięcie z wody zmętnienia, zawiesiny ciał stałych   oraz żelaza.

– wspomaganie drugiego stopnia filtracji przez ponowne dozowanie siarczanu glinu,

– woda filtrowana zostaje następnie odchlorowana przez adsorpcję chloru przy użyciu filtru   z węglem aktywnym, w którym usuwa się poza wolnym chlorem, nieprzyjemny zapach,   posmak oraz zabarwienie.

– ostatecznie dozowany jest chlor w małej ilości (0,5 ÷ 1,0) ppm, co ma na celu zabezpieczenie   przed ewentualnym zakażeniem lub wzrostem bakterii w wodociągu.

Program pracy:

  1. Analiza hydrauliczne układów płucznych NBSW-SGGW oraz stacji   firmy Culligan    zlokalizowanych w Zielonce i Wiązownie.
  • wyznaczanie natężenia przepływu strumienia płucznego
  • wyznaczenie punktów roboczych pomp płucznych
  • wyznaczenie zużycia wody w procesie płukania
  1. Badania porównawcze poziomu zanieczyszczeń wód popłucznych analizowanych stacji.
  • badania przyrostu stężenia żelaza i manganu w wodach popłucznych
  • badania kinetyki opadania zawiesin łatwoopadających
  • ocena zawartości zawiesin ogólnych
  • analiza kinetyki odsączalności osadów
  1. Analiza cyklu napełniania i opróżniania odstojników wód popłucznych.
  • wyznaczanie niezbędnej pojemności odstojnika
  • wyznaczanie niezbędnej pojemności części osadowej
  1. Analiza zależności pojemności odstojnika w części osadowej w funkcji zawartości soli żelaza i manganu.
  2. Analiza możliwości zastosowania osadników wielostrumieniowych do oczyszczania wód popłucznych stacji wodociągowych.

Odstojniki są niezbędnym elementem stacji uzdatniania wody, gdyż zgodnie z przepisami[6,7] popłuczyny są zaliczane do ścieków przemysłowych, które należy poddać oczyszczaniu wstępnemu już na terenie zakładu wytwarzającego je.

Projektowanie odstojników opiera się bardzo często na założeniach teoretycznych nie popartych badaniami laboratoryjnymi, gdyż nie są znane właściwości wód popłucznych projektowanej stacji wodociągowej. Przed przystąpieniem do projektowania należy ustalić parametry jakościowe wody wypuszczanej do odbiornika. Stopień oczyszczenia zależy od tego czy odbiornikiem jest studzienka kanalizacyjna odprowadzająca wodę do oczyszczalni ścieków, czy ciek powierzchniowy. W pierwszym przypadku przepisy nakazują równomierne wprowadzanie ścieków do urządzeń kanalizacyjnych, w granicach przepustowości tych urządzeń jak również ustalają dopuszczalne stężenie zanieczyszczeń tych ścieków [6]. Szczególnie istotne dla wód popłucznych są następujące dopuszczalne stężenia:

– BZT5 700 mg O2/dm3,

– zawiesiny ogólne 330 mg/dm3,

– żelazo ogólne 10 mg Fe/dm3,

– odczyn 6,5 ÷ 9 pH .

W przypadku odprowadzania wody do cieków powierzchniowych odpływ ścieków powinien być równomierny[4], a wskaźniki zanieczyszczeń powinny być zredukowane do[7]:

– BZT5 30 mg O2/dm3,

– zawiesiny ogólne 50 mg/dm3,

– żelazo ogólne 10 mg Fe/dm3,

– odczyn 6,5 ÷ 9 pH .

Ponieważ już na etapie projektowania stacji wodociągowej należy zaprojektować odstojnik projektant musi dokonać następujących obliczeń czysto teoretycznych:

  1. a) stężenia zanieczyszczeń w wodach popłucznych,
  2. b) objętości odstojnika,
  3. c) sprawdzenie czy jakość wód na odpływie nie przekracza    dopuszczalnych    zanieczyszczeń.

