ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается подбор и оценка энергосберегающих технологий для металлургического производства. Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такая энергия ещё называется регенеративной или «зелёной». В статье была проведена оценка климатических характеристик, ландшафта, уровня застройки территории расположения объекта исследования, проведен анализ возможности использования солнечной и ветровой энергетики, гидроэнергетики, энергии отходов, низкопотенциальной энергетики с использованием вторичных энергетических ресурсов. Была предложена инженерная система на использовании рекуперативных теплообменников или экономайзерах, которая преобразовывает теплоту уходящих газов от электросталеплавильного производства в энергию, используемую для отопления или горячего водоснабжения.
Ключевые слова: металлургическая промышленность, электросталеплавильное производство, альтернативная энергетика, энергосбережение, инженерные системы, низкопотенциальная энергетика, вторичные энергетические ресурсы, теплота уходящих газов, рекуперативные теплообменники,
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.4.3 - Электроэнергетика
В статье рассмотрена модель идентификации параметров электродвигателя методом свободного выбега путем создания модели процессов разгона и торможения в среде Scilab Xcos. Модель построена на основе упрощенной модели электродвигателя в виде апериодического звена первого порядка, которая дополнена моделью механического звена, соединенного с валом электродвигателя. Учет инерционности электромагнитных процессов позволяет адекватно моделировать состояние и параметры электродвигателя. Идентификация позволяет определить момент инерции механической части электродвигателя. Модель построена на основе системы дифференциальных уравнений, описывающих динамику процессов разгона и торможения электродвигателя. Схема модели имеет в своем составе блоки для решения системы дифференциальных уравнений и блоки для вычисления идентифицируемого параметра. Проведено имитационное моделирование в среде Scilab Xcos для оценки функциональности полученной схемы модели. Значения искомого момента инерции вычисляется от начала и до конца процесса моделирования, при этом получаются правильное значение, за исключением короткого участка в начале разгона. Полученные графические зависимости позволяют наглядно проиллюстрировать процесс разгона и торможения электродвигателя в виде переходных функций для вращающих моментов.
Ключевые слова: электродвигатель, момент инерции, электромагнитный момент, метод выбега, идентификация параметров, вращающий момент, схема модели, переходная функция
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Множество источников загрязнения окружающей среды влияет на здоровье человека. Концентрация вредных веществ постоянно изменяется в течение дня при смене погодных условий на различных участках территории. При перемещении по городу жители могут многократно попадать в зоны повышенного загрязнения и выходить из них, не замечая этого органами чувств. Авторами проводится анализ существующих источников загрязнения и их распространения в воздухе, а также их взаимодействие с погодными условиями. На основе этого предлагается метод организации мониторинга за вредными веществами в атмосфере с применением программно-аппаратного комплекса. Разработанный метод применен при создании специализированного веб-приложения. Реализованное решение позволяет отслеживать состояние окружающей среды при помощи датчиков и строить маршруты обхода зон с высокой концентрацией вредных веществ.
Ключевые слова: окружающая среда, качество воздуха, загрязнение воздуха, экология, мониторинг, веб-приложение, экомаршрут, пространственные данные, построение маршрутов, картографическая визуализация
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В данной статье рассматривается проблематика определения органов воздушного дыхания на снимках компьютерной томографии с помощью сверточных нейронных сетей архитектуры U-NET. Описаны перспективы использования нейронных сетей при анализе медицинских снимков, а также использование архитектуры U-NET для семантической сегментации изображений. Производится формирование структуры искусственной нейронной сети на базе архитектуры U-NET. Визуализируется строение слоев данной сети и описаны составные части данной структуры. Особое внимание уделяется описанию и реализации процесса свертки. Представлена формула определения весовых коэффициентов границы разделения. Предложены алгоритмы формирования модели искусственной нейронной сети и алгоритм построения слоев. Рассматривается способ увеличения данных для обучающей выборки изображений медицинских снимков. Представлено изображение результата определения органов грудной клетки и соответствующая маска.
