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 анализируются традиционные и гибкие методологии управления проектами, их ключевые особенности, достоинства и ограничения. Традиционные методологии, такие как водопадная модель и метод критического пути (англ. Critical Path Method- CPM), ориентированы на последовательное планирование, которое подходит для проектов с фиксированными требованиями. Гибкие методологии – гибкая разработка программного обеспечения (англ. Agile Software Development - Agile), метод скрам (англ. Scrum) предлагают высокую адаптивность, что важно для проектов с частыми изменениями. Авторы сравнивают условия применения обоих подходов и описывают критерии выбора методологии в зависимости от типа и динамики проекта. Статья полезна как для практиков, так и для исследователей в сфере управления проектами.
Ключевые слова: управление проектами, методология управления проектами, каскадная модель, метод критического пути, метод оценки и анализа программ, гибкая разработка программного обеспечения, метод критического пути
Повторное применение золошлаковых отходов ТЭЦ имеет важное экономическое и экологическое значение. Укрепление золошлаковых смесей портландцементом позволяет повысить физико-механические свойства грунтов: прочность, морозостойкость и др. Техническое понимание процессов структурообразования в укрепленных грунтах позволяет регулировать конечные свойства и качество слоев автомобильных дорог.
Ключевые слова: золошлаковые смеси, укрепленные грунты, структурообразование укрепленных грунтов, укрепление портландцементом, микроструктура золошлаковой смеси
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Рассматривается проблема недостаточной эффективности систем автоматического распознавания признаков генерации дипфейков на основе анализа аудиофрагментов в режиме реального времени. Предлагается решение для повышения эффективности обнаружения признаков использования deepfake за счет совершенствования нейросетевых моделей и алгоритмов анализа аудиозаписей голоса человека. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение системы обнаружения голосовых атак, оценка эффективности которого на натурных данных показало 83 % на демонстрационном наборе.
Ключевые слова: дипфейк, речевой аудиосигнал, модели машинного обучения, сверточная нейронная сеть, вишинг
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье представлена интеллектуальная управляющая система для косвенной оценки объема повреждения плодов, основанная на применении системы технического зрения и сверточной нейронной сети (СНС). Разработан алгоритм, использующий анализ площади дефектов на поверхности плода для прогнозирования объема поврежденной мякоти. Предложенный подход включает этапы захвата изображений, предобработки, сегментации повреждений с использованием СНС, регрессионной оценки объема повреждения и принятия решений на основе нечеткой логики. Описана математическая модель, связывающая площадь дефекта с объемом повреждения, учитывающая распространение гнили внутри плода. Представленная система обеспечивает оперативный и объективный контроль качества плодов, способствуя оптимизации процессов сортировки, хранения и переработки в пищевой промышленности и АПК.
Ключевые слова: интеллектуальная управляющая система, техническое зрение, автоматизация сортировки, сверточная нейронная сеть, сегментация изображений, оценка повреждений плодов, нечеткая логика
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 5.2.1 - Экономическая теория
Основные принципы образовательного дизайна при проектировании фундаментальной дисциплины определяются тем, что содержание, формат и технологии должны работать на результат. Один из современных активных форматов обучения – это мастерская. В настоящей работе представлена концепция мастерской, которая может выступить альтернативой лабораторного практикума по дисциплине «Физика», составляющей ядро современного инженерного образования. Представлены принципы работы мастерской, её техническое и материальное обеспечение, а также структура двухсеместрового курса «Физика». Описывается подход к формированию общепрофессиональных компетенций студентов через выполнение практических заданий и кейс-методы.
Ключевые слова: формы обучения, мастерская, физика, электромагнитное поле, колебания и волны, общепрофессиональные инженерные компетенции, лабораторный практикум, кейс-задания
5.8.7 - Методология и технология профессионального образования
В работе рассмотрены имитационные модели системы адаптивного регулирования давления в шинах, расчета коэффициента опрокидывания и величины бокового увода колес трактора в среде MathLab Simulink; выявлено, что компенсация угла поперечного уклона за счет изменения высоты подвески эффективнее сказывается на обеспечение рациональных угла увода колеса и коэффициента опрокидывания, чем снижение центра масс.
