CC BY
166
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-2/2017 ISSN 2410-700Х_
Таблица 2
Органоминеральные добавки, ускоряющие твердение и повышающие прочность бетона
Вид ОМД Компоненты ОМДу
минеральный компонент ПАВ ускорители твердения
ОМДу-1 молотый песок NaNO3,
ОМДу-2 молотый шлак С-3 Na2SO4,
ОМДу-3 молотый известняк CaCl2+NaNO2
70 60 50
I
8 40
к 30
!з 20 § 10 0
о £
Д = 0 % ОМДу-1 (мол. ОМДу-2 (мол. ОМДу-3 (мол.
песок) шлак) известняк)
iNaNO3 Na2SO4 CaCl2+NaNO2
Рисунок 2 - Влияние вида и состава модификатора ОМДу на прочность цементного камня в возрасте 1 суток твердения
Таким образом, использование разработанных органоминеральных добавок полифункционального действия позволит получить бетоны с улучшенными характеристиками. Список используемой литературы:
1. Каприелов С.С. Комплексный модификатор бетона марки МБ - 01 / С.С. Каприелов, А.В. Шейнфельд, В.Г. Батраков // Бетон и железобетон. - 1997. - № 5. - С. 38 - 41.
2. Разработка эффективных комплексных органоминеральных добавок для регулирования реологических свойств бетонных смесей: монография / В.Т. Перцев, А.А. Леденев; Воронежский ГАСУ. - Воронеж, 2012. - 136 с.
© Перцев В.Т., Леденев А.А., Халилбеков Я.З., 2017
УДК 612.822.1+612.45.015.3
А.М. Соловьев
канд. техн. наук, сотрудник Академия ФСО России, г. Орел, РФ
E-mail: solowjevam@mail.ru М.А. Асецкий
сотрудник Академия ФСО России, г. Орел, РФ E-mail: paulwalker17@mail.ru Р.К. Кинденов
сотрудник Академия ФСО России, г. Орел, РФ E-mail: roman.kindenov@mail.ru Е.Н. Кухаренко сотрудник Академия ФСО России,г. Орел, РФ E-mail: evgkruglov@mail.ru
КОМПОНЕНТЫЙ СОСТАВ СИСТЕМЫ РАДИОМОНИТОРИНГА
Аннотация
Представленная декомпозиция системы радиомониторинга на территориальные компоненты
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-2/2017 ISSN 2410-700Х_
проведена с позиции необходимости обслуживания распределенных на большие территории технологических процессов. Классификация компонентов функциональной распределенности радиомониторинга проведена с позиции обеспечения их контролепригодности, следствием которой является возможность повышения их качества функционирования встроенными средствами контроля.
Ключевые слова
АСУТП, компоненты радиомониторинга, функциональная и территориальная распределенность.
Известно, что распределенные АСУТП характеризуются функциональной и территориальной распределенностью, которые обусловлены появлением микроконтроллеров и приближением их к объекту управления, а также «распределившими интеллект по территории» каналам передачи сигналов [1]. Став эффективным средством организации взаимодействия между компонентами распределенных АСУТП, каналы передачи одновременно являются уязвимым местом со стороны воздействия внешних помех, которые могут приводить к нарушениям и сбоям технологического оборудования и автоматики АСУТП. В особенности это справедливо при использовании в качестве физических переносчиков информации радиоканалов в силу их наибольшей доступности и простоты организации связи [2].
Для отмеченной ситуации, организация эффективной защиты от внешних помех протяженных на десятки и сотни километров каналов передачи требует территориальной и функциональной и распределенности и системы радиомониторинга, которая в некой степени должна повторять распределенность самой обслуживаемой АСУТП.
Территориальная распределенность компонент радимониторинга обеспечивается распределением по территории управляемых с пункта управления стационарных, мобильных и транспортируемых станций радиомониторинга, количество которых определяется протяженностью технологического процесса и особенностями радиоэлектронной обстановки вокруг действующей АСУТП. Как правило, станции радиомониоринга, отличаются функциональным назначением и конструктивным исполнением, нередко дополняют и расширяют задачи по радиомониторингу. Существующая возможность передачи управления от пункта управления к станции радиомониторинга позволяет наиболее эффективно осуществлять сбор информации об источниках радиоизлучений в реальном масштабе времени и проводить проверку соответствия характеристик и параметров излучения требованиям норм и разрешений [5].
Примером действующей территориально-распределенной системы по радиомониторингу источников радиоизлучений является распределенная система АРК-ПОМ1 (http://www.ess.ru/sites/default/files/ files/articles/2006/05/2006_05_04.pdf). Наличие в ее составе стационарных, разворачиваемых и мобильных станций пеленгования позволяет получать точные пеленги и определять местоположения источников радиоизлучения, а также локализовать источники помех. Возможность управления работой системы одновременно с выполнением задач по локализации источников излучения и измерения напряженности электромагнитного поля как от стационарного центрального поста или от мобильной станции повышает эффективность работы системы за счет повышения ее надежности, простоты вычислений, наглядности отображения результатов и возможности пеленгации при движении.
