ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены требования к автоматизированным системам контроля при производстве приборов ориентации по Земле. Проанализированы различные типы интерферометров, для использования в автоматизированной системе контроля изготовления приборов ориентации по Земле. Приведен обзор наиболее распространенных моделей интерферометров, обсуждены в деталях характеристики и особенности их схем, тенденции развития и производители. Произведено сравнение параметров нескольких импортных и отечественных интерферометров, пригодных для использования в автоматизированной системе контроля. Рассмотрены достоинства и недостатки интерферометров по схемам Жамена, Маха-Цендера, Саньяка, Майкельсона и Физо. На основании параметров исследуемой задачи обоснован выбор в пользу конфигурации интерферометра по схеме Физо. Всем требованием наиболее полно удовлетворяет интерферометр фирмы ООО «Оптотехническая лаборатория» OptoTL-60/125.
Ключевые слова: автоматизированная система контроля, лазерный интерферометр, интерферометр Физо, оптика, фотоника, оптическое производство, интерферометрия
В работе рассмотрены технологические барьеры возникающие при переходе к цифровой экономике, в частности в сфере ЖКХ. Технологический барьер состоит в общем случае из трёх составляющих. Первая составляющая заключается в том, что для развития ИТ-технологий необходимо первоначальное накопление большого массива данных. Приборы учета для данной задачи не подходят в силу своих функциональных задач. Второй составляющей является отсутствие заинтересованности со стороны конечных потребителей. Третьей составляющая – обеспечение информационной безопасности. Одним из подходов к решению проблемы является применение и внедрение концепции BigData.
Ключевые слова: Семенистая Е.С., Леонова А.В.
В данной работе рассматриваются вопросы разработки аналитического программного обеспечения, являющегося частью аппаратно-программного комплекса по учету, регистрации и анализа потребления энергоресурсов. Основной функцией аналитического программного обеспечения является прогнозирование расхода энергоресурсов и аварийных состояний, а также нештатных ситуаций. Для создания аналитического программного обеспечения предлагается использование контекстно-доопределяемых машинных языков. Рассмотрены вопросы реализации таких языков для интеллектуальных агентов (ИОА), которые используются для решения задач прогнозирования потребления ресурсов в сфере ЖКХ. Особое внимание уделяется методам поддержки изменения реализующих функций. Этот же подход может быть использован для решения и других задач. Интеллектуальный агент обладает сложным поведением, которое изменяется по мере взаимодействия с внешней средой и определяется внутренними состояниями. При создании интеллектуальных агентов возникают принципиальные проблемы: - поиск и формирование алгоритмов обучения интеллектуального агента, - изменение и внедрение этих алгоритмов в рамках самого агента. В работе уделяется внимание именно второй проблеме. Подход состоит в использовании контекстно-доопределяемых языков и реализующих их систем в качестве формообразующих. Производительный элемент является основной частью обучающегося интеллектуального агента. Имеется шесть составляющих производительного элемента. Они рассматриваются с точки зрения применения контекстно-доопределяемых языков. Основная идея состоит в вычленении частей алгоритма компонента и организации соответствующей связи между такой частью и контекстом, который может изменять ее прямо или косвенно. В результате получается необходимое адаптационное изменение ал-горитмов на основе накопленных знаний. Одна из насущных задач состоит в формировании этого процесса во время функционирования ИОА.
Ключевые слова: программное обеспечение, учет энергоресурсов, контекстно-доопределяемые языки, интеллектуальные агенты, машинные языки
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
В работе проанализированы два типа автоматизированных систем учета расхода энергоресурсов и воды, производимых в России и в других странах. Рассмотрены основные особенности построения схем деления для систем со сбором телеметрической информации для передачи ее в ресурсоснабжающие организации и управляющие компании, и на основе интеллектуальных датчиков контроля ресурсов и возможностью перекоммутации нагрузки. Рассмотрены достоинства и недостатки таких систем. Приведены основные элементы современных автоматизированных систем учета расхода энергоресурсов и воды: приборы учета энергии и мощности, устройства сбора и передачи необходимой информации; коммуникации и аппаратура связи; ЭВМ с установленным специализированным ПО; ПО для обмена данными измерений с промышленными предприятиями, поставщиками электроэнергии и ресурсоснабжающими организациями; ПО для прогнозирования потребления энергоресурсов и воды.
Ключевые слова: автоматизированные системы учета расхода энергоресурсов и воды, счетчики, расходомеры ресурсов, каналы связи, ресурсоснабжающие организации
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В работе предложен подход к разработке программного обеспечения для системы комплексного учета, регистрации и анализа потребления энергоресурсов и воды промышленными предприятиями и объектами ЖКХ. Данная система решает задачу объединения разрозненных аппаратных компонентов в единое целое. Для разработки такого программного обеспечения были проанализированы существующие системы на рынке. В предлагаемом подходе особое место уделено разработке сервисного программного обеспечения. Рассмотрены основные свойства такого программного обеспечения, его основные компоненты и функциональные особенности. Основной особенностью является наличие аналитического программного обеспечения, позволяющего на основе полученных данных прогнозировать состояние системы в целом.
