Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки

Обґрунтування впливу метеорологічних та топографічних умов на розповсюдження хмари забрудненого повітря

Н.Б. Мітіна — 2024-12-26

Мета. Обґрунтування суттєвого впливу метеорологічних умов та характеру місцевості (топографічні умови) на характер поведінки небезпечно хімічних речовин (НХР) в атмосфері (навколишньому середовищі) при аварії на хімічно-небезпечному об’єкті (ХНО) з її виливом (викидом) з урахуванням того, що ці умови можуть змінюватися у просторі і часі. Методика. Використані загальні та спеціальні методи теоретичних та розрахункових методів дослідження, нормативно-правові документи з охорони праці. Висновки. При зміні метеорологічних умов (ступеня вертикальної стійкості та швидкості вітру, температури повітря) змінюється також швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря. Це, в свою чергу, змінює глибину перенесення повітряних мас і, відповідно, змінює масштаби зони фактичного хімічного забруднення. До основних змінних, що визначають формування рівня забруднення атмосфери, відносяться напрям переносу хмари НХР, швидкість їх перенесення, атмосферна стійкість і пов'язана з нею ступінь вертикального перемішування шкідливих домішок, термічний стан повітряної маси, від якого залежить початковий підйом викидів, вимивання НХР опадами, акумуляція їх у туманах, інерційний фактор. Зона хімічного забруднення – це територія, на якій небезпечні хімічні речовини перебувають в концентраціях, небезпечних для людини та інших живих організмів, що знаходяться в цій зоні. З урахуванням цього фактора і необхідно приймати рішення щодо рятувальних робіт, адже на кожній складовій ділянці забрудненої території будуть різні концентрації НХР. При виборі заходів та способів захисту населення необхідно враховувати не тільки фізико-хімічні та токсичні властивості НХР, масштаби забруднення, а і метеорологічні умови та характер місцевості, на якій будуть проводитися аварійно-рятувальні роботи. Наукова новизна. Запропоновано спосіб прогнозування впливу метеорологічних умов та характеристики місцевості за умов надзвичайної ситуації небезпечних хімічних речовин в приземному шарі атмосфери. Запропоновано доповнення до нормативних і правових документів з цивільного захисту. Практична цінність. Розроблені рекомендації сприятимуть врахування метеорологічних умов та характеру місцевості при прогнозуванні масштабів розповсюдження хмари забрудненого повітря при аварії з НХР та правовому регулюванню цивільного захисту з діючими нормами законодавства у сфері цивільної безпеки

Відповідність принципу термодинамічної двоєдності, як причини відходоутворювання

В.С. Волошин — 2024-12-26

Мета дослідження – розробка та дослідження інноваційної технології управління виробничою системою, що дозволяє змінити якісну складову використовуваної енергії і мінімізувати ентропію технологічного процесу, за рахунок перерозподілу її в надсистему, що стає донором для нової енергії. Ця нова енергія здатна впливати на компоненти сировини, що не підлягають переробці за традиційною технологією, зменшуючи кількість відходів у джерелі їх виникнення

Чому людина починає програвати конкуренцію за термодинамічну нерівноважність, як фактор розвитку в навколишньому техногенному середовищі

В.С. Волошин — 2024-12-26

У роботі запропоновано до розгляду деякі безпекові умови для людини в навколишньому природному середовищі, через її відношення до термодинамічної нерівноважності, розуміючи під цим критерієм можливість оцінки зміни ентропії в екосистемі. В якості методу аналізу беруться закономірності розвитку таких систем послідовно – в області термодинамічної рівноважності, слабкої термодинамічної нерівноважності і сильно нерівноважних систем. Для розрахунку таких співвідношень в ентропії запропоновано використовувати рівняння Л. Онсагера, закономірності, що покладені в основу теореми І. Пригожина, а також формули для обчислення ентропії К. Шеннона, які визначають взаємовідносини з ентропією для інформаційних систем. Аналізу підлягали дві великі групи екосистем, які мають вплив на стан навколишнього середовища, а саме: неорганічна або метало-металоїдна, з одного боку, і група систем з вуглецево-білковою основою, з початковим припущенням певної конкуренції між ними. Показано, що людина, як представник другої групи, в процесі свого розвитку зіткнулась з низкою техногенних процесів, які усугубляють її претензії на термодинамічну нерівноважність і, тим самим, зменшують її можливості для перспективного розвитку і зменшують її вплив на фактори техногенної безпеки. До них відносяться незворотні процеси техногенного забруднення навколишнього середовища, використання невідновлюваних мінеральних і органічних ресурсів, прояв технологічної інерції у виробництві, зменшення біорізноманіття з вини людини тощо. Однією з таких причин поступово стає залежність людини від властивостей і якостей глобального інформаційного простору, як нового техногенного фактора і його похідних, які при певних умовах можуть ставати здатними привести до небезпечного співвідношення між людиною та глобальним інформаційним простором (ГІП), як частин навколишнього середовища – нездатності для людини мінімізувати ентропію в процесі своєї діяльності. Особливості розвитку штучного інтелекту та ГІП як впливових техногенних факторів в навколишньому середовищі дають можливості для порівняння двох нових техногенних основ, що належать до окремих складових навколишнього середовища і що прийняті для аналізу в роботі, у відношенні до їх рівноправної конкуренції, яку людина ще не програла, але вже і не виграє

