К вопросу влияния распределения температуры вдоль волоконно - оптического кабеля Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

износ от трения рабочих поверхностей, вследствие постоянноговзаимодействия элементов при ходьбе.

Экспертные оценки [4,10] говорят, что наиболее вероятный вариант отказа от приведенных выше нагрузок - отказ от боковых нагрузок, вследствие пластических деформаций элементов ортеза. Износ от трения рабочих поверхностей так же является значимым, но покрытие поверхно-

сти оксидированием нивелирует этот фактор. Конструкция ортеза при необратимых деформациях узла подвижности в зоне контакта предполагает недостаточно эффективную работу узла. Поэтому был проведен расчет CAE анализ напряженно деформированного состояния узла в процессе рабочих нагрузок в программе Ansys. Графические результаты приведены на рисунке 9

Рисунок 7 - Схема нагружения и результат расчета напряжений

Предварительный расчет показал, что в конструкции возникают критические напряжения, приводящие к необратимым деформациям в пределах усилия нагружения 1200 Н -1500 Н (колебания возникают от разного размера сетки). Наиболее проблемной зоной являются заклепки для фиксации узла ортеза.

После проектирования узла подвижности можно переходть к проектированию всего ортеза целиком. Дополнительно необходимо доработать модуль крепления узла подвижности к ноге с возможностью настройки на разные типы ног с измененными морфологическими признаками на основе проушины, вариатора размерности и ремней крепления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гришко А.К., Юрков Н.К., Кочегаров И.И. Методология управления качеством сложных систем / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. — Пенза:, ИИЦ ПензГУ, 2014. - Т. 2. - С. 377-379

2. Гришко А.К., Трусов В.А. Стабилизация и обеспечение заданного качества работы линейных стационарных систем в переходном режиме введением обратной связи по производным / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. — Пенза:, ИИЦ ПензГУ, 2014. - Т. 2. - С. 377-379

3. Гришко А.К., Корж В.А., Канайкин В.А., Подсякин А.С. Теоретические и методологические основы понятия качества сложных технических систем / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. — Пенза:, ИИЦ ПензГУ, 2012. - Т. 1. - С. 132-134

4. Гришко А.К. Управление принятием решений на этапах проектирования сложных изделий на основе межмодельного взаимодействия / диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Пензенский государственный университет, Пенза, 2004

5. Гришко А.К. Анализ и оптимизация траектории поведения системы на основе прогнозирующего управления / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. — Пенза:, ИИЦ ПензГУ, 2008. -Т. 1. - С. 291-292

6. Горячев Н.В. К вопросу реализации метода автоматизированного выбора системы охлаждения / Горячев Н.В., Кочегаров И.И., Юрков Н.К. // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. 2013. № 3 (25). С. 16-20.

7. Гришко А.К. Информационная поддержка изделий на этапах жизненного цикла - основа системной работы по качеству / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. — Пенза:, ИИЦ ПензГУ, 2010. - Т. 2. - С. 281-283

8. Гришко А.К. Технология радиоэлектронных средств / - Пенза:, 2007. - 344 с.

9. Гришко А.К., Зудов А.Б. Интерфейсы на естественном языке как связь нейронных сетей с экспертными системами / В мире научных открытий. - Красноярск:, - 2010. №5-1. С. 119-122.

10. Гришко А.К., Юрков Н.К., Артамонов Д.В., Канайкин В.А. Системный анализ параметров и показателей качества многоуровневых конструкций радиоэлектронных средств / Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2014. № 2 (26). С. 77-84.

11. Артемов И.И. Экспериментальные исследования разрушения листовой рессоры транспортных средств / Артемов И.И., Келасьев В.В., Генералова А.А. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 2. С. 145-155.

12. Белов А.Г. Обеспечение влагозащитного покрытия печатных узлов датчика протечки / Белов А.Г., Баннов В.Я., Трусов В.А., Кочегаров И.И., Лысенко А.В., Горячев Н.В., Юрков Н.К. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 2. С. 151-154.

13. Меркульев А.Ю. Программные комплексы и системы проектирования печатных плат / Меркульев А.Ю., Сивагина Ю.А., Кочегаров И.И., Баннов В.Я., Юрков Н.К. // Современные информационные технологии. 2014. № 19 (19). С. 119-128.

14. Затылкин С.В., Баннов В.Я., Гришко А.К. Автоматизация процесса решения задачи оптимального раскроя листовых материалов / Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2015. № 7-3. С. 43-45.

УДК 681.315

Абишева1 Т.А., Ергалиев2 Д.С., Тулегулов2 А.Д.

1Алматинский университет энергетики и связи, Алматы, Казахстан 2Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана, Казахстан

К ВОПРОСУ ВЛИЯНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВДОЛЬ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

Экспоненциальный рост потребности в информации и технические возможности их удовлетворения приводят к доминированию оптических технологий передачи информации (1).