Ключевые слова: автоматизированные системы учета расхода энергоресурсов и воды, программное обеспечение, инструментальные средства, сервисное программное обеспечение, аналитическое программное обеспечение
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
При создании и эксплуатации медицинских систем и приборов различного назначения, немаловажное значение имеет проведение периодических поверок и испытаний таких систем и приборов. Помимо проверок также проводятся медико-технические испытания при постановке на производство и вводе в эксплуатацию. В данной статье рассмотрен подход к построению оптимальной поверочной системы и приборы для тестирования медицинского оборудования, которые используются при создании и сопровождении современной медицинской техники. Рассмотрены наиболее популярные и доступные системы таких фирм как General Electric Medical Systems IT, Natinal Instruments, ДИАТЕСТ. Произведена оценка эффективности данных приборов на различных этапах создания и поверки медицинского оборудования. В работе рассмотрены примеры построения с использованием современной лабораторной информационной среды LabVIEW. Рассмотренные подходы позволяют выбрать достаточно эффективный комплекс для организации поверок и испытаний медицинского оборудования на предприятии и для обучения студентов. Основываясь на выводах сделанных в статье можно выбрать наиболее подходящий комплекс как для первичной поверки медицинского оборудования, так и для периодической поверки.
Ключевые слова: поверка, испытания, медицинское оборудование,аппаратура, электрофизиологические сигналы, автоматизация
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье изложены результаты экспериментальных исследований электродов из углеродной ткани дляы регистрации электрических биосигналов. В результате экспериментальных исследований электроды из углеткани показали хорошие результаты как по токопроводности, так и по удобству использования, например, для дальнейшей интеграции в одежду, что говорит о высоком качестве электродов из углеткани и о перспективности их дальнейшего применения для кардиомониторинга.
Ключевые слова: Электроды, углеродная ткань, электрические биосигналы, кардиомониторинг.
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Рассматривается конструкция многоразовых электродов для длительного мониторирования ЭКГ интегрированных в одежду. Исследованы высокочастотные и низкочастотные искажения, вносимые предлагаемой электродной системой. Сравнение производилось со стандартными одноразовыми электродами для Холтеровского мониторирования ЭКГ. Показано, что электроды в полосе частот 0,5-40 Гц по качеству не уступают одноразовым.
Ключевые слова: Электроды, длительное мониторирование, электрокардиограмма, электродное устройство
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматриваются алгоритмы подавления помех, возникающих в сигнале ЭКГ за счет смещения электродов вследствие движения объекта. Предлагается использовать адаптивный фильтр, опорным сигналом которого служат данные трехосного акселерометра.
Ключевые слова: электрокардиограмма, адаптивная фильтрация, артефакты движения, электрофизиологический сигнал, алгоритм адаптации
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Проблема контроля качества атмосферного воздуха в настоящее время очень актуальна. Существуют различные методы и приборы для проведения мониторинга воздушной среды. Наиболее перспективным методом является контроля параметров атмосферы в режиме реального времени с помощью автоматизированных систем мониторинга. Основной частью мониторинга являются сенсоры газов. Для повышения эффективности работы сенсоров газов можно объединять их в массивы сенсоров или так называемые мультисенсорные системы. В работе представлены результаты исследования массивов полупроводниковых сенсоров газов составов SiO2CuOx, SnOxZrOy, серебросодержащего ПАН, разработанных на кафедре химии и экологии ЮФУ. В результате обработки откликов исследованных массивов сенсоров с помощью различных математических методов разработана методика распознавания аммиака, диоксида азота и хлора и проведено распознавание этих газов.
Ключевые слова: мониторинг, массивы сенсоров, полупроводниковые сенсоры газов
В данной работе проводилось моделирование процесса самосборки электропроводящих полимерных материалов для гибридных сенсорных систем на примере полиакрилонитрила с металлическими включениями серебра. Реализация моделирования осуществлялась методами Ванга–Ландау и энтропического моделирования Монте-Карло на основе модели с фиксированным валентным углом. Для моделирования процесса полимеризации использовали алгоритм, основывающийся на принципах необратимой агрегации Идена. Методами квантовой химии была исследована возможность получения и свойство серебросодержащего ПАН, как редокс-полимера.