В отличие от описанной системы, мобильная система АРК-ПОМ2, размещенная на транспортных средствах, обладает преимуществами по массогабаритным показателям. Использование разворачиваемых пеленгаторов, подобных как и в стационарной системе, позволяет достигнуть тех же технических характеристик для отдельно взятого поста, хотя и требуется для успешного функционирования системы применять специальные режимы работы с ограниченным трафиком и низкоскоростные системы радиосвязи между отдельными постами радиомониторинга.
Система автоматизированного радиомониторинга и определения местоположения передатчиков АРК-ПОМ3 относится к семейству портативных многофункциональных средств, рассчитанных на ручную транспортировку. Подобные средства могут использоваться на стационарных или временных постах, оборудованных или необорудованных электропитанием, а также на открытой местности. Состоящая, как правило, из центрального и одного или двух периферийных постов с совмещением функций радиоподавления, рассматриваемая система может функционировать как в качестве составной части системы
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-2/2017 ISSN 2410-700Х_
определения местоположения источников радиоизлучения, так и самостоятельно.
Территориально-распределенная система радиомониторинга АРМАДА (http://www.bn-ti.ru/des.asp?itm=-5933&tbl=04.01.01.02.01) предназначена для решения задач радиомониторинга на различных по масштабу территориях. Входящие в состав системы центры и пункты управления, а также стационарные, мобильные и портативные станции радиомониторинга образуют трехуровневую схему функционирования с возможностью расширения функциональности, поддержки измерительной аппаратуры разных производителей, а также гибкой системы формирования задач радиоконтроля.
Следует также отметить, что приведенные примеры распределенных систем радиомониторинга базируются на быстродействующих отечественных панорамных цифровых приемниках семейства АРГАМАК и АРГАМАК+, имеющих высокую чувствительность, малый вес и габариты.
Функциональная распределенность системы радиомониторинга определяется выделением участков селекции и обработки сигналов, преобразования и измерения параметров радиосигналов (рис. 1).
Рисунок 1 - Функциональная распределенность радиомониторинга
Следует отметить, что по мнению профессора Ракова В.И. (2014 г.), говоря о функциональной распределенности радиомониторинга речь следует вести о распределении составляющих участки компонентах информационного технологического процесса, поскольку в процессе радиоприема происходит качественное преобразование сигналов от территориально разнесенных радиоэлектронных средств и других источников радиоизлучений с целью получения информации для оценки и принятия эффективных решений по использованию радиочастотного спектра [3, 4].
Состав и основные функции участков радиомониторинга, обуславливающих его функциональную распределенность, представлены в таблице 1.
Таблица 1
Состав и основные функции участков радиомониторинга
Компон-ты, ^"^^-функции Участки Компоненты декомпозиции подсистем радиомониторинга Основные функции
Участок антенных систем Антенны постоянного или мобильного варианта исполнения и элементы антенно-фидерных трактов Преобразование электромагнитных волн в сигналы
Участок приемных устройств Усилители низкой и высокой частоты, фильтры, демодуляторы, коммутаторы, блоки питания Усиление, фильтрация, демодуляция и формирование сигналов
Участок измерения параметров сигналов Средства измерений Измерение параметров и характеристиках сигналов от территориально разнесенных радиоэлектронных средств и других источников радиоизлучений
Декомпозиция участков радиомониторинга на представленные в таблице 1 компоненты проведена с позиции обеспечения их контролепригодности, т. е. целесообразности и возможности текущего отслеживания качественного состояния и тем самым повышения эффективности функционирования системы радиомонитринга в целом. Полная характеристика выделенных подсистем компонентами обеспечена с одной стороны полным перечнем взаимно исключающих друг друга компонент, а с другой - полным охватом компонентами области декомпозиция. Например, если бы в перечне технических компонент участка радиоприемных устройств отсутствовал, например, блок питания, то функциональное взаимодействие
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-2/2017 ISSN 2410-700Х_
остальных компонент не обеспечило бы нормальное функционирование выделенной подсистемы. С другой стороны, например, исключение «усилителя высокой частоты» из перечня усилительных устройств радиоприемного тракта привело бы к неоднозначности на выделенном уровне декомпозиции.
Участок антенных систем радиомониторинга представлен антеннами постоянного или мобильного варианта исполнения и элементами антенно-фидерных трактов с задачей приема электромагнитных волн различного частотного диапазона. Участок приемных устройств в составе компонентов фильтров, детекторов и усилителей, выполняя операции фильтрация, усиления, демодуляция и формирования потока сообщений для их дальнейшей обработки, обеспечивает требуемое функционирование системы радиомониторинга и достоверность результирующих сигналов, поскольку именно в них осуществляется окончательное формирование требуемых свойств сигналов для последующего измерения параметров и характеристик [6]. Участок измерения параметров сигналов включает в себя средства измерения различного функционального назначения, предназначенные для оценки параметров и характеристик сигналов для последующего принятия решений по использованию радиочастотного спектра. В качестве средств измерений могут использоваться, например, портативные анализаторы спектра MS2712E, MS2713E фирмы Anritsu.
Наряду с декомпозицией участков радиомониторинга на представленные в таблице 1 технические устройства, возможность реализации программной обработки сигналов позволяет выделить в качестве компонентов системы радиомониторинга аппаратно-программные комплексы, совмещающие в себе функции всех трех, представленных в таблице 1 участков, и позволяющие на практике исключить неоправданное расширение компонентного состава системы радиомониторинга.
Пример аппаратно-программной структуры комплекса радиомониторинга представлен на рисунке 2
[7].
Рисунок 2 - Типовая универсальная структура комплекса радиомониторинга
Аппаратная часть комплекса радиомониторинга представлена антенной системой и радиоприемным устройством с задачей преобразования электромагнитных волн в широкополосный сигнал промежуточной частоты, удобный для последующей обработки программными средствами с целью измерения требуемых параметров и характеристик. Программная часть, установленная на ЭВМ, выполняет задачи как управления комплексом радиомониторинга, так и функции технического анализа радиосигналов. В качестве антенно-фидерных устройств в комплексах радиомониторинга используются всенаправленные антенны, а в случае необходимости определения направления на его источник и направленные антенны. Кроме перечисленных антенн в системах радиомониторинга могут использоваться также как одиночные логопериодические антенны, так и антенные решетки из четырех и более элементов с программно изменяемой диаграммой направленности [8]. Примерами антенн для комплексов радиомониторинга являются направленная логопериодическая антенна - Аагота HyperLOG, биконическая антенна Аагота BicoLOG, многосекционные антенны Аагота IsoLOG 3D фирмы Аагоша с разным модельным рядом для различных частотных диапазонов, а также рупорная измерительная антенна ВВНА 9170, рупорная измерительная антенна ВВНА 9120 D, логопериодическая антенна USLP 9143 В, логопериодическая антенна иНАЬР 9108 А, активная
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-2/2017 ISSN 2410-700Х_
биконическая антенна EFS 9218 фирмы Schwarzbeck, широкодиапазонная ненаправленная антенна 20001616, широкодиапазонная логопериодическая антенна 2000-1617 фирмы Anritsu, направленная антенна Tektronix DF-A0047 фирмы Tektronix. Как правило, радиоприемное устройство состоит из блока преселектороов, двух смесителей и набора усилителей для первой и второй промежуточных частот и обеспечивает трехкратное преобразование частоты. В качестве радиоприемных устройств в комплексе радиомониторинга, выполняющих прием сигналов в заданном диапазоне частот и обладающие наивысшими характеристиками по чувствительности и избирательности относится оборудование фирм-производителей Rohde&Schwarz и Hewlett-Packard с 2 [8]. Блок аналого-цифровой обработки состоит из модуля фильтрации и преобразования частоты аналого-цифрового преобразователя и выполняет задачи вычислению пеленга. Посредством фильтрации аналогового сигнала с целью подавления зеркальных каналов, его преобразование на промежуточную частот и окончательная фильтрация в требуемой полосе частот в блоке АЦП происходит преобразование отфильтрованного аналогового сигнала в цифровой. Когерентность преобразуемых сигналов обеспечивается в блоке обеспечивается подачей на него напряжения местного гетеродина, а его управление осуществляется с помощью контроллера. Полученные в АЦП выборки цифрового сигнала поступают в цифровой сигнальный процессор, в котором производится их накопление и вычисление пеленга. Дополнительно цифровой сигнальный процессор выполняет функции быстрого панорамного анализа, обнаружения источников радиоизлучений и др. Демодулятор позволяет прослушивать принимаемый радиосигнал, а звуковой процессор - посредством оцифровки и сжатия звукового сигнала с выхода демодулятора с целью последующей его записи на жесткий диск ЭВM, позволяет проводить анализ звукового сигнала с целью обнаружения в нем речевых сообщений.
