CC BY
62
Министерство образования и науки РФ
Правительство Пензенской области Академия информатизации образования Академия проблем качества РФ Российская академия космонавтики им. К.Э.Циолковского Российская инженерная академия Вычислительный центр РАН им. А.А.Дородницына Институт испытаний и сертификации ВВТ ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л.Минца» ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «РУБИН» ОАО «НИИФИ», ОАО «ПНИЭИ», ФГУП ФНПЦ «ПО СТАРТ», НИКИРЭТ, ЗАО «НИИФИиВТ» ОАО «ППО ЭЛЕКТРОПРИБОР», ОАО «РАДИОЗАВОД» Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС» ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА» Пензенский государственный университет
АадижУ{%шсж
ТРУДЫ
МЕЖДУНАРОДНОГО СИМПОЗИУМА
НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО
II то^
ПЕНЗА 2015
УДК 621.396.6:621.315.616.97:658:562 Т78
Труды Международного симпозиума «НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО»:
T78 в 2 т. - Пенза : ПГУ, 2015. - 2 том - 384 с.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
В сборник трудов включены доклады юбилейного ХХ-го Международного симпозиума «Надежность и качество», проходившего с 25 по 31 мая 2015 г. в городе Пензе.
Рассмотрены актуальные проблемы теории и практики повышения надежности и качества; эффективности внедрения инновационных и информационных технологий в фундаментальных научных и прикладных исследованиях, образовательных и коммуникативных системах и средах, экономике и юриспруденции; методов и средств анализа и прогнозирования показателей надежности и качества приборов, устройств и систем, а также анализа непараметрических моделей и оценки остаточного ресурса изделий двойного назначения; ресурсосбережения; проектирования интеллектуальных экспертных и диагностических систем; систем управления и связи; интерактивных, телекоммуникационных сетей и сервисных систем; экологического мониторинга и контроля состояния окружающей среды и биологических объектов; исследования физико-технологических процессов в науке, технике и технологиях для повышения качества выпускаемых изделий радиопромышленности, приборостроения, аэрокосмического и топливно-энергетического комплексов, электроники и вычислительной техники и др.
Оргкомитет благодарит за поддержку в организации и проведении Международного симпозиума и издании настоящих трудов Министерство образования и науки РФ, Правительство Пензенской области, Академию проблем качества РФ, Российскую академию космонавтики им. К. Э. Циолковского, Российскую инженерную академию, Академию информатизации образования, Вычислительный центр РАН им. А. А. Дородницына, Институт испытаний и сертификации ВВТ, ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», ОАО «УПКБ ДЕТАЛЬ», ОАО «НИИФИ», ФГУП «ПНИЭИ», ОАО «РУБИН», ОАО «РАДИОЗАВОД», ОАО «ППО ЭЛЕКТРИПРИБОР», ФГУП «ПО «СТАРТ», НИКИРЭТ - филиал ФГУП «ПО «СТАРТ», Пензенский филиал ФГУП НТЦ «АТЛАС», ОАО «ТЕХПРОММАШ», МИЭМ НИУ ВШЭ, Евразийский Национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Сургутский институт мировой экономики и бизнеса «ПЛАНЕТА»,Пензенский государственный университет.
Сборник статей зарегистрирован в Российском индексе научного цитирования (РИНЦ) с 2005 г.
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я :
Юрков Н. К. - главный редактор Трусов В. А. - ответственный секретарь Баннов В. Я. - ученый секретарь Волчихин В. И., Абрамов О. В., Авакян А. А., Дивеев А.И., Иофин А. А., Каштанов В. А., Майстер В. А., Острейковский В.А., Петров Б. М., Писарев В. Н., Роберт И. В., Романенко Ю. А., Северцев Н. А., Садыков С. С., Садыхов Г. С., Увайсов С. У.
ISBN 978-94170-818-5(т.1) ISBN 978-94170-818-8
© Оргкомитет симпозиума, 2015 © ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», 2015
значений часов реального времени (ЧРВ) показывает разницу менее одной секунды:
0 < ТРВ < 1с
Если разница между этими значениями превышает одну секунду, это указывает на начальное включение дыхательного тренажера и БКИУ начинает работу с исходного состояния.