Прилад просторової навігації для людей з обмеженими можливостями

Д.В. Зайцев — 2024-12-26

У статті представлено прототип приладу для просторової навігації, розроблений для людей із важкими порушеннями зору або сліпотою. Апаратна реалізація здійснена за допомогою сервісу TinkerCAD, а програмне забезпечення розроблено в середовищі Arduino IDE. Прилад забезпечує визначення безпечних дистанцій до перешкод та розпізнавання кольорів. Основними компонентами є Arduino UNO, ультразвукові далекоміри HC-SR04, датчик APDS-9960 і п’єзоелементи. Система враховує анатомічні особливості користувача завдяки функції калібрування. Інтеграція сучасних технологій сприяє підвищенню мобільності, впевненості та соціальної активності осіб із вадами зору

Математичне моделювання електро-кардіосигналу плода для розробки програмного забезпечення для його достовірного виділення в комп'ютерних кардіодіагностичних системах

Г. Франчевська — 2024-12-26

Виділення сигналів електрокардіограми плода (фЕКС) є критично важливим компонентом сучасної перинатальної допомоги, що дозволяє здійснювати безперервний, неінвазивний моніторинг здоров'я плода. Такий підхід має важливе значення для раннього виявлення ускладнень, таких як гіпоксія плода, аритмії та інші потенційно небезпечні для життя стани. Традиційні методи моніторингу стану плода, включаючи допплерометрію та переривчасту аускультацію, часто не забезпечують достатньої роздільної здатності та безперервності, необхідних для своєчасного втручання, особливо в умовах обмежених ресурсів, де доступ до передових технологій є обмеженим. Для вирішення цих проблем у цьому дослідженні представлено інноваційний алгоритм для вилучення сигналів фЕКС з підвищеною точністю та надійністю. Алгоритм використовує структуровану послідовність кроків обробки, включаючи фільтрацію шуму, виявлення R-піків та вдосконалені методи фільтрації для ізоляції ЕКС плода від сигналів матері та шуму навколишнього середовища. Високочастотні та низькочастотні фільтри в поєднанні з нормалізацією забезпечують чіткість та узгодженість сигналу в різних умовах. Адаптивна фільтрація динамічно підлаштовується до коливань рівня шуму, підвищуючи стабільність, зберігаючи при цьому критичні характеристики форми хвилі, такі як зубець Р, комплекс QRS і зубець Т. Ці покращення є ключовими для точної оцінки частоти та варіабельності серцебиття плода, що дозволяє медичним працівникам виявляти ранні ознаки дистресу плода. Кількісний аналіз демонструє значне покращення співвідношення сигнал/шум (SNR), що підтримує надійну і точну діагностику. Можливості безперервного моніторингу в режимі реального часу відповідають меті Всесвітньої організації охорони здоров'я щодо зниження перинатальної смертності до менш ніж 12 на 1000 пологів до 2030 року. Крім того, його масштабованість та економічна ефективність роблять його перспективним рішенням для усунення диспропорцій у сфері пренатальної допомоги, особливо в країнах з низьким та середнім рівнем доходу. Це дослідження висвітлює трансформаційний потенціал вилучення фетального ехографа для покращення здоров'я матері та плоду в усьому світі, підвищення точності діагностики та сприяння рівності у сфері охорони здоров'я за допомогою інноваційних, доступних технологій

Доступне лікування діабету: стратегії розробки економічно ефективних неінвазивних систем моніторингу рівня глюкози

М.В. Котик — 2024-12-26

У статті розглядається розробка оптичних неінвазивних методів для визначення рівня глюкози в крові у пацієнтів з діабетом. Основна мета дослідження полягає у вивченні різних методик вимірювання концентрації глюкози, включаючи традиційні техніки, такі як хімічний аналіз крові, яка забирається шляхом проколювання пальця або з вени на передпліччі, а також альтернативні неінвазивні підходи. Дослідження спрямоване на виявлення переваг неінвазивного моніторингу, які включають уникнення болю та ризиків, пов'язаних із використанням гострих предметів, можливість збільшення частоти тестів, що забезпечує більш жорсткий контроль за рівнем глюкози. Робота також зосереджена на описі потенційних комерційних переваг неінвазивних пристроїв для моніторингу глюкози. Методи дослідження включають оптичні технології та аналіз наукової літератури. Отримані результати включають розгляд можливостей створення неінвазивних оптоелектронних пристроїв та методик підвищення точності вимірювання кров'яних компонентів. Запропонована техніка та оптичний датчик можуть значно підвищити точність неінвазивного вимірювання кров'яних компонентів, враховуючи внутрішню структуру капілярів та стан шкіри. Рекомендується комбінувати цей метод з іншими визнаними методами неінвазивного визначення кров'яних компонентів in vivo, такими як глюкоза, білірубін та кисень, адже він сам по собі не може повністю вирішити проблему неінвазивного аналізу крові у діабетичних пацієнтів. Висновки дослідження підкреслюють значимість основних оптичних технологій для неінвазивного моніторингу глюкози та їх економічну ефективність у порівнянні з перевагами та недоліками

Проблема підвищення робочого ресурсу деталей енергетичного обладнання

А.М. Ялова — 2024-12-26

Мета дослідження. Підвищення експлуатаційних властивостей енергетичного обладнання, збільшення терміну служби деталей енергетичного обладнання за рахунок застосування вакуумних покриттів, що підвищують їхню зносостійкість та термостійкість. Матеріали і методи. Метод нанесення вакуумних покриттів, що підвищує зносостійкість та термостабільність машин енергетичного комплексу. Робоче колесо димососу ТЕЦ без нанесення та з нанесенням жаростійких та зміцнювальних багатоелементних та багатофазних покриттів. Під час експериментів використовувалось робоче колесо димососу, яке безпосередньо пропрацювало на ТЕЦ, яка працює на газоподібному паливі, а саме на суміщу газів природній газ+доменний газ+коксовий газ. Виходячи з цього, маємо додаткову агресивність продуктів згоряння. Перед проведенням експерименту поверхня лопатки димососу проходила обробку спиртом. В експерименті було використано наступне обладнання: ультразвукова ванна з гарячим миючим розчином, вакуумна камера, створювалась заскнена мікродуга іоним розрядом. Результати. Наукова новизна полягає у розробці методики розрахунку термопружних напруг за експериментальним значенням мікротвердості при роботі в умовах високих температур та агресивних середовищ. Розроблено інноваційний метод оцінки життєвого циклу матеріалів енергетичного обладнання, які зазнають корозійних та термічних впливів. Практичне значення. На основі експериментальних та теоретичних досліджень розроблено багатошарове функціональне нанокристалічне покриття для теплоенергетичного обладнання, що працює в агресивному середовищі із заданими властивостями. Дане покриття використовують для збільшення міцності робочих поверхонь тягодуттьових машин ТЕС та ТЕЦ. Розроблені рекомендацій по покращенню експлуатаційних характеристик обладнання на ТЕЦ

Можливості тренажера у формуванні професійної компетенції морського фахівця у відповідності з вимогами конвенції ПДНВ

І.В. Худяков — 2024-12-26

Міжнародна морська організація (ІМО), класифікаційні товариства та державні організації звертають особливу увагу навчальних закладів на якість навчання при використанні морських тренажерів, оскільки вони мають потужний ресурс для розвитку когнітивних навичок курсантів завдяки відтворенню високого ступеня реальності при моделюванні технології діяльності морського інженера. У статті досліджується проблема підготовки морського фахівця до діяльності в іншомовному середовищі за допомогою тренажерів відповідно до вимог Міжнародної морської конвенції (ПДНВ). В результаті дослідження питання тренажерної підготовки майбутніх спеціалістів у рамках інтегративно-контекстного підходу, зроблено висновок, що найбільш високим рівнем навчання професійної діяльності в іномовному середовищі є групове навчання на тренажері, оскільки під час цього навчання спілкування відбувається в процесі вирішення оперативних завдань у змодельованих ситуаціях, де інженери практикують реальну професійну діяльність, а також важливу роль відіграє комунікативна складова процесу взаємодії групи спеціалістів. Іншомовна комунікація є засобом вирішення професійних завдань, тому автори розробили технологію підготовки морських фахівців до оперативної адаптації в умовах роботи у змішаному екіпажі. У цій технології з позиції концепції інтегративно-контекстного навчання демонструється специфіка використання ділових ігор на сучасних тренажерах у ситуаціях професійної іншомовної взаємодії. Розкривається роль предметного, соціального та психологічного контекстів ділової гри на тренажері у формуванні професійної компетенції, наводяться результати експериментального навчання. Проектування ділових ігор на тренажері за циклом спеціальних та іншомовних дисциплін на базі моделей технологічних процесів на морському транспорті передбачає розробку адекватного методичного забезпечення за допомогою відтворення предметного, соціокультурного та психологічного змісту професійної діяльності морського фахівця в технологіях освоєння типової задачі праці

Застосування підходу Байєса для визначення надійності навігаційного комплексу

Г.С. Абрамов — 2024-12-26

В роботі обговорюється методологія, заснована на Байєсівському підході, до оцінки апостеріорних ймовірностей різних гіпотез щодо надійності елементів технічної системи. Такий підхід дозволяє досліджувати причинно-наслідкові зв’язки, поглибити розуміння проблемної області та прогнозувати ймовірність відмови навігаційного обладнання при виході з ладу його компонентів. Розглянута задача по оцінці апостеріорних ймовірностей відмов для системи з двох вузлів. Здійснено математичне моделювання Байєсівських ймовірностей гіпотез в залежності від ймовірностей безвідмовної роботи кожного вузла. Проведена візуалізація результатів моделювання і показано, що апостеріорні ймовірності гіпотез значно перевищують апріорні, і це перевищення тим більше, чим ближче добуток ймовірностей безвідмовної роботи вузлів до одиниці. Отримано результати, які відображають низку закономірностей: ймовірності того, що перший вузол вийшов з ладу, а другий працює, зменшуються зі збільшенням надійності першого пристрою та зростають із збільшенням надійності другого, тоді як ймовірності того, що другий вузол вийшов з ладу, а перший працює, зменшуються зі збільшенням надійності другого пристрою і зростають зі збільшенням надійності першого. При цьому ймовірність того, що обидва вузли відмовили, зменшується як зі збільшенням надійності першого пристрою, так і зі збільшенням надійності другого. Це дозволяє використовувати апостеріорні ймовірності гіпотез, як більш точні, для розрахунків ймовірностей майбутніх подій, таких як відмови навігаційного обладнання, на основі наявної інформації про його надійність. Наприклад, якщо після досліду, в результаті якого мала місце подія А, здійснюється дослід, в результаті якого відбувається або не відбувається подія В, то умовна ймовірність події В розраховується по формулі повної ймовірності, в яку підставлені замість початкових (апріорних) ймовірностей гіпотез, нові (апостеріорні) ймовірності гіпотез

Сучасні технології спостереження за океаном: аналіз та перспективи розвитку

Г.Г. Томчаковський — 2024-12-26

Океани відіграють ключову роль у формуванні клімату Землі та підтримці глобальних екосистем, однак їх вивчення пов'язане зі значними труднощами через величезні розміри та складність процесів, що в них відбуваються. Створення комплексної системи спостережень, яка б забезпечувала отримання точних і оперативних даних про стан океану в глобальному масштабі, є актуальною проблемою сучасної океанології. Традиційні методи дослідження океану за допомогою науково-дослідних суден мають обмежені можливості і не дозволяють отримувати дані з достатньою просторово-часовою роздільною здатністю. Мета статті – систематизація та аналіз сучасних технологій спостереження за океаном, визначення їх можливостей, обмежень та перспектив розвитку для формування цілісного уявлення про комплекс методів і засобів дистанційного моніторингу океану. У статті проаналізовано основні типи технологій спостереження за океаном: заякорені буї, океанські дрифтери, глайдери та супутникові технології. Розглянуто їх принципи роботи, переваги та обмеження. Виявлено основні напрямки розвитку технологій спостереження за океаном, включаючи вдосконалення датчиків та вимірювальних систем, розробку нових типів автономних платформ, розвиток методів обробки даних з використанням штучного інтелекту та інтеграцію різних систем спостереження в єдину глобальну мережу. Підкреслено важливість створення нових типів платформ, таких як автономні апарати типу надводних та підводних глайдерів, здатних здійснювати тривалі місії з мінімальними витратами енергії. Зроблено висновок, що комплексне використання різних технологій спостереження дозволяє отримувати найбільш повну картину стану океану. Підкреслено важливість міжнародного співробітництва у створенні глобальної системи моніторингу океану, прикладом якого є глобальна система спостережень за океаном. Визначено перспективні напрямки подальших досліджень, зокрема розробку методів комплексного аналізу даних від різних систем спостереження, вдосконалення алгоритмів обробки супутникових даних, дослідження можливостей використання нових технологій для підвищення точності вимірювань океанографічних параметрів

Динамічна модель гребної дизель-електричної установки з уніполярними машинами

С.М. Голубєва — 2024-12-26

У статті удосконалена динамічна модель гребної дизель-електричної установки з уніполярними машинами, яка, на відміну від відомих моделей, враховує наявність трьох керуючих контурів, які формують магнітні потоки генератора, гребного електродвигуна, швидкість обертання дизеля та одну керуючу (вихідну) змінну: швидкість обертання гвинта, що дозволяє виконати синтез регуляторів контурів управління з заданим динамічним характеристикам. При побудові суднових електроенергетичних систем набувають широкого застосування єдині суднові електроенергетичні системи, які поєднують значну сукупність електротехнічних пристроїв, що функціонально можна розділити на пристрої, які забезпечують електроенергією власні потреби судна, та системи, які забезпечують рух та називаються гребними електричними установками. Метою статті є необхідність удосконалити динамічну модель гребної дизель-електричної установки з уніполярними машинами, що дозволить виконати синтез регуляторів контурів управління з заданим динамічним характеристикам. В якості рушія у дослідженні використані ГРК. У даній статті розглядаються елементи гребної дизель-електричної установки з позицій теорії динамічних систем, на базі яких складається математична модель гребної дизель-електричної установки. Побудована динамічна модель, що має три керуючих контури, які формують магнітні потоки генератора, гребного електродвигуна, швидкість обертання дизеля та одну керуючу (вихідну) змінну: швидкість обертання гвинта. Ця система у подальшому дозволить провести синтез регуляторів контурів управління, що відповідають заданим критеріям оптимізації

