ivdon3@bk.ru
в статье рассматривается проблема, связанная с автоматизацией процессов измерений и контроля, а также с сокращением времени, затрачиваемого на контрольные операции. Выявлены и детально описаны новые требования, которые необходимо учитывать при разработке современных систем измерительных средств с помощью модульных измерителей микросхем типа «эталон-калибратор». Проанализирована универсальная структурная схема таких средств, применимая для измерений. Определены ключевые задачи автоматизации. Проведен сравнительный анализ использования автоматических измерительных систем с эталонным методом калибровки вольтметров. Проанализирована значимость системного подхода при создании производственного процесса с использованием автоматизированных средств измерений. Показано, что это способствует повышению эффективности и надежности контроля.
Ключевые слова: измерительная система, поверка, калибровка, средство измерения, автоматизация, вольтметр, методика поверки, эталон, эффективность
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Рассмотрены факторы устойчивого развития современного горного предприятия. Определены основные действующие факторы внешней и внутренней среды предприятия. Рассмотрены базовые концептуальные положения, лежащие в основе формирования эффективной, современной, стратегической платформы формирования стратегий развития горного предприятия. Проанализированы возможности применения той или иной стратегии развития горного предприятия в зависимости от комбинации фаз подъёма или спада уровня воздействия факторов внешней и внутренней среды предприятия. Предложен разработанный авторами настоящее работы алгоритм выбора оптимальной модели развития предприятия с учётом фаз воздействия факторов внешней и внутренней среды и выбранной в соответствии с ними стратегии развития современного горного предприятия. Предложены рекомендации по выбору оптимальной стратегии развития горного предприятия и построения на её основе модели развития.
Ключевые слова: горное предприятие, экономика, управление рисками, инновационное развитие, стратегия развития, экология, социальная политика
Результаты полевых испытаний мобильных пылемеров серии AirExpеrt на основе оптических сенсоров (OPC-R1 / OPC-N3) на стационарной станции мониторинга воздуха «Шаболовка» Государственное природоохранное бюджетное учреждение (ГПБУ) «Мосэкомониторинг» г. Москва, оснащенной анализатором пыли (TEOM) серии 1405, показали соответствие точности замеров требованиям, предъявляемым к средствам измерений качества атмосферного воздуха населенных мест. Проведено картографировании загрязнения атмосферного воздуха отдельных районов городов Обнинск, Дубна, Санкт-Петербург, Курск, Москва, Волгоград (2019-2024 гг.), что позволило оперативно в режиме реального времени оценить экологическую ситуацию в исследуемом районе, тем самым детализировать данные стационарных постов мониторинга.
Ключевые слова: мобильные пылемеры, мониторинг, референтный прибор, точность замеров, картографирование загрязнения, гиперлокальный мониторинг
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В данной работе рассматривается разработка и обучение нейросетевой модели для идентификации видового и количественного состава пыльцы, которая впоследствии будет использоваться для определения ботанического происхождения медов и количественных подсчётов зёрен пыльцы, содержащихся в определённой массе мёда. Основной целью исследования является создание модели, способной эффективно различать морфологию пыльцевых зёрен, присутствующих в мёде, определять их количественный и качественный состав, что позволит улучшить контроль качества продукта, а также выявлять его ботаническое и географическое происхождение. Для этого были проанализированы похожие работы по классификации пыльцы. В качестве фреймворка для создания нейросетевой модели был выбран Pytorch, обеспечивающий возможность детальной настройки модели. Результатом работы является обученная модель, способная классифицировать пыльцевые зерна.
