МОДЕЛИРОВАНИЕ, КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ, ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
MODELING, DESIGN AND PRODUCTION OF SENSORS, INSTRUMENTS AND SYSTEMS
Минашин Г. А., Рождественский Д. Б.
МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ВИБРОДИАГНОСТИКЕ … 3
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.1
Аннотация: Разработаны методы синтеза цифровых фильтров с высоким коэффициентом подавления в полосе среза. Первый метод относится к построению фильтров с конечной импульсной характеристикой (FAT) и предназначен для расчета коэффициентов выделяющей функции. Второй метод синтеза в частотной области используется для фильтрации ряда, предназначенного к прогнозированию. Достигнута степень подавления в полосе среза около 400 дБ.
Ключевые слова: вибродиагностика, синтез цифровых фильтров, свертка, дискретное преобразование Фурье, экстраполяция.
Minashin G. A., Rozhdestvensky D. B.
DIGITAL FILTERING METHODS IN VIBRODIAGNOSTICS
Abstract: Methods for synthesis of digital filters with high suppression coefficient in the cut band are developed. The first method refers to the construction of filters with finite impulse characteristic (FAT) and is intended for calculation of coefficients of the allocating function. The second method of synthesis in the frequency domain is used to filter the series intended for forecasting. The degree of suppression in the cut-off band of about 400 dB has been achieved.
Keywords: vibrodiagnostics, synthesis of digital filters, convolution, discrete Fourier transform extrapolation.
Управление энергопотреблением
Energy management
Устюгов Н. В., Проталинский О. М., Андрюшин А. В.
СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОГО ОБЪЕКТА … 14
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.2
Аннотация: Рассмотрены вопросы оптимального управления электрическим потреблением инженерного объекта. Разработана система поддержки принятия решений (СППР), направленной на прогноз экономически оптимальных режимов работы электрооборудования. Проведены практические эксперименты, подтверждающие реализуемость и финансовую целесообразность применения СППР.
Ключевые слова: система поддержки принятия решения, управление, электрическое потребление, инженерный объект.
Ustyugov N. V., Protalinskiy O. M., Andryushin A. V.
DECISION SUPPORT SYSTEM IN THE PROCESS OF ELECTRIC CONSUMPTION OF AN ENGINEERING FACILITY
Abstract: The article deals with the issues of optimal control of electrical consumption of an engineering facility. The study led to the development of a decision support system (DSS) aimed at forecasting the economically optimal operating modes of electrical equipment. Practical experiments have been carried out to confirm the feasibility and financial feasibility of using the DSS.
Keywords: decision support system, control, electrical consumption, engineering facility.
Аракелян Э. К., Евсеев К. В., Пащенко А. Ф.
ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К РАЗРАБОТКЕ ОПТИМИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ АСУ ТП ТЭС … 20
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.3
Аннотация: Рассмотрена проблема оптимизации информационного обеспечения задач, интегрированных в прикладное программное обеспечение ПТК, на базе которого построена АСУТП ТЭС с целью повышения ее интеллектуальности. Предложен подход объектно-ориентированного программирования для построения модели информационных потоков, на основе которой возможно сгенерировать древовидную структуру данных рассматриваемой системы. Ставится задача оптимизации полученной структуры.
Ключевые слова: интеллектуальная система, информационное обеспечение, оптимизационные задачи, объективно-ориентированный подход, модель, информационные потоки, древовидная структура.
Arakelyan E. K., Evseev Kirill V., Pashchenko A. F.
GENERAL APPROACHES TO THE DEVELOPMENT OF THE INFORMATION SYSTEM OPTIMIZATION OF THE INTELLIGENT ACS TPP
Abstract: The problem of optimization of information support of optimization problems, integrated into the applied software of the hardware and software complex, on the basis of which the process control system of TPP is built in order to increase its intelligence is considered. The application of an object-oriented programming approach is proposed for building a model of information flows, on the basis of which it is possible to generate a tree-like data structure of the system under consideration. The task is to optimize the resulting structure.
Keywords: intelligent system, information support, optimization tasks, objective-oriented approach, model, information flows, tree structure.
***
Бусурин В. И., Лю Чжэ, Кудрявцев П. С., Шлеенкин Л. А.
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХКОНТУРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ ОПТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО БЕСКОНТАКТНОГО СКАНИРУЮЩЕГО ПРОФИЛОМЕТРА … 25
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.4
Аннотация: Рассмотрена задача построения системы прогноза вертикального положения оптического преобразователя перемещения (ОПП) над поверхностью тестируемого объекта при сканировании профиля поверхности прецизионных деталей сложной формы бесконтактным сканирующим профилометром на основе метода “грубо-точного” оптического считывания. Описаны структура и алгоритм работы системы прогноза положения ОПП. Получены математические модели элементов и устройств исследуемой системы прогноза положения ОПП. На базе линеаризованной математической модели системы прогноза положения ОПП сканирующего профилометра разработана структурная схема исследуемой системы. Проведено моделирование функционирования разработанной системы для разных профилей формы поверхности.