Ключевые слова: Гибридные сенсорные системы функциональные электропроводящие полисопряженные полимеры, металл-полимерные органические композиты, энергия Хартри-Фока полупроводник, газочувствительные материалы, математическое моделирование, метод Монте-Карло, квантово-хи
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлены результаты исследований характеристик газочувствительности пленок оксида цинка, полученных методом высокочастотного реактивного магнетронного распыления. Выявлен ряд технологических параметров, влияющих на коэффициент газочувствительности, время реакции, время восстановления и тип электропроводности полученных пленок. Установленны оптимальные режимы магнетронного распыления оксида цинка для реализации газовых сенсоров (высокочастотное распыление мишени Zn в газовой смеси кислорода и аргона при концентрации кислорода 80%, давлении в камере 0,8 Па и мощности магнетронного разряда 100 Вт). Среднее время отклика таких сенсоров на NO2 составило 5-15 с. Полученные значения коэффициента газочувствительности находились в диапазоне 30-67% для концентраций NO2 от 20 до 100 ppm, СО и СО2 от 50 до 100 ppm и 81-97% для более высоких концентраций газов от 500 до 1000 ppm.
Ключевые слова: Нанотехнологии, магнетронное распыление, оксид цинка, тонкии пленки, газочувствительность
Разработана технология получения неподогревных сенсоров газов на основе полиакрилонитрила (ПАН) с использованием разных температурно-временных режимов ИК-отжига в два этапа для дистанционного контроля состояния человека. Изготовлены образцы газочувствительных элементов на основе пленок ПАН, кобальт- и медьсодержащего ПАН. Определены газочувствительные характеристики полученных образцов по отношению к СО, Сl2 и CHCl3 в атмосферных условиях. Установлено, что газочувствительность полученных образцов зависит от состава исходного пленкообразующего раствора и технологических параметров формирования материала пленок. Показана селективность полученных образцов пленок при рабочей комнатной температуре. Показано, что плёнки металлсодержащего ПАН являются наиболее перспективными материалами элементов электронной техники, в частности для создания сенсоров газов для дистанционного контроля состояния человека.
Ключевые слова: Нанокомпозитные материалы, газочувствительный слой, металлсодержащие органические полимеры, ИК-отжиг
С целью совершенствования техники малоинвазивного эндопротезирования коленного сустава (МЭКС) на основании анатомических исследований нами создана математическая модель и компьютерная программа предоперационного планирования МЭКС, учитывающая антропометрические данные пациента (тип телосложения, размеры надколенника, индекс Insall-Salvati), тип и размер эндопротеза и позволяющая рассчитать минимальный кожный разрез и максимальную растяжимость раны во время операции. Использование этой программы повышает точность планирования и подготовки оперативного вмешательства, позволяет повысить точность имплантации эндопротеза.
Ключевые слова: малоинвазивное эндопротезирование коленного сустава, компьютерное моделирование, предоперационное планирование, компьютерная программа предоперационного планирования
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 14.01.15 - Травматология и ортопедия
Статья посвящена использованию статистических моделей прогнозирования переносимости оперативных вмешательств с применением внутриполостной гипертермической химиотерапии (ВГХТ) и определению показаний и противопоказаний к выполнению и переносимости операций у больных злокачественными новообразованиями на основании показателей гомеостаза пациента. Данная методика позволяет с достаточно высокой точностью спрогнозировать переносимость планируемого оперативного вмешательства, длительность безрецидивного периода, срок и качество жизни пациентов в ближайшем и отдаленном послеоперационных периодах.Повышение эффективности лечения больных, страдающих злокачественными новообразованиями органов брюшной полости и таза, является одной из приоритетных задач современного здравоохранения. Определение значимости различных показателей иммунитета, клинических и биологических показателей гомеостаза и прогнозирование течения раковой болезни человека позволит существенно уменьшить долю поздно диагностируемых рецидивов заболевания. В последнее время наблюдается активизация научных исследований по поиску методик комплексной циторедуктивной хирургии и применение цитостатических препаратов, а также физических методов лечения, одним из которых является интраоперационная локальная гипертермическая химиотерапия. С помощью статистических методов была изучена степень влияния ВГХТ на параметры иммунитета и получена оценка характера иммунологических изменений при различных видах оперативного вмешательства. Методами бинарной логистической регрессии и дискриминатного анализа был рассчитан прогноз переносимости операции – вероятность выживания пациента. На основе метода множественной регрессии были получены алгоритмы рассчета продолжительности жизни пациентов после операции и длительность безрецидивного периода. Исследования, основанные на факторном анализе, показали, что основными факторами, влияющими на прогноз безрецидивного периода и срока жизни являются морфологическая структура опухоли, объем циторедукции, суммарные показатели иммунитета и онкомаркеров. Перитонеальный индекс рака, пол и возраст пациента не оказывают существенного влияния на эти показатели. Таким образом, внедрение в лечебную практику предлагаемых статистических моделей прогнозирования позволит лечащим врачам объективно оценить показатели гомеостаза, переносимость планируемых оперативных вмешательств, более точно прогнозировать течение раковой болезни и вероятность развития рецидива заболевания, а также продолжительность и качество жизни пациентов.
Ключевые слова: статистика, моделирование, прогнозирование, оперативное лечение,колоректальный рак, безрецидивный период, продолжительность жизни, переносимость оперативного вмешательства,показатели иммунитета,факторный анализ, уравнение регрессии
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