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 рассмотрена проблема измерения микропотребления устройств. Разработан измерительный модуль для решения данной задачи. Модуль включен в схему измерительной установки, для которой приводится методика проведения измерений. В качестве исследуемого устройства используется прибор учета расхода горячей и холодной воды. Разработана методика оценки максимального времени работы устройства с импульсным микропотреблением тока.
Ключевые слова: микропотребление тока, измерительная схема, инструментальный усилитель, дрейф нуля
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В настоящее время можно наблюдать общемировую тенденцию к внедрению так называемой цифровой энергетики в целях оптимизации распределения и использования энергоресурсов с помощью современных технологий сбора и обработки информации. При этом особую актуальность приобретает задача прогнозирования потребления электричества для обеспечения его бесперебойной подачи в условиях постоянного роста числа потребителей. Целью данной работы было сравнение методов классического регрессионного анализа с нейросетевыми алгоритмами при решении задачи прогнозирования энергопотребления домохозяйствами. Для исследования использовались данные, полученные с приборов учета 47 домохозяйств, расположенных в Ростовской области, за период 730 дней. Были рассмотрены прогнозирующие модели на основе регрессии; порядок модели варьировался от 1 до 3, а также модель на основе рекуррентной нейронной сети. Горизонт прогнозирования выбирался как 20% от имеющейся выборки данных (80% оставалось на обучение модели), что в среднем соответствовало трем месяцам. Из рассмотренных моделей наилучший результат продемонстрировала нейронная сеть, для которой относительная погрешность прогноза не превышала 5%.
Ключевые слова: энергоресурсы, прибор учета, жилищно-коммунальное хозяйство, прогнозирование энергопотребления, анализ данных, регрессия, временной ряд, рекуррентная нейронная сеть, машинное обучение, «умный город»
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
в данной работе приводится обзор типов существующих приборов учета расхода природного газа. Произведено сравнение присутствующих на рынке приборов учета различных производителей. Названы основные характеристики счетчиков, даны определения по каждой характеристике. Рассматривается проблема термокомпенсации расхода в зависимости от температуры рабочей среды. Погрешность измерения газа при перепадах температур приводит к сложностям в прогнозировании потребления энергоресурсов. Приводятся два существующих подхода к решению задачи. Показаны также пути решения для задачи включения приборов учета в единые автоматизированные системы учета энергоресурсов.
Ключевые слова: расходомеры природного газа, диафрагменные счетчики, автоматизированные системы учета, энергоресурсы, термокоррекция
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В данной работе производится оценка имеющихся на рынке расходомеров воды, приводятся их достоинства и недостатки. Приведена классификация счетчиков воды и оценка специфики их применения. Основной проблемой на сегодняшний момент в измерении расхода водных ресурсов является точность измерения на всех диапазонах расхода без существенного роста цены за розничную продажу счетчика. Показано, что наиболее проблемной зоной диапазона является минимальный и капельный расход. Вторым по важности является максимальный расход и сопутствующий ему гидроудар (в случае когда время перехода от нулевого расхода до максимального пренебрежимо мало). В работе отмечено, что на сегодняшний момент на рынке отсутствуют приборы учета решающие обе описанные проблемы. Также показано, что сделать счетчик более привлекательным для потребителя можно с помощью дополнительных (не метрологических функций). Так, например, важной функцией является сигнализация о долговременных утечках в системе.
Ключевые слова: расходомер воды, счетчик, измерения, крыльчатый, акустический
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной работе рассматривается оценка надежности разработанного протокола обмена данными между приборами учета и GSM-концентраторами. Обмен производится по радиоканалу. Система является частью аппаратно-программного комплекса учета расхода энергоресурсов и воды. Для решения разработана имитационная модель радиоканала, учитывающая вероятные коллизии на линии. Задача моделирования – оценить вероятность срыва передачи суточных значений с приборов учета в GSM-концентратор. Результаты проведенного моделирования показали, что вероятность срыва передачи суточных данных от прибора учета является крайне малой при условии выполнения требований протокола связи.
Ключевые слова: энергоресурс, прибор учета, комплекс, радиоканал, вероятность, коллизия, отказ, имитационная модель.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается создание совмещенной модели для оценки надежности инновационной системы комплексного учета, регистрации и анализа потребления энергоресурсов и воды промышленными предприятиями и объектами ЖКХ. Показано представление анализируемой системы в виде системы массового обслуживания с двумя типами потоков – пуассоновским потоком и потоком с равномерным распределением. Модель разделяется на две части, для того чтобы .исследовать ее аналитическим методом и описать последовательность действий для построения имитационной модели. В результате было определено критическое для надежности системы звено и показано, как может быть использована полученная модель при уточненном расчете надежности системы.