Ключевые слова: метод оптического туннельного эффекта, система прогноза положения, функция преобразования, прецизионный профилометр, бесконтактное сканирование поверхности.
Busurin V. I., Liu Zhe, Kudryavtsev P. S., Shleenkin L. A.
INVESTIGATION OF A TWO-CIRCUIT CONTROL SYSTEM FOR THE POSITION OF THE OPTICAL CONVERTER OF A PRECISION NON-CONTACT SCANNING PROFILOMETER
Abstract: e article considers the problem of constructing a system for predicting the vertical position of the optical displacement transducer (ODT) over the surface of a test object when scanning the surface profile of precision parts of complex shape with a contactless scanning profilometer based on the method of "rough-accurate" optical reading. The structure and algorithm of operation of the system for forecasting the position of the ODT are developed. Mathematical models of elements and devices of the investigated system for predicting the position of the ODT were obtained. Based on the linear mathematical model of the system used to predict the OPP position of the scanning profiler, the block diagram and structure diagram of the studied system has been developed. The functioning of the developed system was simulated for different profiles of the surface shape.
Keywords: optical tunneling effect method, position prediction system, transformation function, precision profilometer, contactless surface scanning.
Совлуков А. С.
МИКРОВОЛНОВЫЕ РЕЗОНАТОРНЫЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ … 33
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.5
Аннотация: Рассмотрены микроволновые датчики, применимые для высокоточного измерения различных физических свойств (плотности, влагосодержания, концентрации смеси веществ и др.) веществ (жидкостей, сыпучих веществ, газов), находящихся в емкостях (технологических резервуарах, измерительных ячейках и т. п.) и перемещаемых по трубопроводам. Датчики содержат чувствительные элементы в виде объемных резонаторов, заполняемых контролируемыми веществами и являющихся отрезками круглого волновода с торцевыми отражателями электромагнитных волн. Волновод объемного резонатора содержит расположенную вдоль волновода и присоединенную перпендикулярно к его внутренней поверхности металлическую пластину. Ее длина равна длине волновода, а ширина плоскости меньше диаметра волновода. Предложены конструкции датчиков для проведения измерений в металлических трубопроводах и в резервуарах.
Ключевые слова: датчик, микроволновый, объемный резонатор, запредельный волновод, измерение, физическое свойство, трубопровод, резервуар.
Sovlukov A. S.
MICROWAVE RESONATOR SENSORS FOR MEASUREMENTS OF PHYSICAL PROPERTIES OF SUBSTANCES
Abstract: Microwave sensors applicable for highly accurate measurements of different physical properties (density, moisture, concentration of mixtures, etc.) of substances (liquids, particulate substances, gases) located in tanks (technological reservoirs, measurement cells, etc.) and transported by pipelines are considered. Sensors are cavity resonators filled in by monitored substances. They are sections of circular waveguides with end reflectors of electromagnetic waves. The waveguide of a cavity resonator contains a metal plate with the length equal to a waveguide length. The metal plate is connected in perpendicular to the inner surface of the waveguide. Constructions of the sensors for measurements in metal pipelines and reservoirs are considered.
Keywords: sensor, microwave, cavity resonator, cut-off waveguide, measurement, physical property, pipeline, reservoir.
Методы газового анализа
Gas analysis methods
Семенов В. В.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗОВ НА ОСНОВЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО МЕТОДА … 37
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.6
Аннотация: Рассмотрена система автоматического измерения концентрации газов на основе оптико-электронного метода, основанного на измерении смещения интерференционной картины, происходящего вследствие изменения состава исследуемой газовой среды, которая находится на пути одного из лучей, способных интерферировать. При этом величина смещения пропорциональна разности между показателями преломления света исследуемой газовой смеси и атмосферного воздуха и путем регистрации цифровых изображений интерференционных картин с газом и без газа происходит их цифровая обработка, позволяющая определять концентрацию измеряемого газа. Описываемое устройство может быть использовано для систем автоматического измерения концентрации газов, например, метана, углекислого газа и др. при экологических исследованиях, газовой защиты в горнодобывающей, нефтегазовой, химической и других отраслях промышленности.
Ключевые слова: интерференционный метод, цифровая обработка изображений, система автоматического измерения концентрации газов.
