ivdon3@bk.ru
В статье был проведен обзор современных автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) котельных установок повышенной эффективности, а также расчет экономической эффективности внедрения АСУ ТП. Был разработан план внедрения АСУ ТП котельной установки повышенной эффективности для условий крайнего севера. Обсуждение. Плюсы и минусы от внедрения АСУ ТП. С целью снижения затрат ресурсов на котельных установках в условиях Крайнего Севера, был предложен план внедрения АСУ ТП с плазменным розжигом угля. Критериями оценки эффективности плана является экономия в денежном эквиваленте.
Ключевые слова: энергетические ресурсы, энергетика, котельная установка, АСУ технологическими процессами
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Проведен анализ предметной области и проектирование информационной системы с использованием методологии объектно-ориентированного подхода и применением CASE-технологий. Использованные в рамках данного подхода CASE-средства, позволили получить наглядную модель в виде UML-диаграмм. Описан состав и структура данных в ИС. Сформулированы требования к ИС. Сформировано ТЗ. На этапе проектирования построены UML-диаграммы, описывающие АИС. Произведено проектирование базы данных информационной системы в виде ERD-диаграмм, с использованием CASE-средства ERwin Data Modeler. Произведена автоматическая генерация SQL-скрипта, для создания всех таблиц и связей в выбранной СУБД MySQL, включая первичный и внешний ключи, связи между таблицами целостность БД и т. д. Произведено проектирование пользовательского интерфейса информационной системы.
Ключевые слова: анализ предметной области, проектирование, моделирование, информационная система, объектно-ориентированный подход, CASE-средство, язык UML, UML-диаграмма, ERD-диаграмма
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В связи с развитием расчетных комплексов метода конечных элементов порой возникает проблема выбора методов и методик проведения численного эксперимента с обделками перегонных тоннелей метрополитенов. Целью данной статьи является рассмотрение возможности применения одномерных и двухмерных элементов при моделировании обделки тоннеля метрополитена и необходимости применения контактных элементов при моделировании обделки. Для выполнения поставленной задачи созданы две расчетные схемы с обделкой, смоделированной одномерными элементами и двумерными элементами, которые созданы на примере существующего перегонного тоннеля московского метрополитена.
Ключевые слова: метод конечных элементов, одномерные элементы, двумерные элементы, контактный элемент, контактные задачи, тоннель, метро, математическое моделирование, напряженно-деформированное состояние
В настоящее время одним из самых перспективных и экономически целесообразных методов сейсмоизоляции является использование систем пассивного рассеивания энергии. Исследования, проведенные в этой статье, ориентированы на использование нового гибридного устройства рассеивания энергии, который сочетает в себе параллельный слой недорогого вязкоупругого материала и металлического компонента. Обычно вязкоупругий материал в таких системах крепится к стальным амортизаторам при помощи клея. В данной статье изучено поведение вязкоупругого материала, когда он крепится к металлическому компоненту без использования клея, удерживаясь только силами трения и давлением. Установлено влияние силы сжатия на упругие и демпфирующие свойства вязкоупругого материала, устраиваемого в сейсмическом демпфере, и определена сила прижима, которая обеспечивает оптимальные функциональные свойства вязкоупругого материала.
Ключевые слова: землетрясение, сейсмическая безопасность, демпфер, терморасширение, вязкоупругий материал, резиновая смесь, каучук, смола, полимер, вибрация, сейсмоизоляция
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В работе предложена методика автоматической классификации дорог, основанная на применении свёрточной нейронной сети Mask-R-CNN. Разработанная методика позволяет осуществить автоматизацию задачи категорирования автомобильных дорог, которая является основополагающей при перераспределении транспортных потоков, поскольку знание категории дороги позволяет определить её максимальную пропускную способность. Статья содержит описание этапов обучения нейронной сети, а также результаты, получаемые при её использовании. Предложенная в работе методика автоматической классификации дорог, показала хорошие результаты, как при классификации дорог на основе спутниковых снимков, так и при классификации дорог на основе фотографий участков дорог. При расширении тестового набора количество классов распознаваемых дорог может быть увеличено до полного совпадения с категориями автомобильных дорог по СП 34.13330.2021. Кроме того, данная методика (в части сегментирования объектов на фотографиях) может быть использована для контроля качества дорожного полотна.