SWOT-аналіз у системі управління ризиками морських бурових платформ

А.Ю. Заєць — 2024-12-26

Стаття присвячена аналізу ризиків, які супроводжують обслуговування та експлуатацію морських бурових платформ, що є критично важливими об’єктами нафтової та газової промисловості. Основними ризиками для цих платформ є фізичні загрози (шторми, високі хвилі, корозія обладнання), технічні проблеми, людський фактор і екологічні загрози, зокрема забруднення внаслідок витоків нафти. У дослідженні розглянуто сучасні методи управління ризиками, що дозволяють знизити ймовірність аварійних ситуацій, зокрема: комп’ютерне моделювання, симуляції, аналіз видів і наслідків відмов (FMEA), Інтернет речей (IoT) для моніторингу стану обладнання, а також регулярні аудити й тренінги для персоналу. Особлива увага приділяється новітнім технологіям, які значно покращують управління ризиками. Наприклад, цифрові двійники надають можливість створювати цифрові копії реальних об’єктів і прогнозувати їхню поведінку у різних сценаріях, аналітика великих даних дозволяє виявляти закономірності для передбачення технічних несправностей, а автоматизація і штучний інтелект сприяють ранньому виявленню можливих проблем. SWOT-аналіз продемонстрував, що сильними сторонами платформ є наявність висококваліфікованого персоналу та сучасних технологій моніторингу. Однак високі витрати на інновації та залежність від людського фактору залишаються значними викликами. Серед можливостей ‒ розвиток нових технологій безпеки та вдосконалення міжнародних стандартів, що підвищить ефективність управління ризиками. Основними загрозами є несприятливі погодні умови, екологічні катастрофи та ризик кібератак. Результати дослідження демонструють важливість інтеграції сучасних технологій в управління ризиками для зниження аварійності та забезпечення стабільної роботи платформ. Висновки статті підкреслюють, що використання інновацій та регулярне вдосконалення стратегій управління ризиками є ключовими чинниками для забезпечення безпечної експлуатації морських бурових платформ

Методи оцінювання ефективності навчання під час тренажерної підготовки судноводіїв

І.М. Ганношина — 2024-12-26

Тренажерна підготовка – це ефективний метод практичного навчання, що дозволяє курсантам морських навчальних закладів здобути практичні навички в умовах максимально наближених до реальності. Проте традиційні методи оцінки знань, такі як письмове тестування, не можуть забезпечити повну картину рівня практичних навичок курсантів. У зв'язку з цим виникає потреба у використанні більш ефективних методів оцінки, які дозволяють виміряти рівень досягнення певних компетенцій та практичних навичок. Тренажери та системи оцінювання, реалізовані на їх базі, можуть надати робочий інструмент для вимірювання рівня досягнення певних компетенцій та практичних навичок. Однак процес отримання оцінок знань і навичок на тренажері не такий простий, як способи оцінки в традиційному навчанні. Інструктори, які проводять оцінку практичних навичок у учнів, стикаються з обмеженнями в способах отримання інформації про дії учнів, а також з необхідністю одночасного контролю кількох учнів або великої кількості параметрів діяльності, що відстежуються. Крім того, критерії оцінки, визначені у стандарті «Standards of Training, Certification & Watch keeping», не забезпечують чіткої методології оцінювання. Це призводить до того, що оцінки навчання на тренажері змінюються залежно від інструктора, а також бали навчання на тренажері учнів є необ'єктивними результатами. У дослідженні проведено огляд наявних підходів до оцінки ефективності навчання на морському симуляторі. Аналізуються результати академічних досліджень у сфері оцінки навчання на морському симуляторі. Виявлено різні методи оцінювання, проте жоден із них не призначено як стандартну систему оцінювання для всіх морських симуляторів. Для забезпечення об'єктивної оцінки навчання на морському симуляторі необхідно розробити і впровадити об'єктивну систему оцінки, яка буде застосовуватися до всіх курсів навчання на морському симуляторі. Це дасть змогу забезпечити стандартизовану оцінку всіх моряків у рамках Стандартів навчання, сертифікації та несення вахти

Знання-орієтовані технології прийняття рішень під час руху суден у стиснених водах

