Актуальность и цели . Качество питьевой воды зависит от множества параметров, которые динамически изменяются, в то время как система обеззараживания, применяемая на типовых станциях водоподготовки, не способна своевременно адаптироваться под эти изменения. Это зачастую является причиной перехлорирования и негативно сказывается на здоровье населения. В связи с этим основной целью данного исследования является контроль дозирования хлорагента и содержания побочных продуктов обеззараживания в «онлайн» режиме. Материалы и методы . В ходе исследования проведена оценка и моделирование параметров контроля качества питьевой воды на станциях водоподготовки с использованием интеллектуальных методов анализа, а именно: нейросетевого моделирования и методов нечеткой логики. Результаты . Разработан алгоритм, реализующий работу информационно-измерительной системы контроля дозирования хлорагента и содержания побочных продуктов обеззараживания в «онлайн» режиме. Создание алгоритма осуществлялось в среде имитационного моделирования Simulink. Проведен анализ эффективности алгоритма работы информационно-измерительной системы контроля качества питьевой воды. Выводы . Алгоритм работы интеллектуальной информационно-измерительной системы контроля дозирования хлорагента позволяет обрабатывать несколько входных параметров контроля качества воды и регулировать дозировку хлора с позиции оценки канцерогенного риска образования хлорорганических соединений.
Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль
2019. — Выпуск 4
Содержание:
Актуальность и цели. Целью работы является исследование проблемы оснащения стационарных источников вредных (загрязняющих) веществ автоматическими средствами контроля промышленных выбросов объектов 1-й категории. Материалы и методы. Теоретическую и методологическую основу исследований составили труды [4, 9-12] в области создания автоматических средств контроля промышленных выбросов, уточненные и разработанные в ходе научно-исследовательской деятельности кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды Тульского государственного университета. Результаты. Инновационно-промышленной группой «СервисСофт» разработана автоматическая система непрерывного контроля вредных выбросов в атмосферу на Аргаяшской ТЭЦ. Приводится схема устройства и работы автоматической системы непрерывного контроля вредных выбросов в атмосферу. Выводы. Опыт внедрения автоматизированной системы контроля промышленных выбросов в ОАО «Фортум» филиала «Энергосистема "Урал"» Аргаяшской ТЭЦ свидетельствует о том, что система повышает эффективность работы природоохранной службы предприятия за счет экономии временных, финансовых и интеллектуальных ресурсов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. В настоящее время при разработке информационно-измерительных систем механических величин недостаточное внимание уделяется анализу систематической погрешности и определению требований к метрологическим характеристикам отдельных блоков информационно-измерительной системы (ИИС) и конструктивным параметрам первичных преобразователей. Решению этой проблемы и посвящена данная статья. Объектом исследования является информационно-измерительная система линейных перемещений на базе датчика линейных перемещений (ДЛП) с бегущим магнитным полем, предназначенным для использования в электроэнергетических системах. Целью работы является разработка методики анализа систематической погрешности измерительной системы для определения требований к метрологическим характеристикам ее элементов и конструктивным параметрам ДЛП. Материалы и методы . Для решения проблемы формирования требований к заданным параметрам составных частей ИИС с датчиками линейных перемещений авторами предлагается модель системы, построенная на основе методологии построения имитационных систем. Предлагаемая имитационная модель отличается возможностью представления процесса функционирования информационно-измерительной системы в целом. Имитационная модель ИИС реализована в форме программы в среде МаtLАВ, которая позволяет проводить однофакторные и многофакторные эксперименты. В результате идет накопление экспериментальных данных, происходит обработка и анализ данных, выдается необходимая информация. Для анализа систематической погрешности ИИС используется разложение абсолютных погрешностей от действия отдельных факторов на ортогональные составляющие. Речь идет о коэффициентах Фурье. Использование ортогонального многомерного пространства позволяет определить результирующую систематическую погрешность ИИС по заданным точностным и конструктивным характеристикам