Примером современного комплекса радиомониторинга, в котором сочетаются функции программно-аппаратной обработки сигналов в виде цифровой фильтрации и вычисления спектра с использованием быстрого преобразования Фурье с заданной весовой (оконной) функцией является комплекс "РЧ-01", производства фирмы ЗАО "Руднев-Шиляев" (www.rudshel.ru), к достоинству которого относятся сокращение времени обзора панорамы, а также возможность демодуляции сложных цифровых сигналов за счет цифровой обработки сигналов. В целом можно констатировать, что реализация цифровой обработки сигналов в комплексе радиомониторинга позволяет улучшить его технические характеристике, а модификация программного обеспечения позволяет реализовать измерение любого требуемого параметра или характеристики отслеживаемого радиосигнала.
Таким образом, декомпозиция системы радиомониторинга на территориальные компоненты проведена с позиции необходимости обслуживания распределенных на большие территории технологических процессов. Компоненты функциональной распределенности выделены с позиции обеспечения их контролепригодности, следствием которой является возможность повышения их качества функционирования встроенными средствами контроля.
Список использованной литературы:
1. Федоров Ю. Н. Справочник инженера по АСУТП. Проектирование и разработка [Электронный ресурс] : учебно-практическое пособие. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. - 928 c. - Режим доступа: http : //www .iprbook-shop.ru/5060.
2. Ефанов В. И. Электрические и волоконно-оптические линии связи [Электронный ресурс] : учебное пособие / В. И. Ефанов. - Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. - 149 с. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/14032.
3. Рембовский А. M. Радиомониторинг - задачи, методы, средства [Текст] / А. M. Рембовский, А. В. Ашихмин, В. А. Козьмин ; под ред. А. M. Рембовского. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - M. : Горячая линия -Телеком, 2010. - 624 с.: ил.
4. Кирсанов Э.А. Обработка информации в пространственно-распределенных системах радиомониторинга [Электронный ресурс]: статистический и нейросетевой подходы / Э. А.Кирсанов, А. А. Сирота - M.: ФИЗMАТЛИТ, 2012. - 344 с. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/24416.
5. Слободянюк П. В., Благодарный В. Г. Радиомониторинг: вчера, сегодня, завтра (Теория и практика построения системы радиомониторинга) / Под общ. ред. П.В. Слободянюка. - Прилуки: ООО «Издательство
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 04-2/2017 ISSN 2410-700Х
<^р-Пол^раф», 2010. - 296 с.: ил.
6. Галкин В.А. Цифровая мобильная радиосвязь [Электронный ресурс] : учебное пособие / В. А. Галкин-М. : Горячая линия - Телеком, 2012. - 592 с. - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/12064.
7. Рембовский А.М. Автоматизированный контроль излучений - задачи и средства // Электронный журнал Специальная техника, 2002, С. 4-9
8. Чепелев В.В. Системы радиомониторинга и их компоненты // Электроника : Наука, технология, бизнес, № 3, 2005, C.54-55.
© Соловьев А.М., Асецкий М.А., Кинденов Р.К., Кухаренко Е.Н., 2017
УДК 629.113
Сусиков Дмитрий Сергеевич, магистрант Волгоградский государственный технический университет
г. Волгоград E-mail: stepod@mail.ru
ОБЗОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ МАХОВИЧНЫХ ГАСИТЕЛЕЙ КОЛЕБАНИЙ В ПОДВЕСКЕ АВТОМОБИЛЯ И ИХ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
Аннотация
Использование маховичных гасителей колебаний в автомобильных подвесках является перспективным направлением в повышении плавности хода. Однако работа маховичных гасителей существенно зависит от конструктивных особенностей привода маховика. Статья является обзором конструктивных схем маховичных гасителей колебаний с различными приводами в подвеске автомобиля и их математических моделей.
Ключевые слова
Маховичный гаситель колебаний, подвеска автомобиля.
Введение
Перспективным направлением совершенствования подвесок является использование в них динамических гасителей колебаний. Как показали исследования [1 - 3], в качестве динамического гасителя в подвеске автомобиля целесообразно использовать маховичный гаситель колебаний. Данная статья посвящена описанию и моделированию динамики маховичных гасителей колебаний, различающихся конструкциями приводов.
Основные конструктивные схемы маховичных гасителей колебаний в подвеске автомобиля
Рассмотрим четыре конструктивных схемы маховичных гасителей колебаний в составе двухмассовой колебательной системы, соответствующей подвеске автомобиля:
- с реечной передачей;
- с редуктором без сдающего звена;
- с редуктором, содержащим сдающее звено в виде фрикционной муфты;
- с гидравлическим приводом.
На рис. 1 - 4 представлены расчетно-конструктивные схемы маховичных динамических гасителей колебаний, соответствующие перечисленным видам передачи. На рисунках обозначено: mi и m2 -подрессоренные и неподрессоренные массы; с и С2 - жесткость рессоры и шины; ki и k2 - коэффициенты сопротивления рессоры и шины; zi и z2 - перемещения подрессоренной и неподрессоренной масс; q -кинематическое возмущение со стороны профиля дороги; J и ф - момент инерции и угол поворота маховика;.