О.І. Фуклєв — 2024-12-26

У статті визначено, що найбільш поширеною причиною аварійності, до 80% випадків, є проблема «людського елементу», що вимагає побудови систем підтримки прийняття рішення судноводіння, які здатні з використанням знання-орієнтованих технологій, що відповідають порядку мислення людини, надавати судноводієві прогнозовані дані. Нейромережеві алгоритми дозволяють враховувати зазначені особливості, будучи спеціально орієнтованими для рішення завдань прогнозування. Нейронні мережі виступають в якості універсального апроксиматору функцій декількох змінних, що робить їх перспективним інструментом для рішення завдань маневрування суден у стиснутих водах. Нейронна мережа, що моделює динаміку судна, навчається на основі зразків, отриманих з використанням рівнянь руху судна (кінематичних або диференціальних динамічних). Визначено, що нейромережеві алгоритми дозволяють враховувати зазначені особливості, будучи спеціально орієнтованими для рішення подібного роду завдань. Зчислення шляху судна може виконуватися з використанням різного набору навігаційних датчиків. Вихідний сигнал системи зчислення може представляти собою координати судна, їх збільшення, що становлять відносну швидкість, та інші величини. Звичайно, самим бажаним варіантом буде випадок, коли система зчислення визначає координати судна або хоча б їх приріст. Перевага використання у якості виходу мережі саме координат має два аспекти. Вибір моделі нейронної мережі передує наступному етапу, на якому виконується її навчання. При цьому виникає проблема розробки методу отримання необхідної кількості та якості зразків. Важливу роль відіграє також вибір того або іншого методу навчання нейронної мережі. Вибір моделі нейронної мережі передує наступному етапу, на якому виконується її навчання. При цьому виникає проблема розробки методу отримання необхідної кількості та якості зразків. Важливу роль відіграє також вибір того або іншого методу навчання нейронної мережі

Дослідження щодо оцінки морської підготовки як невід'ємної частини морської освіти та навчання

О.М. Тимощук — 2024-12-26

Фахівці вважають морську підготовку як невід'ємну й основну частину професійної підготовки моряків. Тому морська підготовка розглядається як частина навчальних програм морських навчальних закладів. Для здобуття фаху судноводія або морського інженера всі курсанти зобов'язані успішно завершити принаймні однорічну програму морської підготовки. Зазвичай ця підготовка проводиться на борту відповідних торговельних суден. Рівень підготовки оцінюється членами екіпажу судна і викладачами навчальних закладів. Дослідження рекомендується проводити у три етапи. На першому етапі оцінюються результати спостереження від членів екіпажу судна та анкетування, проведені комісією, які є досить суб'єктивними і не можуть бути оцінені за допомогою вимірюваного методу. Другий етап присвячений оцінці результатів письмового іспиту та відповідей на запитання анкети за допомогою вимірюваного методу. На третьому етапі на основі загальної оцінки результатів попередніх етапів визначаються проблеми, розв’язання яких можуть призвести до певних пропозицій щодо проведення необхідних змін в майбутньому. Освіта та навчання не мають жодної цінності при відсутності належного оцінювання. Враховуючи, що практична підготовка є невід'ємною частиною академічної освіти, необхідно вдосконалити систему оцінювання практичного навчання. Виробнича практика набуває все більшого значення для покращення практичних знань та навичок курсантів, безпосередньо пов'язаних з використанням обладнання для досягнення своєї місії. Практична підготовка також допоможе курсантам ознайомитися з їх майбутніми робочими місцями. Тому навчальні заклади повинні приділяти більше уваги практичній підготовці та розробити процедури для проведення ефективного навчання

Метод управління автономними інверторами напруги суднових електроенергетичних установок

О.М. Тимощук — 2024-12-26

У статті доведено, що підвищення якісних характеристик перетворювачів енергії з ланкою постійного струму з багаторазовою комутацією та широтно-імпульсним регулюванням є актуальним завданням. При цьому виникає протиріччя між вимогою мінімізації втрат в асинхронних двигунах та мінімізацією втрат у перетворювачах частоти, що вимагає, з одного боку, підвищення, а, з іншого, – зменшення несучої частоти. Досягнення необхідних техніко-економічних показників вторинних перетворювачів енергії, як перетворювачів з ланкою постійного струму, вимагає використання багаторазової комутації з різними методами модуляції у поєднанні з широтно-імпульсним регулюванням, а також ступінчастих принципів перетворення енергії. Отже підвищення якісних характеристик перетворювачів енергії з ланкою постійного струму з багаторазовою комутацією та широтно-імпульсним регулюванням є актуальним завданням. Метою дослідження є розроблення методу управління автономними інверторами напруги суднових електроенергетичних установок. Проведене дослідження свідчить, що розвиток методів керування АІН у системах ПЧ-АД пов'язаний із застосуванням різних видів ШІМ, які вимагають лише модифікації алгоритмів управління, орієнтованих на пряме мікропроцесорне управління і зниження необхідної частоти комутації. Безпосереднє мікропроцесорне управління електроприводами відкриває значні перспективи для розвитку багатофазних силових систем, оскільки дає змогу організувати пов'язане управління на великій кількості фаз, обмежене тільки ресурсами та кількістю каналів управління конкретної мікропроцесорної плати. З урахуванням дроблення потужності за фазами з'являється можливість застосування високошвидкісних ключів, що ще більше розширює можливості застосування складних законів управління в перехідних режимах роботи електроприводу суднових електроенергетичних установок