Z obliczeń projektowych stacji możemy odczytać:

– czas użytecznej pracy filtru tu [h] [15,14],

– stężenie żelaza CFe i manganu CMn w wodzie surowej [g/m3],

– stężenie zawiesin ogólnych w wodzie ujmowanej Z [g/m3],

– barwa ujmowanej wody Bw [gPt/m3],

– wydajność ujęcia Quj [m3/h],

– intensywność obliczeniowa płukania g [m3/s/m2][15,14],

– czas płukania tp [s]( w obliczeniach projektowych przyjmuje się   0.1*h=6 min[15]),

– czas spuszczania pierwszego filtratu ts [s],

– częstotliwość płukania odżelaziaczy n [1/d][15],

– powierzchnia zbiornika filtracyjnego F [m2],

– liczba filtrów płukanych jednocześnie [],

– obliczeniowy czas pracy ujęcia Tou [h].

Ad.a. Stężenie zanieczyszczeń w wodach popłucznych Cp najlepiej jest wyznaczyć metodą laboratoryjną, jednak gdy nie jest to możliwe można je obliczyć za pomocą wzorów. W procesie uzdatniania wody przy zastosowaniu koagulantów stężenie, na dopływie do osadnika, obliczamy ze wzoru[15,22]:

gdzie:  K – współczynnik przeliczeniowy;

K=0,55 – dla oczyszczonego siarczanu glinu;

K=1,0 – dla nie oczyszczonego siarczanu glinu,

Dk – dawka koagulantu (siarczanu glinu) w przeliczeniu na produkt bezwodny chemicznie                czysty [g/m3],

Dc – dawka wapna [g CaO/m3],

Natomiast podczas uzdatniania wody bez udziału koagulantów można je obliczyć zakładając, że pojemność złoża filtracyjnego na zanieczyszczenia wynosi Vz=4500 g/m2[20].

Ad.b.  Pojemność użytkową odstojnika określamy ze wzoru

gdzie:  Vp – objętość części przepływowej,

Vw – objętość wody zużytej do płukania jednego filtru [32],

Vf – objętość wody z pierwszego filtratu [32],

Vo – objętość części osadowej przy założeniu, że osad będzie wywożony co 30 dni[15]

Co – pożądana koncentracja zawiesin w wodzie odprowadzanej z osadnika [g/m3],

Cos – średnia koncentracja zawiesin w osadzie zagęszczonym w komorze

osadowej [g/m3]

Q – ilość oczyszczonej wody [m3/h]

Znając pojemność użyteczną odstojnika należy zaprojektować lub przyjąć z katalogu typowych projektów kształt osadnika. Mając wymiary odstojnika należy obliczyć jego łączną powierzchnie Fo i wyznaczyć wysokość części przepływowej oraz osadowej. Pozwoli to na ustalenie miejsca usytuowania rur dopływowych oraz przelewowych.

Ad.c. Stężenie zawiesin w oczyszczonych wodach popłucznych obliczamy ze wzoru[8]:

gdzie:

M – ilość zawiesin zatrzymanych na filtrze w cyklu pracy,

Qdob – przepływ dobowy przez filtr przy obliczeniowym czasie pracy ujęcia

Qdob=Quj*Tou

T – okres pomiędzy kolejnymi płukaniami

Odstojnik oprócz funkcji oczyszczającej pełnią jeszcze funkcję retencyjną. Polega ona na złagodzeniu gwałtownych zmian natężenia odpływu wody popłucznych do odbiornika, którego przepływ często jest znacznie niższy od intensywności płukania filtrów. Odstojnik, chroni odbiornik przed zachwianiem życia biologicznego i niszczeniem skarp.

W przypadku istnienia szeregu dopływów do odbiornika należy sporządzić bilans dopływów [4].

Wzory do pobrania w tym wpisie

Zadaniem pracy jest przeanalizowanie działania układów płuczno-odstojnikowych na podstawie trzech stacji wodociągowych. Wszystkie te stacje są położone w województwie warszawskim i należą do stacji typu wiejskiego. Dwie z nich są stacjami nowo wybudowanymi przez włoską firmę Culligan. Natomiast trzecia jest stacją starszą budowaną przez polskiego wykonawcę i można ją zaliczyć do typowych stacji budowanych dotychczas w Polsce. Stacje te charakteryzują się następującą wydajnością projektową:

– 50 m3/h Stacja Uzdatniania Wody (SUW) w Wiązownej,

– 40 m3/h SUW w Zielonce,

– 108 m3/h Naukowo Badawcza Stacja Wodociągowa (NBSW) przy   Szkole   Głównej   Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) w Warszawie.

OPIS SUW W WIĄZOWNEJ

Omawiana Stacja Wodociągowa jest obiektem zasilającym w wodę gminę Wiązowna, czerpiącym wodę głębinową czwartorzędową. Ze względu na ponadnormową zawartość soli żelaza i manganu woda poddana jest procesowi uzdatniania. Obecna stacja jest po całkowitej modernizacji spowodowanej obniżeniem sprawnością poprzedniego układu, która nie pozwalała na dalszą eksploatację. Nowy układ technologiczny stacji został zaprojektowany i wykonany przez włoską firmę Culligan. Po modernizacji stacja pracuje od 1992 r.

Opis cyklu hydraulicznego pracy układu.

Zgodnie z rysunkiem nr 2 woda jest pobierana z dwóch studni głębinowych o głębokości 36 m i 38 m. W obu studniach na głębokości 13,0 m pod poz. terenu zainstalowane są pompy głębinowe typu G80IIIB + SGMf18b o następujących parametrach:

Q=15 ÷ 48 m3/h,

H=48 ÷ 29,4 m,

N=9 kW.

Pompy te na przemian tłoczą wodę do zbiornika kontaktowego, z którego woda surowa podawana jest na filtry jedną pompą ciśnieniową, typu ETANORM-G 65-160/132S o następujących parametrach: Q=40 ÷ 75 m3/h,

H=24,5 ÷ 22 m,

N=7,5 kW.

Pompa ta dodatkowo pracuje z drugą pompą tego samego typu podczas procesu płukania. W pierwszej kolejności woda przechodzi przez filtr HI FLO-9 UF-84, a następnie przez HI FLO-6 UB-84. Złoże filtru UF-84 zbudowane jest z następujących minerałów:

– Cullcite (gatunek antracytu)

– Cullsan (drobny piasek kwarcowy)

– Cullsan C (minerał o dużym ciężaże właściwym).

Natomiast złoże filtru UB-84 zbudowane jest jedynie z dwóch minerałów Culisorbu B i Cillcite (0.8-2.0).

Po uzdatnieniu woda przechodzi do trzech zbiorników o pojemności 50 m3 każdy, znajdujących się poza budynkiem stacji. Zbiornik wody surowej oraz zbiorniki zapasowo – wyrównawcze są typu napowierzchniowego ze specjalnym ociepleniem. Ze zbiorników woda uzdatniona pompowana jest trzema pompami typu 65 PJM 215 do sieci. Pracą pomp sterują dwa hydrofory o pojemności 4,5 m3 każdy. Filtry są płukane osobno z częstotliwością dwa razy na dobę. Wody popłuczne odprowadzane są grawitacyjnie do odstojnika, skąd po dwóch godzinach spuszczane są do pobliskiej rzeki.

Cykl technologiczny przebiega w następujących etapach:

– dozowanie roztworu NaOCl do wody surowej przed dopływem jej do zbiornika kontaktowego.   Roztwór NaOCl jest w tym przypadku nie tylko substancją dezynfekującą ale również   i utleniającą żelazo i mangan według następujących reakcji:

– dozowanie koagulanta tj. siarczanu glinu Al2(SO4)3*18H2O przed dopływem wody do filtru   UF 84. Roztwór ten powoduje wytrącenie związków żelaza i innych substancji koloidalnych   zawartych w wodzie według następujących reakcji:

Wytrącony Al(OH)3 dzięki dużej powierzchni adsorpcyjnej porywa naturalne zawiesiny   koloidów, które następnie zostają usunięte z wody na filtrach.

– usunięcie na filtrze UF-84 zmętnienia i wytrąconych na skutek koagulacji związków. Zasada   działania tego filtru jest oparta na zjawisku fizyko-chemicznym oddziaływania   elektrochemicznego minerałów złoża oraz destabilizacji jego sił odpychających, które   zapobiegają skupianiu się zdyspergowanych ciał stałych w cząstki nadające się do filtrowania.   Połączone oddziaływanie sił działających w złożu filtracyjnym zwiększa rozmiar występujących   w postaci zawiesiny ciał stałych, które silnie przywierają do materiału filtracyjnego.

– dozowanie nadmanganu potasu KMnO4 po wyjściu wody z filtru UF-84, a przed wejściem na   filtr UB-84. Głównym zadaniem tego związku jest wytworzenie błonki MnO2 na ziarnach   złoża.

Tak spreparowane złoże zatrzymuje związki Mn i substancje organiczne.

– usunięcie na filtrze UB-84 manganu i resztek żelaza.