элементов системы или сформировать требования к характеристикам элементов ИИС, при которых система будет иметь заданную систематическую погрешность. Результаты . Предложена методика анализа систематической погрешности информационно-измерительной системы линейных перемещений, реализованной на базе ДЛП. Для получения абсолютных погрешностей от действия влияющих факторов разработана имитационная модель информационно-измерительной системы в форме программы в среде МаtLАВ. Предложенная методика дала положительные результаты при исследовании информационно-измерительной системы линейных перемещений на базе ДЛП для электроэнергетических систем с помощью моделирования на компьютере. Выводы . При проектировании информационно-измерительной системы линейных перемещений на базе ДЛП для электроэнергетических систем возможно использование методики анализа систематической погрешности для формирования требований к параметрам и конструктивным характеристикам элементов системы, при которых система будет иметь заданную систематическую погрешность. Для реализации этой методики рекомендуется использовать имитационную модель.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Цель работы заключаются в сравнении основных характеристик - помехоустойчивости, точности и быстродействия - импульсного и частотного методов параметрической идентификации объектов с многоэлементной схемой замещения. Материалы и методы. Для анализа потенциальных возможностей рассматриваемых методов параметрической идентификации объектов с многоэлементной схемой замещения применялись методы математического моделирования. Широко использовались опубликованные результаты исследований различных авторов как в области исследования параметрических методов спектрального анализа, так и в области применения преобразования Фурье к решению указанной задачи. Учитывалась возможность применения современных средств вычислительной техники для выполнения необходимых преобразований в цифровой форме. Результаты. Показаны достоинства и недостатки методов преобразования при решении задач параметрической идентификации объектов с многоэлементной схемой замещения. Выводы. Выполненный анализ позволяет рационально выбрать метод решения задач указанного класса и может быть полезным при выборе направлений дальнейшего совершенствования методов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Целью работы является исследование возможностей регуляризации вычисления энтропии длинных кодов с зависимыми разрядами, являющимися осмысленными легко запоминаемыми паролями на родном языке пользователя. Материалы и методы. Используется пространство сверток Хэмминга кодовой последовательности парольной фразы длиной в 256 бит с эталонной кодовой последовательностью длиной 32 000 бит. Статистическими методами исследуются различные методы повышения точности вычисления энтропии длинных осмысленных паролей в пространстве сверток Хэмминга. Результаты. Показано, что стандартное отклонение распределения значений расстояний Хэмминга падает при отказе от стандартной кодировки АSСII парольной фразы и эталонной последовательности и переходе к кодировкам с определенными свойствами. Предложено использовать кодировку без разрывов между кодируемыми символами, упорядоченную по частоте встречи символа в тексте на родном языке пользователя. Выводы. В пространстве сверток Хэмминга за счет перехода к оптимальной кодировке символов парольной фразы и эталонного текста возможно снижение требований к длине эталонного текста.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Актуальность темы работы обусловлена существованием областей применения средств измерений, в которых метрологическое обслуживание затруднено или невозможно. Целью работы является разработка правил функционирования средств измерений, обладающих системой метрологического автосопровождения, основанной на методе образцовых сигналов. Результаты . Разработан подход к организации работы средств измерений в зависимости от соотношения скорости дрейфа метрологических характеристик и частоты дискретизации. Приведены примеры применения непараметрического рангового критерия, демонстрирующие ограничения его возможностей. Разработаны правила, препятствующие возникновению ошибок второго рода. Определены задачи, решаемые системой метрологического автосопровождения. Разработан граф состояний средств измерений с метрологическим самоконтролем. Выводы . Возможна статистически обоснованная коррекция характеристики преобразования в условиях малой выборки. Системы метрологического автосопровождения целесообразно разрабатывать с применением теории автоматов.