Последние разработки в области оптической временной рефлектометрии обеспечивают непрерыв-

ное измерение распределения температуры вдоль волоконного кабеля.

Оптическое волокно работоспособно в широком диапазоне температур (от минус 50°С до плюс 80°С), выдерживает напряжение на разрыв свыше 75 МПа. Это свойство волокна особенно удобно

для измерения температуры. В датчиках, основанных на эффекте РМБ, применимы только одномо-довые световоды. Определение места, в котором измеряется температура, происходит на основе технологии, схожей с применяемой в радарных установках (рефлектометрия). В световод запускаются лазерные импульсы, и характеристики рассеянного излучения записываются как функции времени. При известном значении скорости света можно вычислить температуру волокна в зависимости от расстояния (температурный профиль). Пространственное разрешение таких измерений определяется длительностью импульса (например, импульсы длительностью 10 нс задают точность измерения расстояния, равную 1 м). Благодаря высокому значению скорости света, в течение 1 секунды можно измерить распределение температуры в кабеле длиной несколько километров.

Рамановские датчики хорошо работают с много-модовыми волокнами. В Бриллюэновских датчиках используются только одномодовые волокна, что позволяет охватывать измерениями кабеля длиной до 50 километров. Оба вида датчиков позволяют определять температуру с точностью лучше 1°С при правильно заданном времени измерения. Брил-люэновские датчики позволяют измерять распределение температуры и механического напряжения в волокне, в то время как Рамановские - только распределение температуры (2) .

Для локализации используется метод, схожий с технологией оптической временной рефлектометрии (OTDR). Температура световода в определенной точке определяется путем анализа параметров излучения комбинационного рассеяния.

Прибором МТS-6000 на магистрали Алматы-Астана участка Казыбек-бек -Алматы были измерены параметры ВОЛС (АТ-Х8712Т8-03 6-8/2 8-3Х) , при этом были установлены следующие параметры прибора: 1 ms, 140^, 1550nm, 1 min"k-bek-alm 11.05.11", ручн.

По результатам измерений были построены графики изменения затухания в волокнах кабеля АТ-Х8712Т8-036-8/28-3Х за исследуемый период. Графики приведены на рисунках 1,2.

ДатА илмгрепия

Рисунок 1 - Затухание в волокна:': 1 модуля

Кабель АТ-Х8712Т8-036-8/28-3Х является кабелем с разветвлениями для наружной прокладки (3).

За период измерений наблюдалось изменение затухание в волокнах модулей кабеля. Более значительное изменение затухания приходятся на зимние месяцы 2012 года, т.е. наблюдается увеличение затухания кабеля. В целом значения затухание кабеля находятся в пределах нормы.

Чувствительным элементом, обнаруживающим различные воздействия, является уже проложенный оптический кабель. Изменение состояния вдоль волоконно-оптического кабеля позволяет определять место и время воздействия. Например, контроль вибрации на мостах для предотвращения чрезвычайных ситуаций от перегруза, несанкционированный доступ объектов охраны. Контроль состояния объекта охраны (например трубопровод различного назначения) осуществляется визуальным осмотром (возможно видеонаблюдение и прибытие на место нарушения в течении определенного промежутка времени) либо падением давления в трубе.

Рисунок 2 - Затухание в волокнах 2модуля

Рисунок 3 - Воздействие на кабель

К настоящему моменту уже было продемонстрировано, что подобные датчики позволяют с боль-

шой эффективностью решать задачу определения мест утечек в трубопроводах (рис.3).

ЛИТЕРАТУРА

1. Убайдуллаев. Волоконно-оптические сети.-М:Эко-Трендз, 2000.

2. "Leakage detection using fiber optics distributed temperature monitoring." 11th SPIE Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, March 14-18, 2004, San Diego, California, USA, Proc. SPIE Vol. 5384, pp.18 -25.

3. Трусов В.А. Проектирование одновибратора без перезапуска на программируемой логической интегральной схеме / Трусов В.А., Кочегаров И.И., Горячев Н.В. // Молодой ученый. 2015. № 4 (84). С. 276-278.

4. Артемов И.И. Особенности алмазного шлифования изделий из твердого и хрупкого материалов с применением наночастиц в смазочно-охлаждающей жидкости /Артемов И.И., Кревчик В.Д., Соколов А.В., Симонов Н.П., Артемова Н.Е. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2012. № 4 (24). С. 145-159.

5. Щербакова О.И. Методы изготовления многослойных печатных плат / Щербакова О.И., Граб Ю.А., Белов А.Г., Баннов В.Я., Кочегаров И.И., Трусов В.А. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2014. Т. 2. С. 154-157.

6. Артемов И.И. Экспериментальные исследования разрушения листовой рессоры транспортных средств / Артемов И.И., Келасьев В.В., Генералова А.А. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 2. С. 145-155.

7. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи.-М: Горячая линия -Телеком,2 0 07.-4 64с.