Таким образом осуществляется восстановление работоспособности ДТ, что снижает возможность появления баротравмы пациента.
Заключение
Введенная в комплекс дыхательных тренажеров система диагностирования, реализованная структурно-алгоритмическим методом, обеспечивает повышение надежности функционирования, осуществляя контроль наиболее значимых блоков, оказывающих влияние на состояние пациента.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ивахно Н.В. Обобщенная структура комплексов интеллектуального тренажерного воздействия на дыхательную систему //Известия Тульского государственного университета. Серия. Технические науки. - 2014. - №11 (81). - С. 110-114.
2. Ермолаев В.А., Юрков Н.К., Романенко Ю.А. «Риски отказов сложных технических систем». Труды международного симпозиума «Надежность и качество» в 2-х т./ под редакцией Н.К. Юркова. Том 1. Издательство: Пензенский государственный университет. Пенза. 2014. С.46-49
3. САПР В РАСЧЁТЕ И ОЦЕНКЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЁЖНОСТИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ / Стюхин В.В., Кочегаров И.И., Трусов В.А. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 287-289.
4. Катуева Я.В. «Стратегии параметрического синтеза для обеспечения надежности по постепенным отказам». Труды международного симпозиума «Надежность и качество» в 2-х т./ под редакцией Н.К. Юркова. Том 1. Издательство: Пензенский государственный университет, Пенза. 2013. С.7-9
5. Ивахно Н.В., Федоров С.С. Принцип построения математической модели процесса обработки сигналов при распознавании дыхательной активности в системах интеллектуального тренажерного воздействия. //Биотехносфера. 2014. №5 (35). С.19-22.
6. 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.
7. Обобщенная структура контура самодиагностики в интеллектуальных тренажерах дыхательной мускулатуры. Материалы докладов 11-й межд. научн. конф. Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии: Книга 2. - Владимир: 2014, с.82-85.
УДК 615.841
1 2 11 Ишков А.С., Солодимова Г.А., Тимонина Е.А., Колдов А.С.
гФГОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
2ОАО «НИИ электронно-механических приборов», Пенза, Россия
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФИЗИОТЕРАПИИ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Введение.
Одним из методов применения импульсного электрического тока с прямоугольной формой импульсов является электросонтерапия или электро-сон. Импульсным током низкой частоты малой длительности слабой силы, вырабатываемым генератором, воздействуют в качестве ритмического раздражителя на нервные клетки коры головного мозга. Это действие, по учению Павлова, вызывает разлитое торможение клеток коры полушарий головного мозга, переходящее в сон.
Электросон оказывает регулирующее и нормализующее влияние почти на все функциональные системы организма и, прежде всего, на нервную систему.
Основная часть.
Для воздействия импульсного тока на головной мозг электроды накладываются на область глазниц и затылочную часть головы. К глазным электродам подключается отрицательный полюс (-), а к затылочным электродам - положительный (+) полюс.
Для лечения электросном используют импульсный ток прямоугольной формы, иногда в сочетании с дополнительной постоянной составляющей (ДПС). Длительность импульсов ти (рисунок 1), как правило, неизменна и составляет от 0,2 до 0,5 мс [1]. Амплитуда импульсов !ши плавно регулируется в диапазоне от 0 до 10 мА при нагрузке 5 кОм. Частота следования импульсов fш = 1/Ти для каждого пациента подбирается индивидуально в диапазоне от 1 до 160 Гц [2]. Если наблюдается повышенное возбуждение центральной нервной системы, обычно используется нижняя часть диапазона от 1 до 20 Гц. При угнетенном состоянии центральной нервной системы используется частота от 40 до 100 Гц. Сила тока ДПС 1дпС также плавно регулируется в диапазоне от 0 до 0,5 мА.
Несмотря на достаточно широкое использование данного вида физиотерапии в медицинской практике в настоящее время аппаратное обеспечение для проведения электросна не отвечает современным требованиям медицины. Имеющееся на отечественном рынке медицинской технике оборудование мо-
рально и физически устарело, обладает низкой надежностью [3].