Удосконалення алгоритму керування системи ПЧ-АД механізму переміщення плит фільтр-пресу ФКМ-500

О.А. Хребтова — 2024-12-26

Моменти навантаження електропривода механізму переміщення плит фільтр-пресу ФКМ-500 супроводжуються достатньо великими значеннями механічних зусиль, що складаються зі статичних і змінних складових стохастичного характеру. Аналіз аварійних ситуацій дозволив визначити чинники, які впливають на формування аварійних ситуації. Для збільшення працездатності роботи системи автоматизованого електропривода під час виконання технологічних операцій проведено аналіз можливостей налаштування параметрів перетворювача частоти ACS580. При використанні можливостей перетворювача частоти виконано удосконалення алгоритму роботи системи електропривода для безаварійного виконання технологічної операції під час нетипових режимі роботи за рахунок введення додатково підпрограми алгоритму з новими налаштуваннями перетворювача частоти для виконання покрокового переміщення плит фільтр-пресу. Перетворювач частоти має групу параметрів, що були визначені як пріоритетні для параметрування пристрою під час забезпеченням безаварійного виконання динамічних режимів переміщення плит фільтр-пресу по напрямним зі збільшеним моментом опору. Розроблено алгоритм роботи автоматизованої системи електропривода на базі перетворювача частоти ACS580 з урахуванням характеру зміни навантаження під час виконання технологічної операції та нетипових режимів роботи технологічного механізму. Алгоритм складається з двох складових. Перша складова забезпечує виконання типового технологічного процесу, параметри перетворювача частоти налаштовуються у відповідності з вимогами до системи електропривода саме для виконання цього режиму. Друга складова, що була розроблена, має підпрограму, яка виконує контрольоване покрокове збільшення моменту двигуна для здолання стропоріння за необхідності та запобігання перекосів сторін плити, що переміщується. Алгоритм, що використовує відповідні налаштування перетворювача частоти в реальному часі, забезпечує виконання технологічної операції з заданими параметрами робочого режиму системи електропривода, і, як наслідок, забезпечує зменшення аварійних режимів

Систематизація схем структури забезпечення технічної готовності транспортних засобів шляхом удосконалення матеріально-технічного забезпечення процесів відновлення їх працездатності

О.В. Головащенко — 2024-12-26

Для забезпечення високоякісних транспортних послуг автотранспортному підприємству необхідно використовувати надійний рухомий склад, підтримувати його у належному технічному стані та вдосконалювати роботу не лише технічних підрозділів, що займаються обслуговуванням і ремонтом, а й системи матеріально-технічного забезпечення. Одним із ключових інструментів контролю за технічним станом автомобілів під час експлуатації є інформаційний моніторинг. У статті проведено структурний аналіз і синтез можливих схем підтримання технічної готовності транспортних засобів у взаємодії з інфраструктурним середовищем шляхом покращення матеріально-технічного забезпечення процесів відновлення їх працездатності. Для класифікації схем забезпечення технічної готовності виділено чотири функціональні елементи, які складаються із сукупностей спеціалізованих апаратних засобів і заходів. Для кожного елемента визначено від 2 до 7 технічних варіантів реалізації, охоплюючи 35 ключових морфологічних характеристик системи, що впливають на досягнення загальних цілей її функціонування. Ці характеристики пов’язані з функціями, конструктивними, організаційними чи технологічними рішеннями, а також режимами роботи та способами взаємодії складових елементів. Описано перелік рішень для оперативного контролю й управління технічним станом через показники витрати палива, а також процесів матеріально-технічного обслуговування – від прийому транспортного засобу в ремонт до замовлення запчастин і виконання необхідних робіт в умовах експлуатації. У статті розглянуто дослідження процесу формування структурних схем забезпечення технічної готовності у вигляді морфологічної формули. Результуюча схема, доповнена варіантами реалізації, представлена як ефективний підхід до підвищення технічної готовності транспортних засобів під час їх експлуатації

Дослідження динамічних властивостей непрямого нагрівника нафти як об’єкта автоматичного керування

М.І. Горбійчук — 2024-12-26

Шляхові нагрівники з проміжним теплоносієм широко використовують для попереднього нагріву нафти та газу з метою зменшення в’язкості нафти при її транспортуванні магістральними трубопроводами або для підігріву газу перед пониженням тиску для запобігання утворення гідратів, які утворюються в результаті ефекту Джоуля-Томпсона. Одним із основних елементів шляхового нагрівника є ванна циліндричної або прямокутної форми, заповнена звичайною водою або з домішками, в якій розміщений змійовик, по якому протікає робоче тіло (нафта). Зазвичай в непрямих нагрівниках використовується звичайна вода. Ванна з водою нагрівається димовими газами, які проходять через жарові труби. Димові гази можуть мати різне походження, такі як спалювання продуктів нафтопереробки, а саме газів після перегонки нафти. Жарові труби конструктивно з’єднані з камерою згорання, де спалюється природний газ. Отже, шляховий нагрівник з проміжним теплоносієм є складною динамічною системою, в якій тепло передається до робочого тіла (нафти) через ряд проміжних ланок. Створена математична модель динаміки шляхового нагрівника з проміжним теплоносієм враховує процеси послідовної передачі тепла від одного елемента до іншого. Кожний елемент в ланцюгу теплопередачі описується нелінійним диференціальним рівнянням, яке отримано на основі закону збереження енергії (тепла). Такий спосіб опису динаміки шляхового нагрівника породжує систему диференціальних рівнянь, в якій крім вхідних і вихідних величин є проміжні змінні, такі як температура проміжного середовища, тобто води, температура стінок змійовика тощо. Після лінеаризації системи диференціальних рівнянь були вилучені проміжні змінні, що дало змогу отримати лінеаризовану математичну модель нагрівника, яка є придатною для синтезу багатоконтурної системи автоматичного керування непрямим нагрівником

Аналіз та концепція розвитку неруйнівних тестових методів діагностування ізоляції електродвигуна

В.Є. Кривоносов — 2024-12-26

Умови роботи асинхронного двигуна (АД) пов’язані з неякісною напругою мережі живлення, підвищеною запиленістю, вологістю та кислотністю навколишнього середовища, технологічними та випадковими струмовими перенавантаженнями, що є наслідком зниження властивості ізоляції та непередбачених аварійних ситуацій. Щорічно до 80% аварійного виходу АД з ладу припадає на пошкодження ізоляції як корпусної до 20-25%, так і міжвиткової, на долю якої випадає до 80%. Своєчасне виявлення критичного стану і прогнозування розвитку аварійної ситуації ізоляції обмоток АД є головним напрямком підвищення економічної ефективності електротехнічних комплексів. Одним з методів зниження втрат електроенергії є компенсація реактивної потужності як комплексна, так і локальна. Асинхронні двигуни споживають більше 60% вироблюваної електроенергії. Застосування асинхронних двигунів у нерегульованому електроприводі складає до 75% від усього парку електроприводу. Щорічно аварійний вихід з експлуатації АД становить до 20-25%, а в деяких випадках – до 30%. Сучасні мікропроцесорні пристрої, які впроваджуються в автоматизацію електротехнічних комплексів, дозволили поєднати локальну компенсацію реактивної потужності, що споживають асинхронні двигуни, з діагностичною системою контролю та прогнозування залишкового ресурсу роботи асинхронного двигуна та виявлення виткового замикання у статорних обмотках електродвигуна. Метою роботи є аналіз існуючих тестових неруйнівних методів діагностування стану діелектричної властивості ізоляції обмоток АД, обґрунтування напрямку розвитку методів тестової діагностики та прогнозування зниження властивості корпусної ізоляції обмоток АД із застосуванням залишкової енергій в умовах використання батареї конденсаторів. Для досягнення мети вирішені такі завдання: проведено аналіз методів контролю корпусної та виткової ізоляцій; вперше енергію, яка залишається в конденсаторах після їх відключення, використано в тестових неруйнівних методах; доведено, що для прогнозування залишкового ресурсу корпусної ізоляції електродвигуна в якості критеріального параметру доцільно використовувати постійну часу затухання розряду конденсатора, а для виявлення виткового замикання в статорних обмотках в якості критеріального параметра доцільно використовувати час періоду періодичного затухання напруги на конденсаторі; встановлені взаємозв'язки зміни опору корпусної ізоляції обмоток та постійною часу розряду конденсатора. Найважливішим результатом є встановлення однозначного взаємозв'язку стану корпусної ізоляції та величини постійної часу згасання напруги на конденсаторі; зміна часу періоду та кількості вимкнутих витків у статорній обмотці АД. Найбільш суттєвим результатом є те, що зміну постійної часу вперше використано як критеріальний параметр для прогнозування залишкового ресурсу діелектричних властивостей корпусної ізоляції електродвигуна, а зміну часу періоду – як критеріальний параметр виявлення виткового замикання. Значимістю дослідження є те, що базовим значенням постійної часу згасання приймається значення, отримане після першого відключення електродвигуна від мережі. Запропоновано методи і розроблено програмне забезпечення для пристрою, що дозволяє контролювати неповнофазні режими напруги мережі та струмових ланцюгів в період роботи електродвигуна, а при відключенні електродвигуна від мережі – контролювати величину опору ізоляції статорних обмоток електродвигуна і кабелю, а також прогнозувати залишковий ресурс експлуатації електродвигуна