ivdon3@bk.ru
Одной из основных причин снижающих урожайность сельхозкультур является переуплотнение почвы в результате многократного воздействия ходовых систем энергонасыщенных технологических машин. Склоновые земли в силу своих особенностей предполагают соответствующие технологии обработки. Однако современные орудия не могут реализовать эти требования. Применение методологии концептуального конструирования решает задачу разработки оптимальной структуры почвообрабатывающего орудия. Проблему создания инновационной системы обработки склоновых земель (СОСЗ) можно решить на базе современных информационных технологий в рамках целостности всего жизненного цикла. В UML моделирование развития системы осуществляется дополнительными динамическими диаграммами, где главную роль играют диаграммы вариантов использования или прецедентов. В работе приведена Диаграмма прецедентов СОСЗ, которая формализовала взаимосвязи функциональных требований в виде целей, инициируемых конкретными участниками процесса создания системы СОСЗ заказчиком (землепользователем), экологом, экономистом и на основе компромисса с учетом финансово-технологических ограничений определила различные варианты использования реализующих глобальную цель – «Повышение эффективности функционирования СОСЗ».
Ключевые слова: концептуальное конструирование, глубокорыхлитель, универсальный язык моделирования, варианты использования, диаграмма прецедентов
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Для долговременной эксплуатации силового масляного трансформатора необходимо соблюдение всех регламентируемых проверок его технического состояния, прописанных в инструкции. Текущий регламент предусматривает ежедневный профилактический осмотр и технического обследование не реже одного раза в неделю. Как известно, нагрев силового трансформатора в процессе его работы обусловлен наличием активных потерь в обмотках и сердечнике. При большой мощности трансформаторов имеют место внушительные тепловые потери. Для предотвращения перегрева трансформатора и нарушения изоляции обмоток катушек используются масляные системы охлаждения. При ухудшении качества трансформаторного масла увеличиваются активные потери и снижается коэффициент полезного действия силового устройства, что негативно сказывается на процессе преобразования электрической энергии. Исходя из этого можно сделать вывод, что качество масла напрямую влияет на долговечность силового трансформатора. Таким образом, наиболее важными функциональными элементами, с точки зрения контроля, являются трансформаторное масло и катушка силового устройства. Исходя из всего вышесказанного, актуальной проблемой технического контроля трансформаторов электрических подстанций являются разработка методов и устройств экспресс-контроля функционального состояния силовых масляных трансформаторов, позволяющих оперативно получать диагностическую информацию, достаточную для своевременного принятия решения о необходимости проведения внепланового ремонта или обслуживания.
Ключевые слова: силовой трансформатор; трансформаторное масло; импеданс; диагностика; функциональное состояние; тангенс угла диэлектрических потерь; схема замещения; MathCad
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрены методы и алгоритмы дообучения сверточной нейронной сети VGG16 для решения задачи распознавания объектов на снимках с БПЛА (беспилотных летательных аппаратов). При отсутствии необходимого количества исходной информации предлагается работать на аугментированном наборе данных. В статье представлена архитектура нейронной сети и рассмотрено ее действие на конкретном примере. При разработке сервиса, выполняющего загрузку изображения и вывод результатов работы модели, использовался фреймворк Flask, обучение моделей происходило с использованием облачного сервиса Google Colab на основе Jupyter Notebook.
Ключевые слова: глубокое обучение, нейронная сеть, обработка снимков БПЛА, распознавание объектов, аугментация
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведена оценка модели перемещения пассажиропотока для выявления скрытых закономерностей в процессах формирования пассажиропотока с применением стандартных электронных вычислительных машин с программным обеспечением общего назначения. Проведено несколько сеансов моделирования перемещений пассажиров между остановками городского пассажирского общественного транспорта, принадлежащими разным уровням привлекательности остановок для пассажиров. Рассмотрены особенности квазидетерминированного перемещения пассажиров между остановками городского пассажирского транспорта, не включенными в список остановок массового привлечения пассажиропотока, и точками массового привлечения пассажиров. Приведены примеры типичных закономерностей в выборе остановок назначения и в часовом потоке пассажиров от остановок отправления. Проведено сравнение количества ежедневных посещений остановок массового привлечения пассажиропотока, полученных при обработке результатов моделирования с исходными статистическими данными.
Ключевые слова: пассажирский транспорт, модели пассажиропотока, паттерны поведения пассажиров, моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье рассматриваются вопросы, связанные с проектированием устройств управления технологическим оборудованием на основе искусственных нейронных сетей. Разработан алгоритм процесса обучения нейронных сетей, основанный на методе Уидроу-Хоффа, предназначенный для автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, функционирующих в среде микропроцессорной системы или персонального компьютера. Выполнена программная реализация алгоритма обучения трехслойной нейронной сети с использованием языка программирования С# на платформе Microsoft.NET. В программе используется алгоритм обучения нейронной сети с «учителем». В статье показан интерфейс взаимодействия разработанной программы с «учителем» (проектировщиком нейронных сетей). Приведен пример разработки искусственной нейронной сети, выполняющей функцию сумматора двоичных чисел. Полученные в статье результаты могут быть в дальнейшем использованы при разработке компьютерной системы автоматизированного проектирования искусственных нейронных сетей, а также могут найти применение при разработке программного обеспечения для микропроцессорных систем управления технологическим оборудованием.
Ключевые слова: искусственная нейронная сеть, обучение, алгоритм, язык программирования, смещение нейрона, сумматор, входные сигналы, выходные сигналы, синаптические связи, нейрон
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В исследовании предложен вариант решения проблемы недостаточной транспортной доступности аэропортового комплекса "Платов" в виде современного транспортно-пересадочного комплекса. Разработаны пять временных моделей пространственного развития транспортно-пересадочного комплекса в составе аэропортового комплекса. Поэтапное моделирование от компактного ТПК до крупного комплекса объектов (автовокзал, автовокзал с небольшим логистическим центром, комплексный вокзал, транспортно-общественный центр и общественный центр с транспортно-пересадочной функцией) стимулирует естественное, мягкое развитие зоны опережающего развития (аэрополиса) на базе аэропортового комплекса "Платов". Анализ модельного ряда временного развития транспортно-пересадочного комплекса позволит сформировать объект, соответствующий принципам устойчивой архитектуры.
Ключевые слова: архитектура, формообразование, функционирование, пространственное развитие, транспортно-пересадочный комплекс, транспортно-пересадочный узел, транспортная инфраструктура, аэрополис, модель, трансформация
В данной статье описывается и исследуется метод нахождения оси зеркальной симметрии на одноканальных цифровых изображениях с использованием так называемой схемы случайного консенсуса. Статья описывает задачу поиска оси симметрии в терминах задачи оптимизации, приближенное решение которой возможно с помощью схем случайного голосования. Описывается алгоритм решения полученной оптимизационной задачи, дается математическое обоснование предлагаемого метода. Проводится его сравнение с другими существующими методами, показывается зависимость качества предлагаемого метода от входных параметров, приводятся визуализации результатов работы алгоритма.
Ключевые слова: RANSAC, случайный консенсус, зеркальная симметрия, компьютерное зрение, обработка изображений
05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Конструкции подвесных потолков в гражданских зданиях позволяют улучшить звукоизоляцию воздушного и ударного шума. Для минимального уменьшения объёма помещения, чаще всего используются два вида подвесных акустических потолков: с креплением конструктивной оболочки потолка «вплотную» к плите перекрытия и с незначительной высотой подвеса. Рассмотрено влияние поверхностной плотности плиты на поправку к звукоизоляции, создаваемой подвесным потолком, для первого и второго вида. Приводится методика расчёта поправки к звукоизоляции для двух рассматриваемых видов: для минимальной высоты подвеса через акустический коэффициент излучения гибкой оболочки потолка; для незначительной высоты подвеса - с учётом передачи колебаний плиты пола к оболочке через воздушный слой и через металлические крепления, являющиеся акустическими мостиками. Оценивается влияние перфорации в гипсокартонных подвесных потолках на звукоизоляцию всей конструкции перекрытия в целом.
Ключевые слова: подвесной потолок, изоляция ударного шума, изоляция воздушного шума, акустическая мощность излучения, граничная частота, акустический мостик, акустический импеданс, уровень колебательной скорости, пористо-волокнистый материал, перфорированный лист
Возможность использования нелинейных эффектов в гидроакустических системах с режимом параметрического излучения для профилирования дна и донных осадков привлекает внимание как отечественных, так и зарубежных специалистов. Применение параметрических антенн в гидроакустической аппаратуре позволяет за счет их высокой направленности и низкого уровня бокового поля повысить информативность и точность при обнаружении и определении координат подводных объектов, получить дополнительные признаки для распознавания. Обоснована эффективности применения параметрического профилографа для решения задач, требующих высокого разрешения. Разработана структурная схема параметрического профилографа для исследования слоистой структуры. Рассмотрены особенности формирователя сигналов и блока усиления. Измерены характеристики излучающей антенны в лабораторных условиях. Показано, что характеристика направленности постоянна в рабочем диапазоне частот и акустическая мощность на выходе позволяет решать поставленные задачи зондирования до 10 м в грунт. Получена запись профиля грунта, подтверждающая работоспособность системы. В дальнейшем результаты будут использованы в натурных условиях с применением кепстральной обработки эхо-сигналов.
Ключевые слова: профилограф, параметрическая антенна, кепстр, структурная схема, формирователь сигналов, усилитель мощности, диаграмма направленности, амплитудно-частотная характеристика, антенна накачки, профиль грунта
В статье рассматриваются природные факторы, которые следует учитывать про проектировании трасс автомобильных дорог. Существенное влияние на проектирование дорог оказывают следующие факторы: рельеф, инженерно-геологическое и гидрогеологическое строение, климат и т.д. Многообразие природных факторов учитывают комплексно при проектировании. Учитывают также негативное влияние строительства дороги на окружающую среду. Рельеф местности оказывает влияние на принципиальные инженерные решения, объем строительных работ и в конечном итоге не только на строительную стоимость автомобильной дороги, но и на транспортно- эксплуатационные расходы. Применительно к проектированию дорог выделяют пять категорий рельефа по сложности дорожного строительства. В зависимости от геологических условий, иногда применяется удлинение трассы автомобильных дорог или предусматриваются дорогостоящие инженерные мероприятия. Следует иметь в виду, что с использованием новейших материалов, автодорожных сооружений и новых техник производства строительных направлений, становится меньше и проблем сезонности, реконструкции автодорог становятся менее актуальными.
Ключевые слова: автомобильные дороги, рельеф, климат, уклон, природные факторы, инженерно-геологический процесс, изыскания, извилистость, удлинение трассы, дорожные одежды
В работе выполнен инженерный расчет и оценка напряженно-деформированного состояния несущих элементов пролетного строения. Произведен анализ и сбор информации по интенсивности дорожного движения на 2019г. Рассмотрена история загружения мостового сооружения реальной нагрузкой на основании математической модели (представленной в виде геометрической прогрессии) – показывающей ежегодный прирост интенсивности движения транспорта по мостовому сооружению. Определено суммарное усталостное повреждение несущих элементов пролетного строения по гипотезе Пальмгрена - Майнера и период исчерпания эксплуатационного ресурса мостового сооружения.
Ключевые слова: грузоподъемность, нагружение, история нагружения, остаточный ресурс, суммирование Майнера, усталостная долговечность
В данной статье рассматривается вопрос планирования очередности строительства зданий в квартальной застройке. Авторами проанализированы и классифицированы факторы, которые могут оказывать влияние на выбор порядка возведения объектов в комплексной застройке. Предложен алгоритм планирования очередности строительства с учетом рассмотренных факторов, включенных в модель с учетом ранжирования их значимости.
Ключевые слова: поточный метод, квартальная застройка, строчная посадка, квартальная посадка, очередность строительства, ситуационный фактор, непредвиденный фактор, социальный фактор, производственный фактор
В статье рассмотрены перспективы развития комбинированной технологии вспученного фиброгипсового материала. Представлены результаты проведения полного двухфакторного эксперимента с изменением обоих факторов на трех уровнях. Приведены результаты исследований составов и прочностных характеристик вспученных фиброгипсовых образцов. Установлен оптимальный состав гипсового композита.
Ключевые слова: вспученный гипс, фиброгипс, фиброволокно, прочность, плотность
В статье рассматривается вопрос влияния выбросов в атмосферу, образовавшихся в результате сгорания попутного нефтяного газа, на химический состав осевшей пыли вблизи газового факела. В работе представлены натурные исследования выбросов факела, действующего вблизи населенного пункта, изучен химический состав частиц в полученных пробах осевшей пыли. В ходе работы было проведено сравнение полученных результатов с данными исследований, полученных для территорий где отсутствует факельное сжигание. В результате данного сравнения, был сделан вывод, что факельные выбросы оказывают значительное влияние на химический состав осевшей пыли вблизи действующих факельных систем.
Ключевые слова: сажа, факельные выбросы, загрязнение атмосферного воздуха, черный углерод, осевшая пыль
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Применение отдельной приемной антенны на разностной частоте в параметрических акустических системах связана с необратимостью нелинейных процессов, лежащих в основе ее принципа действия. В работе рассмотрены результаты экспериментальных и теоретических исследований по оценке влияния внешних элементов на амплитудно-частотную характеристику пьезокерамической акустической антенны. Рассмотрена структурная схема экспериментальной установки. Показано, что параллельное подключение внешней индуктивности к пьезоэлементу позволяет смещать частоту антирезонанса акустической антенны, которое приводит к увеличению как амплитуды сигнала на выходе антенны, так и к увеличению модуля комплексного сопротивления на рабочей частоте.
Ключевые слова: акустическая антенна, чувствительность приемной антенны, амплитудно-частотная характеристика, модуль комплексного сопротивления