Semenov V. V.
AUTOMATION OF GAS CONCENTRATION MEASUREMENT BASED ON THE INTERFERENCE METHOD
Abstract: The paper considers the automation of measuring the concentration of gases based on the optoelectronic method based on measuring the displacement of the interference pattern that occurs due to a change in the composition of the investigated gas medium, which is in the path of one of the beams that can interfere, while the displacement value is proportional to the difference between the refractive indices of light the investigated gas mixture and atmospheric air and by registering digital images of interference patterns with and without gas, their digital processing takes place, which makes it possible to determine the concentration of the measured gas. The described device can be used for systems for automatic measurement of the concentration of gases, for example, methane, carbon dioxide, etc. in environmental studies, gas protection in mining, oil and gas, chemical, and other industries.
Keywords: interference method, digital image processing, system for automatic measurement of gas concentration.
Беляев М. М., Попов А. И.
ПОКОМПОНЕНТНЫЙ РАСХОДОМЕР ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СРЕДЫ … 43
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.7
Аннотация: Рассмотрена возможность построения покомпонентного расходомера газожидкостной среды. Предложенная модель актуальна благодаря простоте измерения, основанной на отсутствии измерительных комплексов и агрегатов внутри тракта подачи газожидкостной среды ГЖС. Измерение компонентов проводится по наружной части трубы путем сканирования температуры компонента на измерительном участке корпуса, который выполнен щелеобразным прямоугольным, к плоской стороне которого прикреплен тепловизор с вычислительным комплексом обработки информации.
Ключевые слова: расходомер, компоненты среды, щелеобразный корпус, тепловизор.
Belyaev M. M., Popov A. I.
COMPONENT-BY-COMPONENT GAS-LIQUID FLOW METER
Abstract: The article considers the possibility of constructing a multi-component flow meter of a gas-liquid medium. The proposed model for constructing such a flow meter is relevant because of the simplicity of measurement, based on the absence of measuring complexes and aggregates inside the gas-liquid medium supply path of the GWS. Measurement of components is carried out on the outside of the pipe by scanning the temperature of the component on the measuring section of the housing, which is made of a rectangular slit, to the flat side of which is attached a thermal imager with a computing complex for processing information.
Keywords: flowmeter, components of the environment, through with crack-like housing, thermal imaging camera.
Михин С. О., Копчиков А. Е., Агиней Р. В.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СОРБЦИОННО-ЕМКОСТНЫХ СЕНСОРОВ ВЛАЖНОСТИ ГАЗА НА ОСНОВЕ ПОРИСТОЙ КЕРАМИКИ … 46
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.8
Аннотация: Представлены результаты исследования характеристик сорбционно-емкостных сенсоров, изготовленных на основе различных типов пористой керамики и электродов из серебра, в том числе определены электрическая емкость сенсоров в диапазоне от 10 до 100 % относительной влажности и от -60 до +20 °С температуры точки росы по воде, а также основные метрологические характеристики, такие как диапазон измерения, отклонение выходного сигнала, время стабилизации, время восстановления работоспособности элемента после достижения точки конденсации влаги.
Ключевые слова: преобразователи температуры точки росы, сорбционно-емкостные сенсоры влажности газа, присадки, зернистость, газопропускаемые электроды, ультразвуковая обработка, сорбирующий слой, механическая прочностью.
Mikhin S. O., Kopchikov A. E., Aginey R. V.
THE RESEARCH OF THE SORPTION-CAPACITIVE SENSORS PROPERTIES OF GAS HUMIDITY, MANUFACTURED ON THE POROUS CERAMICS BASIS
Abstract: The article shows the examines and determines the sorption-capacitive sensors properties, that based on porous ceramics, including the specified ranges of input and output values, the deviation of the output value and the stabilization time of the readings. The article also presents the definition of recovery time of the sensor after reaching the point of moisture condensation in the measured medium.
Keywords: dew point converters, sorption-capacitive gas temperature sensors, additives, grain size, gas-permeable electrodes, ultrasonic treatment, sorbent layer, mechanical strength.
***
Гагарина Л. Г., Дорогова Е. Г., Ишкова Т. В., Янакова Е. С.
СИСТЕМА И СПОСОБ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРЕДПОЛЕТНЫХ ПРОЦЕДУР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФАКТОРНОГО СКУД-ДАТЧИКА … 53
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.9
Аннотация: Представлено решение комплексной задачи автоматизации предполетных процедур с использованием современных технологий распознавания лиц и электронных паспортов. Рассмотренная в статье система автоматизации предполетных процедур (САПП) в полной мере решает проблему повышения эффективности предполетных процедур досмотра в совокупности с увеличением пропускной способности пассажиров и повышением уровня безопасности и качества обслуживания.