Substancje chemiczne przygotowywane są w zbiornikach o pojemności 280 dm3, wyposażonych   w mieszadła. Ze zbiorników roztwory podawane są pompami dozującymi (Feeder)   o wydajności 9 dm3/h do odpowiednich odcinków rur.

Komórka zarządzająca RM (Resource Management Cell) używana jest w ruchu ABR i przenosi informacje sterujące zwierające m.in. aktualną prędkość transmisji, informacje o przeciążeniu. Komórka ta jest generowana przez urządzenie nadające dane (źródło danych) do urządzenia odbiorczego (odbiorcy), urządzenie odbiorcze pod odebraniu komórki RM powinno odesłać ją do nadawcy. W zależności od algorytmu kontroli przeciążenia i ruchu komórka ta może być także zmieniana lub wygenerowana przez urządzenie pośrednie: przełącznik.

Tabela 2 przedstawia dokładną strukturę komórki RM. Opis poszczególny pól komórki RM:

  • Header –Pięć pierwszych bajtów jest standardowym nagłówkiem komórki ATM z ustawionym dla VPC: PTI=110 i VCI=6 oraz dla VCC: PTI=110
  • ID –Protocol ID Identyfikator protokółu. Dla usługi typu ABR wartość jest równa zawsze 1.
  • DIR- Kierunek komórki RM w odniesieniu do transmitowanych danych. Żródło ustawia DIR=0 a powracająca komórka RM ma ustawione DIR=1. Wartość ta może być tylko zmieniona przez element sieci, który zmienia kierunek komórki RM.
  • BN –Backwards Explicit Congestion Notification – BECN. Źródło ustawia wartość BN=0. Sieć lub przeznaczenie może wygenerować BECN ustawiająć BN=1, wskazując, że komórka RM nie jest wygenerowana przez źródło.
  • CI –Congestion Indication Wartość CI=1 wskazuje na wystąpienie przeciążenia, wartość CI=0 w każdym innym przypadku. Element sieciowy (np. przełącznik) może wysłać komórkę RM do źródło ruchu z ustawionym CI=1, oznaczającą wystąpienie przeciążenia, spowoduje to zmniejszenie wartości ACR przez źródło ruchu.
  • NI –No Increase NI=1 powiadamia źródło ruchu, aby nie zwiększało wartość ACR. Parametr ten używany jest zwykle, kiedy przełącznik jest bliski wystąpienia przeciążenia.
  • RA –Request/ Acknowledge Parametr nie jest używany w ruchu typu ABR.
  • ER –Explicit Cell Rate Wartość używana, do ustawienia parametru ACR źródła ruchu.
  • CCR –Current Cell Rate Parametr ten ustawiany jest przez źródło w chwili generowania komórki RM i wynosi aktualną wartość ACR.
  • MCR-Minimum Cell Rate
  • QL-Queue Length Parametr nie jest używany w ruchu typu ABR.
  • SNSequence Number Parametr nie jest używany w ruchu typu ABR.
  • CRC-10CRC-10 Parametr CRC jest standardową sumą kontrolną generowaną dla wszystkich komórek ATM.
 

Pole

 

Bajt

 

Bit

 

Opis

Wartość początkowa generowana przez:
źródło przełącznik lub odbiorcę
Header 1-5 W1 ATM Header RM-VPC: VCI=6 i PTI=110

RM-VCC: PTI=110

ID 6 W Protocol Identifier 1
DIR 7 8 Direction 0 1
BN 7 7 BECN Cell 0 1
CI 7 6 Congestion Indication 0 Albo CI=1 albo NI=1
lub
obydwa
NI 7 5 No Increase 0 lub 1
RA 7 4 Request/ Acknowledge 0
lub ustawione zgodnie z I.371
Reserved 7 3-1 Reserved 0
ER 8-9 W Explicit Cell Rate Wartość nie większa niż parametr PCR Dowolna wartość
CCR 10-11 W Current Cell Rate Parametr ACR 0
MCR 12-13 W Minimum Cell Rate Parametr MCR 0
QL 14-17 W Queue Length 0 lub ustawione zgodnie z I.371
SN 18-21 W Sequence Number 0 lub ustawione zgodnie z I.371
Reserved 22-51 W Reserved 6A (hex) dla każdego bajta
Reserved 52 8-3 Reserved 0
CRC-10 52 2-1 CRC-10 Suma kontrolna obliczona zgodnie z rekomendacją I.610
53 W

W1 – wszystkie bity wykorzystane

Tabela 2 Format komórki zarządzającej RM