Ключевые слова: система массового обслуживания, моделирование, имитационная модель, комплекс, энергоресурс, энергосбережение
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Разработка российской специализированной микроэлектроники на сегодняшний день является актуальной проблемой как из-за отсутствия требуемых компонентов на открытом рынке, так и по причине необходимости обеспечения импортозамещения. В настоящее время на рынке появляется все больше интеллектуальных датчиков различного типа: датчики температуры, датчики газа, датчики кислотности. Устройства на базе этих датчиков применяются в различных секторах экономики: от «умных» домов до тяжелой промышленности. На мировом рынке существуют специальные интегральные схемы (ИС) для первичной обработки сигналов, называемые интегральными входными аналоговыми трактами (AFE). Применение этих микросхем позволяет существенно сократить габаритные размеры конечной продукции, а также существенно снизить себестоимость. Интеллектуальные датчики вибрации на сегодняшний день не имеют AFE, следовательно, задача минимизации их габаритных размеров остается нерешенной. Для разработки подобной микросхемы требуется сформировать некую общую структуру AFE, подходящую для всех типов интеллектуальных датчиков вибрации.
Ключевые слова: интеллектуальный датчик, входной аналоговый тракт, микроэлектроника, датчик вибрации, пьезоэлектрический элемент, обработка сигналов
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье рассматривается актуальность проблемы перехода на источники питания не требующие обслуживания, в частности для беспроводных датчиков биофизиологических и иных типов сигналов. В качестве пути решения проблемы приводится процесс сбора энергии из окружающий среды. Представлен ряд электронных компонентов, выпускаемых серийно различными фирмами-производителями, для разработки устройств, питающихся от сборщиков энергии. Показано, что в настоящее время наблюдается высокий темп развития интегральных решений для построения сборщиков энергии различного типа.
Ключевые слова: беспроводной датчик, сборщик энергии, интегральное решение, энергопотребление, биофизиологический сигнал
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Работа посвящена синтезу поведенческой модели сенсора линейного ускорения с двумя осями чувствительности в среде Simulink программного пакета MatLab на основе математической модели этого устройства в форме дифференциальных уравнений. Приводятся результаты моделирования динамики синтезированной поведенческой модели сенсора в виде переходных процессов и спектрального анализа при реакции системы на внешние воздействия.
Ключевые слова: микросистемная техника, микроэлектромеханическая система, элементная база, акселерометр, сенсор, конструкция, модель, моделирование, переходной процесс, спектральный анализ
Работа посвящена синтезу поведенческой модели сенсора угловых скоростей в среде Simulink программного пакета MatLab на основе математической модели этого устройства в форме дифференциальных уравнений. Приводятся результаты моделирования динамики синтезированной поведенческой модели сенсора в виде переходных процессов и спектрального анализа при реакции системы на внешние воздействия.
Ключевые слова: микросистемная техника, микроэлектромеханическая система, элементная база, гироскоп, электростатика, конструкция, модель, моделирование, переходной процесс, спектральный анализ
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)
В работе излагаются особенности реализации и результаты тестирования компьютерной модели зрительных механизмов второго порядка, специфичных к пространственным модуляциям контраста. В основе модели лежат представления о ранних стадиях зрительной обработки как двух последовательных операциях линейной фильтрации с промежуточными нелинейными преобразованиями сенсорных сигналов (принцип «фильтрация-выпрямление-фильтрация»). Избирательность моделируемого механизма к пространственным модуляциям контраста достигается благодаря особой организации его тормозных флангов, неизбирательных к ориентации и пространственной частоте элементов текстуры.
Ключевые слова: Зрительные механизмы второго порядка, фильтрация изображений, текстура, пространственная модуляция, компьютерное моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
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)
Описаны принципы применения аудиовизуальной стимуляции для терапии гипертонической болезни. Предложено для повышения эффективности терапии использовать обратную связь по состоянию больного, которая управляет частотой аудиовизуальных стимулов в зависимости от величины артериального давления и вегетативного индекса.
Ключевые слова: гипертоническая болезнь, нейросенсорная терапия, обратная связь, вегетативный индекс, артериальное давление, частота аудиовизуальных стимулов
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения