ivdon3@bk.ru
Надежность работы электроэнергетических систем в значительной мере определяется состоянием изоляции электротехнического оборудования. Повреждения изоляции могут приводить к потерям электроэнергии, сокращению срока службы линий и аппаратов, а также к аварийным отключениям, поэтому диагностика изоляции приобретает критическое значение для предотвращения технологических нарушений. Однако традиционные подходы к контролю изоляции часто трудоемки и субъективны. В связи с этим возрастает роль методов компьютерного зрения и глубокого обучения, способных автоматически обнаруживать дефекты изоляции и тем самым повышать эффективность и объективность мониторинга. В настоящем исследовании рассматривается применение современных архитектур глубоких сверточных нейронных сетей для задачи распознавания изоляционных элементов электрооборудования. Особое внимание уделяется сравнительному анализу нескольких передовых моделей. Рассматриваемые архитектуры показывают эффективные результаты и обеспечивают глубокий многомасштабный анализ признаков сцены на основе сверточных сетей. В данной работе модели применяются в связке с алгоритмами аугментации изображений. Аугментация данных позволяет искусственно расширить ограниченные наборы обучающих изображений за счет разнообразных преобразований, что особенно важно при небольшом объеме датасета. Применение данных методов направлено на повышение качества обучающих данных и снижение риска переобучения моделей, а также на преодоление дисбаланса классов в выборке за счет генерации дополнительных образцов неисправностей. Предлагаемый подход включает проведение последовательного сравнительного эксперимента на малом и ограниченном наборе данных изображений с энергетических объектов. Проведено сравнение по метрикам точности и полноты различных архитектур нейросетей при комбинировании различных стратегий аугментации, чтобы выявить комбинацию моделей и методов увеличения данных, обеспечивающих наивысшую точность распознавания. Результаты исследования позволят определить наиболее эффективные модели и приемы аугментации, пригодные для условий реальной эксплуатации на энергетических объектах – с учетом сложного фона, переменного освещения и различных ракурсов съемки оборудования. Выявление таких оптимальных решений на основе глубокого обучения призвано повысить надежность и эффективность автоматизированного контроля изоляции в электроэнергетике.
Ключевые слова: компьютерное зрение, сверточные нейронные сети, изоляция, дефект, аугментация данных, машинное обучение, энергетика, автоматизация анализа изображений
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.1 - Теоретическая и прикладная электротехника
В статье рассматривается численное моделирование процесса разделения энергии (температурной стратификации) в трубе Леонтьева, проведенное с использованием программного обеспечения STAR-CCM+. Исследование сосредоточено на сравнительном анализе двух различных конструкций трубы, каждая из которых предназначена для создания разности температур в потоках газа. В ходе моделирования было установлено, что сверхзвуковой поток, проходящий через трубу, достигает значительно повышенной температуры на выходе, тогда как дозвуковой поток, напротив, характеризуется заметным понижением температуры. Приведены детализированные профили скорости и температуры газа для обеих конструкций, демонстрирующие эффективность каждого из вариантов трубы Леонтьева в создании четко выраженных областей с разной температурой газа без необходимости в дополнительном внешнем теплообмене. Полученные результаты имеют практическое значение для повышения эффективности работы газораспределительных станций, позволяя более эффективно управлять тепловыми потоками и предотвращать образование кристалогидратов, а также могут быть использованы в других технологических процессах, где требуется разделение температурных потоков без внешнего подогрева или охлаждения.
Ключевые слова: труба Леонтьева, численное моделирование, STAR-CCM+, температурная стратификация, газовый поток
1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена исследованию поведения толпы в общественных зданиях при пожаре. Предлагается метод оценки эффективности организации эвакуации людей из общественного здания, позволяющий учитывать распространение паники среди эвакуирующихся. Метод основан на разработке имитационной модели эвакуации, учитывающей воздействия некоторых факторов на степень паники людей, реализующей агентно-ориентированный подход. Предлагаемый метод позволяет при описании психоэмоционального поведения каждого агента в отдельности в процессе эвакуации оценивать эффективность организации эвакуации толпы в целом. Результаты моделирования на примере здания торгово-развлекательного центра показывают, что возможные панические состояния эвакуирующихся могут оказывать влияние на эффективность эвакуации.