I
шИ
ДПС
- и
'и
Рисунок 1 - Импульсная последовательность с ДПС для лечения электросном
Оборудование реализовано на элементной базе, которое снято с производства, следовательно, является неремонтнопригодным. Например, дефекты кабеля, дребезг контактов вносят помехи в работу прибора, в результате снижается положительный эффект от применения электросна [4]. Зарубежная аппаратура, с помощью которой проводится электросон, является мало доступной вследствие высокой стоимости и сокращения зарубежных поставок.
В связи с вышеизложенным, в настоящее время существует необходимость разработки устройства, реализованного на современных и доступных комплектующих и позволяющего проводить электросон без опасного воздействия на пациента. Разработана структурная схема прибора для проведения электросна, представленная на рисунке 2.
Разработанный прибор работает следующим образом. С программируемого генератора импульсов (ПГИ) сигнал с частотой до 160 Гц, действующим значением тока до 10мА, поступает на программи-
руемый усилитель сигнала (ПУС), в котором осуществляется усиление сигнала. Для защиты доступных для прикосновения металлических частей
от напряжения питающей сети используется цепь защиты пациента (ЦЗП).
пги
ЦАП
ПУС
ЦЗП
БО
АД
АЦП
МП
ОУ
ПУ
Рисунок 2 - Структурная схема прибора для проведения электросна
_V1 -12 V
VT1
R1
;500П С1
>R2 MOkfi
. R3 ЮкП
■R4 ■500П
1[iF
>
С2
1[iF
VT2
2N2712
<
2N2712
Рисунок 3 - Схема прибора в программе Multisim
с цилло г раф-XSC1
Nil
►
Т1 4- Т2 + Бремя 357.566 ms Канал А 129.704 mV Канал_В
± 357.566 ms 129.704 mV
Т2-Т1 0.000 s 0.000 V
Экран
Сохранить
Внешняя
Канал А
Канал Б
Шкала 5 rns/Div Шкала 10 V/Div Шкала 20 V/Div Запуск [7* г. (XI
задержка X 0 смещение У 0 смещение У 0 Уровень 0 V
I У/Т || Add 11 В/А На/в 1 ЁсШ® Тип (Одн, ] [Норм ](Авто ] [ Нет
Рисунок 4 - Результаты моделирования
Амплитудный детектор (АД) применяется для получения на выходе напряжения, изменяющегося в соответствии с законом модуляции амплитуды входного сигнала. АЦП преобразует значения величин сигнала на входе в цифровой код, необходимый для обработки микропроцессором. Микропро-
цессор обрабатывает цифровые коды с АЦП по заранее заложенной в него программе и выдает значения величин на отчетное устройство (ОУ), служащее для визуального контроля над параметрами. Для управления блоком приема используется пульт управления (ПУ).
Основными требованиями, предъявляемые к прибору для электросна являются возможность получения высокостабильных импульсов в заданном диапазоне частот. Для поиска схемотехнического решения, которое удовлетворяет поставленным требованиям, проведено моделирование работы отдельных компонентов разработанного прибора в программе Multisim (рисунок 3).
Генератор импульсов выполнен по схеме мультивибратора на двух транзисторах VT1 и VT2. Мультивибратор работает в так называемом режиме «автогенерации», то есть при подачи питания начинает сам генерировать импульсы без постороннего вмешательства. Выходные импульсы генератора поступают на вход дифференцирующей цепи. С помощью подстроечного потенциометра R5 можно менять постоянную времени дифференцирующей цепи и тем самым регулировать длительность выходных
импульсов. Обеспечение работы транзистора VT3 в ключевом режиме, позволяет улучшить вершину импульсов. Результаты моделирования работы схемы приведены на рисунке 4.
Заключение.
В результате проведенного моделирования разработана схема физиотерапевтического прибора для проведения электросна со следующими параметрами импульсов электрического тока:
- частота следования импульсов: от 5 до 150
Гц.
- длительность импульсов 0,5 мс ± 20%.
- длительность фронта и среза импульсов не более 50 мкс соответственно.
- максимальная амплитуда импульсного тока на выходе схемы - 10 мА ± 15% при нагрузке 5000 Ом ±1%.
ЛИТЕРАТУРА
1. Верещак А.П. Электронные физиотерапевтические аппараты: Учебное пособие. - Харьков: НТУ «ХПИ», 2001.
2. Электронная аппаратура для стимуляции органов и тканей / Под ред. Р.И.Утямышева и М. Враны - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 384с.