Ключевые слова: нейронные сети, задача классификации, классификации пыльцы, сверточные нейронные сети, PyTorch
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.5.20 - Биологические ресурсы
Рассматривается проблема уязвимостей в операционной системе Robot Operating System (ROS) при реализации мультиагентной системы на базе робота Turtlebot3. ROS предоставляет мощные инструменты для коммуникации и обмена данными между различными компонентами системы. Однако, при обмене данными между роботами Turtlebot3 могут возникать уязвимости, которые могут быть использованы злоумышленниками для несанкционированного доступа или атак на систему. Одной из возможных уязвимостей является перехват и подмена данных между роботами. Злоумышленник может перехватить данные, изменить их и повторно отправить, что может привести к непредсказуемым последствиям. Другой возможной уязвимостью является несанкционированный доступ к командам и управлению роботами Turtlebot3, что может привести к потере контроля над системой. Для решения данных уязвимостей разработаны и представлены методы защиты от возможных угроз безопасности, возникающих в ходе эксплуатации указанных систем.
Ключевые слова: роботизированная операционная система (ROS), мультиагентная система, системные пакеты, шифрование, SSH, TLS, система аутентификации и авторизации, канал связи, ограничение доступа, анализ угроз
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье рассмотрена проблема образования отложений, шлама и коррозий на теплопередающей поверхности при эксплуатации теплообменного оборудования на объектах ЖКХ. Предложен новый способов безразборной механической очистки с использованием гидроудара. Приведено описание и принцип работы данной системы очистки на центральном тепловом пункте МГУ им. Н.П.Огарева. Для подтверждения эффективности предложенного технического решения представлены результаты тепловых и гидравлических испытаний.
Ключевые слова: отложения, шлам, коррозия, очистка, теплообменный аппарат, гидроудар, теплопередача
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Проведено численное исследование теплообмена и гидродинамики в пластинчатых теплообменниках с гофрированными ребрами. Исследовано влияние шага гофры на тепловой поток и перепад давления. Исследование проведено с применением вычислительной гидродинамики в программном комплексе ANSYS (v.19.2). Результаты исследования показали, что увеличение шага гофры с n=5 до n=9 приводит к повышению теплового потока до 10,83% и перепада давления до 28,30%.
Ключевые слова: пластинчатый теплообменник, гофрированные ребра, теплообмен, гидродинамика, численное исследование, расчет, тепловой поток, перепад давления, энергетическая эффективность, система охлаждения
1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье обсуждаются различные аспекты организации обучения специалистов в области информационной безопасности на основе киберполигона – многофункционального программно-аппаратного комплекса. Приводится анализ сущности киберполигона как компьютерной технологии обучения в рамках процессов цифровизации образования и формирования компетенций обучающихся, например, цифровой культуры и кибергигиены. На основе анализа возможностей киберполигона для подготовки и переподготовки специалистов различных профилей сформулированы требования к специфике методов и средств обучения и оценки их компетенций. Обсуждаются проблемы концептуального проектирования образовательного контента киберполигона, необходимость формализованного описания сущностей компетенций и их составляющих, фиксации причинно-следственных связей для сценарного проектирования образовательных траекторий. Отдельное внимание уделено специфике педагогического проектирования, использованию активных и групповых подходов к обучению, необходимости распределения ролей при решении командных задач. Предложены новые формальные подходы к концептуальному проектированию сущностей компетенций с учетом данной специфики, методы автоматизированного распределения участников по ролям учебных проектов и учебным задачам, новые концептуальные модели оценки компетенций на основе покрытия их подходящими компетентностно-ориентированными заданиями. Предложенные концептуальные модели легли в основу программной архитектуры информационных компонент киберполигона по управлению образовательными траекториями и представлены на уровне артефактов проектирования логического уровня системы управления киберполигоном.