Ключевые слова: сверточные нейронные сети, архитектура U-NET, глубокое обучение, распознавание изображений, machine learning
2.2.12 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрена проблема загрязнения атмосферного воздуха в регионах. Уделено внимание разработке и внедрению автоматизированных систем контроля загрязнения атмосферного воздуха. Разработанная информационно-аналитическая система имеет двухуровневую систему и состоит из двух подсистем: городской информационной системы и региональной информационной системы. Предлагаемое программное обеспечение позволяет выполнять расчеты приземных концентраций загрязняющих веществ с формированием банка данных, а также построением карт загрязнений региона и гистограмм распределения уровня неблагоприятного воздействия загрязнения атмосферы на человека.
Ключевые слова: атмосферный воздух, загрязнение, мониторинг, информационно-аналитическая система, карты загрязнения региона
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Экспериментально исследована зависимость радиояркостной температуры воды от кинетической температуры в интервале температур 50-90 градусов Цельсия в гигагерцовом диапазоне частот. Установлено, что изменение радиояркостной температуры водной поверхности в зависимости от кинетической температуры носит существенно-нелинейный характер. Радиоконтраст в изученном температурном интервале позволяет эффективно обнаруживать тепловые контрасты поверхностей гидрообъектов.
Ключевые слова: нелинейность, кинетическая температура, радиационная температура, вода, излучательная способность, радиоконтраст, гигагерцовый диапазон
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассматривается роль гуманитарного образования в организационной системе при обучении технических специалистов в соответствии с движением к шестому технологическому укладу. Поднимается вопрос, о необходимости создания в условиях цифровизации, новых механизмов обучения и принятия управленческих решений. Доказывается необходимость в создании и развитии нового типа мышления, а именно проективного мышления в техно-гуманитарной среде. Формирование нового типа мышления позволит увеличить полезность деятельности предприятий. В итоге были описаны основные науки гуманистики и определены взаимосвязи между ними, составлена схема прямого и обратного проективного управления, а также описаны возможные пути достижения результата. Сформирован вывод, относительно проекции гуманитарных ценностей на технические аспекты мышления.
Ключевые слова: организационная система, технологический уклад, цифровизация, образование, проективное мышление, техно-гуманитарная среда, гуманистика, полезность
2.3.4 - Управление в организационных системах , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования
В статье проведен анализ использования различных машин и оборудования для выполнения культуртехнических работ в процессе мелиоративного строительства, дорожного строительства, окультуривания почв для дальнейшего использования в сельском хозяйстве, производстве лесохозяйственных работ. Предложена новая конструкция сменного рабочего оборудования для удаления одиночных пней, оценена экономическая эффективность применения данного оборудования в технологическом комплексе машин, с учетом стоимости производства работ и сроков их проведения.
Ключевые слова: диверсификация управления, диверсификации производства, финансово-экономические цели диверсификации, производственно-технические цели обеспечения гибкости производства
2.1.7 - Технология и организация строительства , 4.3.4 - Технологии, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины
Приведены результаты анализа токов утечки в зависимости от времени в образцах поликристаллической сегнетоэлектрической керамики ЦТСНВ- 1 (твердых растворов титаната-цирконата свинца с примесями натрия и висмута) при условии приложения постоянного электрического поля. Рассматривались партии образцов, которые с разными условиями хранения, поэтому одна группа керамических образцов оказалась стандартной, а вторая – дефектной. В этих группах электрофизические параметры не имели отличий, за исключением большой разницы в значениях тангенса диэлектрических потерь - tgδ. При измерении временных зависимостей флуктуаций тока была использована схема Мерца. Определен характер временных зависимостей тока утечки с ростом электрического поля, прикладываемого к образцам с отличными значениями tgδ. Экспоненциальный спад сопровождается случайными скачками изменениями величины тока утечки.