Ключевые слова: категории автомобильных дорог, свёрточные нейронные сети, спутниковые снимки, сегментация изображений, Mask R-CNN, распознание изображений, компьютерное зрение
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В данной статье рассматривается один из самых важных общественных ресурсов – социальный капитал. Оценивается его роль в современной жизни населения, а также его зависимость от различных факторов. В данной работе предпринята попытка применения концепции социального капитала на периферийных территориях Санкт-Петербурга, где в данный момент планируется строительство обычных спальных районов. В статье концепция социального капитала применена к данным территориям с целью создания комфортной среды для человека. Основную связующую роль между социальными группами играют общественные пространства, потому что это главные места взаимодействия жителей, где они встречаются, отдыхают, работают и т.д. В статье подробно рассмотрены различные типы общественных пространств и степень их влияния на горожан.
Ключевые слова: социальный капитал, градостроительство, район, третье место, место встреч, проектирование, концепция, Санкт-Петербург, Шушары, Новосаратовка, квартал, застройка, жители, рекреационные зоны, озеленение
05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В работе освещается тема мониторинга состояния растительности с помощью спутниковых технологий. Рассматривается построение вегетационных карт полей NDVI. Для своевременного обнаружения неоднородных и дефектных участков растительного покрова предлагается дополнять спутниковые снимки вегетационными изображениями, сформированными по спрогнозированным значениям индекса растительности. В работе рассматриваются методы прогнозирования индекса NDVI по данным сельскохозяйственных угодий Волгоградской области. Получены результаты обучения рекуррентной нейронной сети с механизмом LSTM, а также результаты обучения алгоритма XGBoost. По итогам обучения определены наиболее важные влияющие на NDVI погодные параметры. Эффективность обученных моделей оценивалась по метрике RMSE.
Ключевые слова: точное земледелие, вегетационные индексы, NDVI, прогнозирование, временной ряд, LSTM, случайный лес
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Показана актуальность моделирования температурного режима и напряженно-деформированного состояния в ранний период возведения массивных монолитных железобетонных конструкций. Приведены некоторые данные о температурных и временных параметрах формирования температурных полей в конструкциях с модулем поверхности от менее 1,1 до 2,4 из бетонов классов от В25 до В70 как быстро, так и медленно твердеющих. Обоснованы по результатам обработки многочисленных данных количественные значения параметров кинетики тепловыделения для предложенной зависимости. Предложена упрощенная методика расчета температурных напряжений, основанная на предложенных и обоснованных зависимостях свойств бетона от его степени зрелости, которые подтверждены многочисленными экспериментальными данными, в т.ч. полученными другими исследователями. Проведено сравнение полученных расчетных значений напряжений при возведении температурно-усадочного блока 20х20х2 м из бетонов быстро и медленнотвердеющих классов В25 и В45 с некоторыми экспериментальными результатами и данными моделирования. Сделан вывод о нецелесообразности применения бетонов класса В45 в связи с высоким риском трещинообразования в период 1,5 – 3 сут. При применении бетонов класса В25 предпочтение следует отдать быстротвердеющему.
Ключевые слова: массивные монолитные конструкции, температурные напряжения, трещинообразование, степень зрелости бетона, кинетика
05.23.05 - Строительные материалы и изделия , 05.23.08 - Технология и организация строительства
В результате обработки экспериментальных данных авторов и других исследователей получена зависимость между прочностью сцепления Aсц с бетонным основанием и пределом прочности на осевое растяжение Rt растворов без РПП Асц = 0,23ˑRt при R2=0,996. Выявлена тенденция к росту прочности сцепления до 30% при увеличении дозировки РПП до 2% и до 130% при дозировке РПП 3%, при этом установлено существенное влияние на прочность сцепления вида цемента и РПП. Приведены данные о роли возраста бетонного основания и его обработки перед нанесением ремонтной (восстанавливающей) растворной или бетонной смеси на прочность сцепления. Получена инвариантная к рецептурным факторам зависимость модуля упругости строительного раствора или мелкозернистого бетона от предела прочности на осевое растяжение. Отмечено несоответствие некоторых стандартов в части требований к основанию при испытаниях на прочность сцепления.