Ключевые слова: киберполигон, информационная безопасность, кибергигиена, цифровизация образования, цифровая культура, концептуальное проектирование, методы автоматизированного распределения, модели оценки компетенций, артефакты проектирования
На сегодняшний день во Вьетнаме для обеспечения стабильности и повышения качества асфальтобетона основное внимание уделяется применению новых технологий, материалов или совершенствованию методов проектирования. Однако, несмотря на значительные достижения в этой области, остаётся недостаточно исследованным и внедрённым вопрос автоматизации процессов управления производством асфальтобетонных смесей. На основе опыта, накопленного в России, авторы предлагают разработать систему адаптивного управления рецептурой асфальтобетонной смеси, которая способствует стабилизации и повышению качества производства. В статье авторы представляют структуру системы управления и её алгоритмы, а также описывают результаты моделирования и оценки эффективности данной системы. Исследование показывает, что система адаптивного управления рецептурой асфальтобетонной смеси, разработанная на основе опыта работы в России, успешно демонстрирует свою эффективность в условиях Вьетнама.
Ключевые слова: асфальтобетон, асфальтобетонная смесь, стабильность Маршалла, система управления, рецептура, имитационная модель, моделирование, MATLAB, эффективность управления
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассмотрены вопросы модернизации автоматизированной системы налива нефтепродуктов (АСН). Сложность обслуживания автоматизированной системы управления по причине отсутствия актуальной документации и обновленного программного обеспечения, а также периодические отказы и высокая стоимость запасных частей стали основными причинами внедрения модернизации. Разработаны системы автоматического регулирования на основе ПИД-закона: с использованием запорно-регулирующего клапана с позиционным приводом или частотного преобразователя для управления АСН. В программе MATLAB разработаны математические модели, предлагаемых систем. В лабораторных условиях собрана экспериментальная модель насосной станции, проведено имитационное моделирование работы автоматизированной системы управления сливо-наливной станцией. По результатам экспериментальных исследований по прямым характеристикам оценки качества переходного процесса наилучшие результаты демонстрирует график схемы с частотным преобразователем.
Ключевые слова: автоматизированная насосная система, нефтепродукты, математические модели, ПИД-контроллер
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Работа посвящена проблематике обеспечения электрической энергией удаленных производственных предприятий при отсутствии централизованного энергоснабжения. Целью работы является развитие инструментария поддержки принятия решений при выборе проектов автономнойэлектрогенерации из большого числа возможных альтернатив. Для достижения этой цели построена иерархия критериев и проведен сравнительный анализ существующих технико-экономических решений в области малой автономной энергетики. Показано, что при выборе проекта электрогенерации для конкретного предприятия имеется достаточно большое число альтернатив, что делает неэффективным применение обычно используемых процедур поддержки принятия решений на основе метода анализа иерархий/метода аналитических сетей (в классическом варианте). Предложена итерационная процедура с динамическим изменением обратных связей между критериями и альтернативами, позволяющая в процессе вычислений снизить размерность суперматрицы и, тем самым, уменьшить временную сложность алгоритмов. Эффективность предложенной модификации метода аналитических сетей подтверждена проведенными расчетами. Построенная процедура выбора проекта автономной электрогенерации позволяет повысить уровень научной обоснованности технико-экономических решений при расширении производственной деятельности малых предприятий на удаленных и малонаселенных территориях.
Ключевые слова: автономная энергосистема, поддержка принятия решений, метод аналитических сетей
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы
Среди обширного круга задач, которые стоят перед современными передовыми системами видеонаблюдения, доминирующее положение занимает задача трассировки различных объектов в видеопотоке, которая является одной из фундаментальных проблем в области видеоаналитики. Многочисленные исследования показали, что, несмотря на динамичность процессов в области информационных технологий и внедрение различных средств и методов, задача сопровождения объектов до сих пор остается актуальной и требует дальнейшего усовершенствования разработанных ранее алгоритмов с целью устранения некоторых, присущих данным алгоритмам недостатков, систематизации приемов и методов и разработки новейших систем и подходов. Представленная статья посвящена описанию процесса пошаговой разработки алгоритма отслеживания перемещений человека в видеопотоке на основе анализа цветовых групп. Ключевыми этапами работы данного алгоритма являются: отбор определенных кадров при разделении видеопотока, выбор исследуемого объекта, который в дальнейшем подвергается процедуре цифровой обработки, основой которой является получение информации о цветовых группах, их средних значений и процентов их заполняемости относительно исследуемого объекта. Данная информация применяется для процедуры поиска, обнаружения и распознавания выбранного объекта с дополнительной функцией прогнозирования направления движения на видеокадрах, результатом которой является формирование всей картины перемещения исследуемого человека. Материалы, изложенные в настоящей работе, могут представлять интерес для специалистов, в чьих исследованиях центральное место занимают вопросы, связанные с автоматизированным получением определенных данных при анализе различных изображений и видео.