Ключевые слова: мобильные роботы, поляризация, деполяризация, сегнетоэлектрики, ток поляризации, остаточная поляризация, диэлектрические потери, электрическая нагрузка, доменная структура, электрический пробой, механическое разрушение
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Показаны параметры, указывающие на появление стеклообразующей расплавленной смеси в расплавах солевой системы Ca(NO3)2 - KNO3 при мольном соотношении компонентов 3:2. Обнаружена нелинейность изменения частот и ширин линий в спектрах комбинационного рассеяния аниона NO3, что указывает на структурное превращение в расплавленной смеси, коррелирующее с изменением вязкости смеси.
Ключевые слова: расплавы, нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, спектры комбинационного рассеяния, бинарные солевые системы
В статье рассматриваются этапы выделения сущностей для построения языка описания искусственных нейронных сетей (ИНС), упрощающего обмен сетей между людьми. Разрабатываемый язык сводит задачу миграции ИНС между разными аппаратными и программными технологиями к задаче преобразования текстового описания на требуемую платформу, которая намного проще разработки интеллектуальных моделей. В результате минимизации набора сущностей получен язык, состоящий из полутора десятков тегов, позволяющих описывать наиболее популярные модели ИНС, используемые для задач классификации и распознавания образов.
Ключевые слова: искусственные нейронные сети, нейрон, синапс, многослойный персептрон, прямой проход, математическое моделирование
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье приводятся экономические показатели, характеризующие внедрение роботов разных типов в мировую промышленность, описываются юридические аспекты существования цифровой личности в социуме, говорится о восприятии человеком робота как живой личности, описываются юридические способы трактовки «прав роботов».
Ключевые слова: робот, социум, права роботов, искусственный интеллект, юридические аспекты прав роботов
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассматривается проблема улучшения системы управления транспортными потоками. В среде AnyLogic моделируется загруженность потока машин с вычислением эффективности пропускной способности. Варьируя параметры агента-автомобиля и системы управления светофорами выявляются оптимальные значения длительности работы сигналов и достигается наименьшее время проезда перекрестка. Для анализа загруженности выбранного участка города Волгограда был использован картографический сервис. На количественной модели был проведен эксперимент, в виде измерения параметров автомобильного потока в разное время суток. Проведен поиск оптимального решения задачи управления движением на конкретном участке дороги г. Волгограда, для чего были выбраны изменяемые параметры, определена целевая функция в виде времени ожидания на перекрестке и получено решение задачи в виде значений времени переключения светофоров. К преимуществу метода можно отнести наглядность модели и простоту использования.
Ключевые слова: эффективность пропускной способности, агент-автомобиль, модель движения, управление перекрестками, имитационное моделирование
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Совместное управление асфальтоукладчиками и несколькими катками, позволяющее каждому катку уплотнять дорожный слой наиболее эффективно с оптимальными режимами для обеспечения требуемого качества уплотнения асфальтобетонных (АБ) смесей, является нерешенной задачей. Для решения этой задачи, на основе современных достижений научно-технического прогресса, предложена структура киберфизической дорожно-строительной системы с вариантом усовершенствования. Предложена структура системы контроля и управления уплотнением АБ смесей отрядом асфальтоукладчик – дорожные катки. Разработка киберфизической дорожно-строительной системы позволяет на основе цифровизации эффективно управлять несколькими дорожными машинами на строительных площадках инфраструктурных проектов автомобильного транспорта.
Ключевые слова: уплотнение асфальтобетонных смесей, контроль качества в режиме реального времени, дорожные машины, кибер-физическая система, система управления
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Актуальной задачей управления, решение которой необходимо для осуществления в полном объеме надзорных функций должностных лиц государственных инспекторов, является оптимальная оценка количества затрачиваемых ресурсов. В результате работы проведен анализ информации о трудозатратах на выполнение функций государственных инспекторов маломерных судов. Общий подход работы сводился к выбору и реализации методов получения и обработки информации с учетом специфики надзорно-профилактической деятельности. На основании проведенного анализа информации и обобщении результатов исследований был предложен проект методики расчета и оптимизации личного состава подразделений, связанных с надзорно-профилактической деятельностью.
Ключевые слова: надзорная деятельность,маломерные суда, нормативная численность, оптимизация, норма времени, системный подход