3. 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. Ишков А.С., Тарабрин А.И., Колдов А.С. Автоматизированная система контроля климатических испытаний радиоэлектронных компонентов достоверностью // Надежность и качество - 2014: труды Международного симпозиума: в 2-х т.- Пенза: Изд-во ПГУ, 2014. - Том 2 . - С. 94-95.
5. Ишков А.С., Сентюрев И.С., Маркелов М.К. Установка контроля изоляции кабеля из сшитого полиэтилена. Труды Международного Симпозиума «Надежность и качество». - Пенза: Издательство ПГУ, 2012.
6. ВЛАГОЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ В ДАТЧИКЕ УТЕЧКИ ВОДЫ / Белов А.Г., Баннов В.Я., Трусов В.А., Кочегаров И.И., Лысенко А.В., Юрков Н.К. // Современные информационные технологии. 2014. № 19 (19). С. 265-272.
7. Тычков А.Ю., Чураков П.П., Кривоногов Л.Ю. Автоматизированная система обработки и анализа электрокардиосигналов в условиях интенсивных помех различного вида // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2011. - № 1 (17). - С. 117-125.
УДК 681.5
Ключников А.В., Кузьминых Н.А., Лаптев А.С., Плетенев И.В., Самарцев А.А.
Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И.Забабахина, Снежинск, Россия
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ КОЖНЫХ ПОКРОВОВ НА РАДИАЦИОННЫХ ОБЪЕКТАХ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ
На сегодняшний день атомная отрасль России представляет собой комплекс предприятий и организаций где производится работа с разного рода источниками радиоактивного загрязнения, а также ведется масштабное строительство новых объектов и АЭС.
Говоря о безопасности объектов атомной отрасли, обычно имеют в виду их свойство сохранять воздействие (в том числе радиационное) на население и окружающую среду в установленных пределах, как при нормальной эксплуатации, так и в аварийных ситуациях. Для обеспечения безопасности любого радиационного объекта необходим комплекс мер, направленных на максимально возможное снижение дозовых нагрузок на население и персонал, а также на предупреждение и ограничение последствий облучения. Таким образом, конечная цель комплексных мероприятий по обеспечению безопасности радиационного объекта - гарантировать, что ни при каком сценарии не будет угрозы выхода радиоактивности за пределы производственной зоны.
Зачастую при работе объекта атомной отрасли в штатном режиме имеется вероятность радиоактивного загрязнения кожных покровов персонала, что, в случае отсутствия надлежащего радиометрического контроля, может привести к распространению загрязнения за пределы объекта.
В соответствии с требованиями п.10.9 санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.6.1.07-03 "Гигиенические требования к проектированию предприятий и установок атомной промышленности" (СПП ПУАП-03), введенных в 2003 году, санпропускники радиационных объектов, где проводятся работы I класса, должны оборудоваться устройствами принудительного контроля загрязнения кожных покровов.
На вновь вводимых объектах атомной отрасли на этапе проектирования, безусловно, обеспечивается данное требование: заранее планируются и устанавливаются современные устройства радиометрического контроля персонала, обеспечивающие надежную индикацию радиоактивных загрязнений кожных покровов и одежды при проходе через санпропускник, а также запрещение выхода персонала без соответствующих мер (дезактивация, смена одежды и др.).
Хуже обстоят дела на радиационных объектах отрасли, в которых проектом не были предусмотрены стационарные технические средства организации принудительного радиометрического контроля (далее ПРК). Так проведенный анализ показал, что зачастую в санпропускниках зданий, где проводятся работы I класса, ПРК не предусмотрен. Вместо этого имеются разного рода организационно-технические мероприятия с применением радиометрических установок или приборов, при этом вся ответственность за контроль целиком лежит на персонале. Таким образом, «принуждение» персонала к контролю ограничено только требованиями инструкций в подразделении и ответственностью персонала.
Техническая сторона вопроса организации принудительного радиометрического контроля на объекте с использованием дисциплинирующих устройств, сводится к выбору одного из трех основных направлений:
поиск готовых решений, предлагаемых на современном рынке радиометрического оборудования «под ключ»;
внедрение собственных разработок предприятия;
доработка и модернизации имеющихся систем радиометрического контроля.