Ключевые слова: эвакуация, паника, имитационная модель, метод оценки эффективности, торгово-развлекательный комплекс, агентно-ориентированный подход
Статья посвящена исследованию проблемных вопросов формирования организационно-технических систем класса "киберполигонов" с применением оригинального методического аппарата технико-экономического обоснования системотехнических решений по их построению. Рассматриваются особенности существующих подходов к обоснованию системотехнических решений по построению организационно-технических систем, информационно-технических и технических систем. Предложены направления по их развитию с учетом динамики поэтапного создания и модернизации организационно-технических систем, а также возможной адаптации или конвергенции с одновременно развивающимися инфраструктурными проектами и решениями. Формальные аспекты в методическом аппарате отражаются в изменении состава функциональных компонент в концептуальных и аналитических моделях, соответствующих формальных описаний их взаимосвязей и характеристик, а также в модификации процедур технико-экономической оценки вариантов построения киберполигона.
Ключевые слова: информационная безопасность, инфраструктура, киберполигон, технико-экономическая оценка, средство защиты
2.3.4 - Управление в организационных системах , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Рассмотрен способ дистанционного определения угловой скорости вращения лопастей ветрогенератора, основанный на цифровой обработке видеопотока работы этого ветрогенератора. Анализируются основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при таком способе измерения угловой скорости. Рассматриваемый способ определения скорости вращения лопастей ветрогенератора возможен при условии, что частота кадров в несколько раз больше определяемой частоты вращения. Найдена мини-мально возможная погрешность этого метода измерения, рассчитана на конкретном при-мере реальная погрешность измерения угловой скорости.
Ключевые слова: цифровая обработка видеопотока, стабилизация изображения ветрогенератора, нахождение контуров лопастей ротора, оценивание угловой скорости вращения ротора
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье описывается актуальность проведения геодезического контроля. Кратко описывается существующий и предлагаемый способы геодезического контроля. Так же предлагается специальное устройство для геодезических изысканий промышленных зданий и сооружений. Данное устройство крепится к геодезической рейке, на нем закрепляется лазерный дальномер. С помощью данного устройства появляется возможность выполнить геодезическую съемку строительных конструкций промышленного здания или сооружения без закрепления реперных точек.
Ключевые слова: геодезия, лазерный дальномер, геодезическая рейка, съемка, устройство, здание, сооружение, пластина, болт, резьба, размер
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Рассмотрены способы инъекционного закрепления грунтов основания под фундаментами объектов культурного наследия. На конкретных примерах показаны особенности закрепления грунтов методами цементации и силикатизации. Приведены технологические особенности закрепления грунта, учитывающие материал фундаментов и техническое состояние объектов культурного наследия
Ключевые слова: цементация, силикатизация, инъектор, грунт, закрепление, фундамент, объект культурного наследия, осадка, просадка, деформация
Выполнен анализ проектов закрепления грунтовых оснований, являющихся составными частями проектов нового строительства зданий образовательных учреждений в Ростовской области в 2016-18 гг. На примере строительства школ в гг. Ростове-на-Дону, Таганроге, Шахтах, Новочеркасске, Аксае и с. Чалтырь рассмотрены основные технические и технологические решения по закреплению грунтов, принимаемые в зависимости от инженерно-геологических условий площадок строительства
Ключевые слова: цементация, инъектор, грунт, закрепление, фундамент, грунтовые сваи, подпорные стенки, осадка, просадка, деформация
В данной статье рассмотрена природа органоминеральных гибридных нанокомпозитов. Перспективными направлениями в области органоминеральных гибридных нанокомпозиционных материалов станут методы синтеза мультикомпонентных материалов, а также типа «сетка в сетке» и «гость-хозяин». Фундаментальной проблемой химии и физики нанокомпозитов остается зависимость «структура-свойство». Решение этой проблемы позволит перейти от исследований материалов к их целенаправленному проектированию.
Ключевые слова: нанокомпозиты, золь-гель технология, синтез, наночастицы.
05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов
Рассмотрены свойства водорастворимых высокомодульных силикатных систем: на основе полисиликатов щелочных металлов, называемых жидкими стеклами и цепочки их превращений из низших олигомеров в высшие, с последующим образованием коллоидных растворов - кремнезолей. Проанализированы методы получения, свойства и применение водорастворимых высокомодульных силикатных систем. Показаны возможности их использования в качестве связующего и модифицирующих добавок для получения различных наноструктурированных композиционных материалов. Представлены примеры перспективных направлений применения жидкого стекла и водных растворов высокомодульных силикатов в строительстве и промышленности. В частности показаны возможности применения жидкого стекла и водных растворов силикатов при производстве наноструктурированного силикатного полимербетона. В ракетно-космической технике для изготовления водоразрушаемых оправок, применяемых при изготовлении корпусов ракетных твердотопливных двигателей и емкостей высокого давления типа «кокон» из композиционных материалов методом намотки. Рассмотрено применение золей для получения неорганических нанокомпозитов, керамики и монолитных блоков из оксида кремния, которые могут использоваться в различных областях современной техники. Показаны возможности применения кремнезолей в качестве связующего для получения ультралегковесных огнеупорных теплозащитных материалов, применяемых для защиты оборудования от высокотемпературных воздействий. Предложены направления развития производства новых кислотостойких материалов и футеровок, для защиты химического оборудования, узлов и деталей, работающих в коррозионно активных средах.
Ключевые слова: Ключевые слова: жидкое стекло, силикатный полимербетон, добавки, силикаты органических оснований, тетрафурфурилоксисилан, фурфуриловый спирт, наноструктура, композиционные материалы, водорастворимые силикаты, кремнезоль, золь-гель переход, отверждение, кс
05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов
Рассматривается вопрос влияния низких температур на прочность грунтов при химическом закреплении.Проведены лабораторные испытания грунтов после из закрепления раствором жидкого стекла,выдержанных при низких температурах хранения.
Ключевые слова: Лессовые грунты,химическое закрепление , прочность грунта ,низкие температуры
Даны рекомендации по решению генерального плана, объемно-планировочным и архитектурно-художественным решениям гостиниц, расположенных в горных и предгорных районах Юга России. Экономически выгодные компактные централизованные схемы в условиях рельефа затруднительно использовать, поэтому возможно применять блокированные ячейки или корпуса, связанные закрытыми короткими пешеходными связями. При проектировании и ориентации жилых этажей гостиниц необходимо учитывать возможность обзора из номеров интересных видов. При проектировании гостиницы у подножия крутого склона целесообразно применять галерейную планировочную схему жилого этажа и ориентировать галерею на неблагоприятную затененную сторону здания. При равноценных ландшафтных условиях можно использовать коридорную планировочную структуру с расположением номеров по обе стороны. Для гостиниц, расположенных в горных районах, характерны два основных подхода к их архитектурным решениям: противопоставление ландшафту или гармоническое слияние с ним.
Ключевые слова: гостиница, архитектура гостиниц, проектирование гостиниц, горно-рекреационные комплексы, гостиница на рельефе, террасная гостиница, Юг России
Методы формирования программы основаны на основе вариативной проработки ТЭО для обеспечения минимальных объемов строительно-монтажных работ. Учитывается энерго-тепло-водоснабжение, отвод промышленных и сточных вод, обеспечение трудовыми ресурсами. Решаются вопросы на уровне последних достижений науки и техники.
Ключевые слова: реконструкция объекта, технико-экономические показатели
В работе проведены экспериментальные исследования технологических режимов формирования элементов микрофлюидики для гибридных сенсорных систем методом фокусированных ионных пучков на многофункциональном сверхвысоковакуумном нанотехнологическом комплексе НАНОФАБ НТК-9. Определены параметры фокусированного ионного пучка, позволяющие формировать элементы микрофлюидики с заданными размерами. Отработана методика формирования макетов элементов микрофлюидики на подложке кремния. Параметры сформированных элементов исследованы методами растровой электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии. Сформированы и исследованы фильтрующие мембраны, содержащие отверстия диаметром от 105 до 150 нм. Полученные результаты могут быть использованы при формировании наноразмерных структур и разработке технологических процессов изготовления элементов микрофлюидики для гибридных систем и лабораторий-на-кристалле.
Ключевые слова: Нанотехнологии, фокусированные ионные пучки, микрофлюидика, гибридные системы, сенсор, лаборатории-на-кристалле.
В работе проведены экспериментальные исследования технологических режимов формирования гибридных углеродных наноструктур (ГУНС) на основе нанотрубок на базе многофункционального сверхвысоковакуумного нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9. Определены параметры влияющие на образование ГУНС, а также сформированы и исследованы экспериментальные образцы модифицированных и Y-образных гибридных углеродных наноструктур. Полученные результаты могут быть использованы в качестве элементов наноэлектроники и наносистемной техники, наполнителей композитных соединений, а также аккумуляторов водорода.
Ключевые слова: Нанотехнологии, углеродные нанотрубки, гибридные углеродные наноструктуры