Ключевые слова: сухие строительные смеси, прочность сцепления, модуль упругости, редиспергируемые полимерные порошки, ремонтные смеси
Общество всегда уделяло большое внимание проблеме поведения человека, которое не соответствует установленным социальным и общепринятым нормам. В последнее время интерес к проблеме отклонений в человеческом поведении значительно возрос. Сегодня изучение девиантного поведения является междисциплинарной проблемой, которая решается в рамках различных научных дисциплин. Распознавание аномалий в поведении человека является сложной и нераскрытой на данный момент научно-исследовательской проблемой. В процессе выявления поведенческих аномалий ведущую роль играет распознавание эмоций по различным признакам. С целью увеличения точности результатов имеет смысл выполнять комплексную оценку эмоций сразу по нескольким признакам, таким как выражение лица, поза, вокальные признаки (интонация, скорость речи и т.д.). В статье приводятся существующие алгоритмы и методы распознавания эмоций. Приводится обоснование выбора инструментальных средств разработки программного продукта. Представлены функциональные требования к приложению в виде диаграммы вариантов использования в нотации UML 2.0. Показана архитектура Android-приложения для распознавания аномалий в поведении человека в виде диаграмм компонентов и классов концептуального уровня. Демонстрируются прототипы пользовательского интерфейса.
Ключевые слова: аномальное поведение, алгоритмы и методы распознавания эмоций, архитектура ПО, функциональные требования, интерфейс пользователя
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье представлено современное технологическое решение в области подготовки сероводородных природных вод для хозяйственно-питьевых и технических целей. Разработанная технология железо-каталитической очистки природных сероводородсодержащих вод в реакторе с ультрафильтрационным разделителем обладает простотой в эксплуатации, малым количеством периферийного оборудования и высокой скоростью протекающих процессов, а также не имеет побочных продуктов и полностью экологически безопасна. Предложенные технологические параметры экспериментально получены и подтверждены использованием утвержденных научно-обоснованных методов анализа, применением метрологически аттестованных приборов и оборудования, большим объемом экспериментальных данных и их высокой сходимостью с расчетными значениями. Представленное решение может быть рекомендовано для применения на объектах водоподготовки для целей водоснабжения предприятий, малых насинённых мест и индивидуальных домовладений.
Ключевые слова: очистка природных сероводородных вод, технология очистки подземных вод, водоподготовка, сероводород, железо-каталитическое окисление, кислород воздуха, гидроксид железа, мембранное разделение, ультрафильтрация, инновационные технологии
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье представлены исследования памятника Средневековья VII- VIII вв. крепости Хашупсе (Абхазия), особенностей его планировочной организации. Научная новизна статьи состоит в том, что подробное исследование крепости Хашупсе проводится впервые.
Ключевые слова: фортификационные сооружения, планировочная организации,средневековая архитектура Абхазии, крепость
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
В этой статье сообщается о применении HPAW при сварке AHSS в обрабатывающей промышленности. Исследована усталостная долговечность сварных соединений с использованием этих двух методов. Кроме того, чтобы выяснить разницу в усталостной долговечности, проводится анализ как под оптическим микроскопом, так и под электронным микроскопом.
Ключевые слова: высокопрочная сталь, гибридная плазменно-дуговая сварка, газовая дуговая сварка металла, усталость, остаточные напряжения
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Показано значение инертных минеральных добавок для развития технологии современного бетона. Приведены результаты исследования влияния дозировки известнякового порошка на консистенцию и прочность мелкозернистого бетона с различным соотношением его компонентов. Установлено, что в бетонах с высоким содержанием суперпластификатора доля минеральной добавки в смешанном цементе -основной технологический фактор управления прочностными характеристиками бетона.
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, минеральный порошок, инертная минеральная добавка, суперпластификатор, консистенция смеси, прочность, управление прочностью
Одной из важнейших проблем современности является чрезмерный выброс углекислого газа в атмосферу. В статье предложена математическая модель системы контроля за выбросом углекислого газа в атмосферу. Модель является двухуровневой иерархически организованной. В качестве субъекта управления нижнего уровня выступают промышленные предприятия, а в качестве субъекта верхнего уровня – государство или его уполномоченный орган. Все субъекты управления нижнего уровня стремятся только к максимизации своего выигрыша. Основной целью субъекта верхнего уровня является поддержания качества атмосферного воздуха в заданном диапазоне. Задача рассматривается в игровой постановке. Строится равновесие Штакельберга. Указан алгоритм построения, и он программно реализован. Дан анализ полученных результатов, сделан ряд выводов.
Ключевые слова: равновесие Штакельберга, двухуровневая иерархическая модель, ведущий, ведомый, углекислый газ, Росприроднадзор, Федеральная служба по надзору в сфере природопользования
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