Ключевые слова
Актуальность и цели. На сегодняшний день для оценки психоэмоционального состояния применяются различные способы, основанные на анализе: мимики и жестикуляции, параметров физиологической активности организма, биохимических параметров крови, параметров рукописного и клавиатурного написания текстов, окулографии и др. Наиболее адаптивными являются способы на основе анализа речи. Целью работы является разработка способа определения формантной разборчивости речи для повышения эффективности оценки психоэмоционального состояния операторов систем управления с высокой степенью ответственности. Материалы и методы. В разработке способа использовались: уникальная технология адаптивной декомпозиции нестационарных сигналов - улучшенная полная множественная декомпозиция на эмпирические моды с адаптивным шумом; формантный анализ. Программная реализация способа была выполнена в среде математического моделирования © Маtlаb (МаthWоrks). Результаты. Разработан способ оценки психоэмоционального состояния, применимый для операторов систем управления с высокой степенью ответственности. Суть способа заключается в адаптивном разложении речевого сигнала на равноартикуляционные полосы частот, с помощью улучшенной полной множественной декомпозиции на эмпирические моды с адаптивным шумом и определении формантной разборчивости, а также частоты, ширины, уровня и добротности формантных областей в данных полосах с помощью формантного анализа. Кратко представлены математическое описание декомпозиции и упрощенная блок-схема предложенного способа. Проведено исследование способа с использованием сформированной базы фонетически сбалансированных речевых сигналов, зарегистрированных у здоровых людей и людей с психоэмоциональными расстройствами. Выводы. В соответствии с результатами исследования разработанный способ обеспечивает высокую точность определения психоэмоциональных расстройств (ошибка первого рода 8,16 %, ошибка второго рода 5,66 %) и может успешно тестироваться для оценки психоэмоционального состояния операторов систем управления с высокой степенью ответственности.
Ключевые слова
Актуальность и цели . Объектом исследования являются нейроинтерфейсы, предназначенные для управления роботизированными устройствами с помощью сигналов мозговой активности. Предметом исследования являются методы и алгоритмы распознавания ЭЭГ-паттернов, соответствующих образу воображаемой испытуемым моторной команды. Целью работы является разработка программно-аппаратного комплекса для управления роботизированными механизмами, позволяющего распознавать ЭЭГ-паттерны двигательной активности и адаптироваться под конкретного оператора. Материалы и методы . Для решения поставленных задач в работе использовались методы обработки временных рядов и создания искусственных нейронных сетей. Результаты . Предложено устройство, реализованное на платформе аналого-цифрового регистратора типа Аrduinо Меgа 2560. Устройство позволяет распознавать ЭЭГ-сигналы мозговой активности и вырабатывать сигналы для управления роботизированными механизмами типа бионические протезы, роботизированные инвалидные коляски, экзоскелеты. Выводы. Использование предложенного устройства позволит людям, страдающим серьезными нарушениями двигательной системы, улучшить качество своей жизни.
Ключевые слова
Актуальность и цели. Предметом исследований является полупроводниковый чувствительный слой моносульфида самария (SmS) на кремниевой подложке. Целью работы является отработка технологии формирования приборного слоя на поверхности чувствительного элемента комбинированным методом, а также исследование влияния на состав нанесенного слоя SmS формирования нитрида кремния, травления SmS и формирования металлизации. Материалы и методы. В качестве теоретического метода исследования использовался: анализ научно-технической литературы по определению метода формирования приборного слоя, в качестве эмпирического - эксперимент, в котором определялся химический состав сформированного на кремниевой подложке SmS после воздействия химической обработки. Результаты. Определены оптимальные химические реагенты, применяемые материалы и режимы проведения фотолитографии, обеспечивающие сохранение химического состава SmS при формировании приборного слоя. Выводы. Предложенная технология формирования приборного слоя из SmS позволит повысить температурный диапазон измерения давления, чувствительность и линейность выходного сигнала, а также радиационную стойкость датчиков давления за счет применения более широкозонного материала.