Ключевые слова: предполетные процедуры, система автоматизации предполетных процедур досмотра, датчик системы контроля и управления доступом – СКУД-датчик, идентификация, биометрическая информация, электронные документы.
Gagarina L. G., Dorogova E. G., Ishkova T. V., Yanakova E. S.
THE SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATING PRE-FLIGHT PROCEDURES USING A MULTI-FACTOR ACS SENSOR
Abstract: The article is devoted to solving the complex task of automating pre-flight procedures using modern face recognition technologies and electronic passports. The automation system for pre-flight procedures of searches considered in the article fully solves the problem of increasing the efficiency of pre-flight procedures with an increase in passenger capacity and an increase in the level of safety and quality of service.
Keywords: pre-flight procedures, automation system for pre-flight procedures of searches, control and access management sensor – ACS sensor, identification, biometric information, electronic documents.
Блинов Д. А., Криницкий С. А., Рубанов И. Л., Охрименко С. Н.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБНАРУЖЕНИЯ ЦЕЛИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИМ ВООРУЖЕНИЕМ ОБЪЕКТА-НОСИТЕЛЯ В УСЛОВИЯХ МАЛЫХ И ОЧЕНЬ МАЛЫХ ВЫБОРОК НЕЗАВИСИМЫХ ИСПЫТАНИЙ … 57
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.10
Аннотация: Рассмотрен вопрос исследования вероятностных характеристик обнаружения цели гидроакустическим вооружением носителя в условиях малого количества опытов в соответствии с биномиальным распределением.
Ключевые слова: вероятностные характеристики, обнаружение цели, гидроакустическое вооружение, малая и очень малая выборка независимых испытаний.
Blinov D. A., Krinitsky S. A., Rubanov I. L., Ochrimenko S. N.
DEFINITION PROBABILITY CHARACTERISTICS DISCOVERING OF TARGET BY HYDROACOUSTIC ARMAMENT OF OBJECT IN CONDITIONS SMALL AND VERY SMALL EXTRACTS INDEPENDENT TESTS
Abstract: The article addresses the research question of probability characteristics discovering of target detection by the hydroacoustic armament in a small number of experiments in accordance with the binomial distribution.
Keywords: probability characteristics discovering of target, hydroacoustic armament.
Худяков П. Ю., Федорова С. В., Симонов А. Ю., Старцев И. М., Лаптев В. А.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В ЭЛЕКТРОЛИЗНЫХ ВАННАХ … 61
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.11
Аннотация: Рассмотрена система идентификации коротких замыканий в электролизных ваннах, применяемых для электрического рафинирования меди. Приведены конструкция переносного измерительного прибора, схема стационарной системы измерений, структура измерительного канала, а также алгоритм идентификации и результаты опытно-промышленных испытаний.
Ключевые слова: электролизная ванна, датчик Холла, короткое замыкание, электролитическое рафинирование меди.
Khudiakov P. Iu., Fedorova S. V., Simonov A. Iu., Startsev I. M., Laptev V. A.
AUTOMATIC SHORT CIRCUIT IDENTIFICATION SYSTEM IN ELECTROLYSIS BATHS
Abstract: The paper considers the development of a short circuit identification system in electrolysis baths used for electrical copper refining. The design of a portable measuring device and a stationary measuring system, the structure of the measuring channel, the identification algorithm, and the results of pilot tests are presented.
Keywords: electrolysis bath, Hall sensor, short circuit, electrolytic copper refining.
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПУБЛИЦИСТИКА
SCIENTIFIC AND TECHNICAL PUBLICISM
Кнорринг В. Г.
О СВОЙСТВАХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН … 67
DOI: 10.25728/datsys.2020.9-10.12
Аннотация: Физические величины можно считать обладающими рядом свойств, связанных с их измеримостью в шкалах различных типов, принципами построения таких шкал, возможностями использования величин в измерительных каналах и взаимосвязями в системе величин.
Ключевые слова: теория измерений, типы шкал, аддитивность, сравнимость, измерительный канал.
Knorring V. G.
ON THE PROPERTIES OF PHYSICAL QUANTITIES
Abstract: Physical quantities can be regarded as obtaining some properties connected with their measurability in scales of certain types, principles of building such scales, possibilities of using the quantities in measuring channels and interconnections in the system of quantities.
Keywords: measurement theory, scale types, additivity, comparability, measuring channel.
Поздравляем юбиляра!
Congratulations to the jubilee!
ДМИТРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ НОВИКОВ – 50 … 74
DMITRY A. NOVIKOV – 50