Ключевые слова: камеры наблюдения, нейронная сеть u2 – net, библиотека rembg, распознавание образов, распознавание одежды, дельта E, трассировка, прогнозирование направления движения, обнаружение объектов, трекинг, математическая статистика, прогнозируемая область
В данной статье рассмотрены основные факторы, приводящие к понижению несущей способности опорных оснований и возможной потери устойчивости морской платформы, что повлечет за собой аварийные последствия. Проведена оценка влияния свободного газа в верхних разрезах грунта и динамических внешних нагрузок на безопасность строительства и эксплуатации нефтяных платформ. Были проанализированы расчеты на несущую способность свайного фундамента опорных оснований СПБУ «Астра» в Каспийском море, выполненные по существующим методикам. Определение прочности грунта осуществляется для расчетной опорной поверхности – сечения колонны, имеющего максимальную площадь.
Ключевые слова: геодинамические воздействия, несущая способность, свайный фундамент, глубина вдавливания, свободный газ
Безопасность труда — один из важных аспектов организации труда на производстве. Отечественные машины и агрегаты, эксплуатирующиеся в пищевой промышленности, пока не позволяют исключить воздействие вредных и опасных производственных факторов, сделать труд сотрудников безопасным. В данном контексте важны исследования активных и пассивных методов шумо- и вибро- подавления, их эффективности при обеспечении нормализованных условий труда рабочих на примере конкретного производства. Существующие исследования, как правило, при выборе методов защиты фокусируются на одном критерии. Однако при решении данной задачи целесообразен комплексный подход. Целью данного исследования являлся выбор рационального метода защиты персонала от воздействия шумового фактора и вибрации на основе экономического обоснования эффективных технических решений. Полученные результаты исследования позволяют при проектировании системы безопасности учитывать критерии оценки обоснованности и приемлемости выбора того или иного метода защиты, в том числе с позиций технико-экономического расчета. Приведенное исследование показало целесообразность импортозамещения в отрасли пищевкусовой промышленности, а также корреляцию между вводимыми системами защиты и повышением уровня безопасности. Приведенный алгоритм технико-экономического обоснования обладает свойствами масштабности и обобщенностью. Его можно успешно реализовать при выборе методов защиты от воздействия других вредных производственных факторов, встречающихся в различных отраслях промышленности.
Ключевые слова: акустический фактор, методы защиты, активный и пассивный методы, экономическое обоснование, уровни звукового давления, экспериментальные данные
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах
В настоящее время в патентных документах содержатся графические изображения чертежей устройств, графиков, химических и математических формул, причем формулы зачастую необходимо распознать и привести к унифицированному стандарту. В данной работе осуществляется анализ графических изображений, извлеченных из описаний патентов ФИПС Роспатента. Обеспечивается тематическая фильтрация математических и химических формул, содержащихся в патентных документах, и их распознавание. Теоретическая ценность заключается в разработанных алгоритмах парсинга патентов в системе Яндекс.Патенты; распознавания среди графических патентных изображений химических и математических формул; перевода графических изображений химических формул в формат SMILES; конвертации графических изображений математических формул в формат LaTeX. Практическая значимость работы заключается в разработанном программном модуле анализа графических изображений из патентных документов. Область применения разработанной системы — исследование патентов и приведение графических изображений к унифицированному стандарту для решения задач патентного поиска.
Ключевые слова: патент, изображение, математическая формула, химическая формула, LaTeX, SMILES