Ключевые слова: поверхность с поперечным уклоном, угол крена, коэффициент опрокидывания, угол увода колес, крутосклонный трактор
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 4.3.1 - Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
В статье представлен обзор существующих технических решений, рассмотренный с точки зрения двух подходов: полная замена электролизной установки на современный аналог; замена только измерительной части системы. По результатам обзора существующих технических решений сделан вывод о том, что покупка и замена целой электролизной установки или программно-измерительной части является экономически не выгодной и для Березовской ГРЭС можно реализовать собственную систему управления установками СЭУ-20 с использованием современных программно-технических средств автоматизации российского производства, но при этом собственная разработка принесет значительный экономический эффект из-за меньшей стоимости по сравнению с зарубежными аналогами. Для проектируемой системы управления технологическим процессом выбрано необходимое оборудование. Рассчитано время реакции системы при аварийной ситуации. Разработаны электрическая структурная и функциональная схемы автоматизации электролизной установки СЭУ-20. Разработан интерфейс АРМ оператора и произведено моделирование разработанной программы с отработкой различных ситуаций.
Ключевые слова: электролизная установка, импортозамещение, удаленный контроль, удаленное управление, программирование ПЛК, АРМ-оператора
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Представлены результаты моделирования процесса деформирования железобетонного каркаса многоэтажного здания в аварийной расчетной ситуации с учетом стадийности возведения и различного возраста бетона на момент приложения загружений. По результатам исследования получены и проанализированы деформации и усилия в элементах несущей системы после возникновения в ней начального локального разрушения. Показано, что при учете последовательности возведения здания, накопления деформаций ползучести и усадки устойчивость здания к прогрессирующему обрушению снижается.
Ключевые слова: монолитный железобетонный каркас, прогрессирующее обрушение, ползучесть, усадка, модуль упругости, модуль деформаций, статико-динамическое нагружение
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассматривается построение математической модели для решения задачи планирования строительных земляных работ, которая интерпретируется как задача с линейной целевой функцией и ограничениями. Разработанная программа на языке Python с использованием библиотеки scipy.optimize.linprog визуализирует результаты, производя распределение времени для работы машин. Разработанный инструмент помогает принять оптимальное решение при планировании строительных работ и анализировать влияние изменения входных параметров на результат.
Ключевые слова: организация строительства, линейное программирование, задачи распределения, оптимизация, планирование, математическое моделирование, симплекс-метод
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Устройство фундаментов производственных объектов на площадках, подверженных процессам карстообразования и суффозии в условиях слабых грунтов представляет собой серьёзную проблему при проектировании и строительстве крупных распределительных центров. В такой ситуации необходимо выполнять расчеты несущих элементов здания на воздействие отсутствия реакции основания под подошвой фундаментов на площадке диаметром 3,0 м, расположенной в наиболее невыгодных с точки зрения работы конструкций местах. Такие невыгодные местоположения карстового провала можно определить путём построения в цифровом виде «функций влияния» и получения в результате «огибающих» эпюр давления на основание, осадок фундаментов и армирования конструкций. При превышении предельно допустимых осадок фундаментов, полученных расчётным путём, можно выполнить усиление грунтов методом послойного ресайклинга, что позволит выйти на нормативные показатели.
Ключевые слова: карстообразование, суффозия, карстовый провал, расчётное сочетание нагрузок, особое сочетание нагрузок, армирование, осадка фундамента, давление на грунт
В статье рассмотрена перспективная технология неразрушающего контроля дисперсного состава фосфогипса на основе акустических методов анализа. Проведен анализ возможностей спектрально-тембрового подхода для оценки фракционной структуры пересыпающегося материала. Установлена взаимосвязь между акустическим откликом потока частиц и его дисперсностью. Обоснована целесообразность интеграции метода в технологические процессы переработки техногенного сырья. Выявлена высокая эффективность предложенного подхода в условиях автоматизированных линий в строительной отрасли.
Ключевые слова: фосфогипс, акустические методы, спектральный анализ, дисперсность, Fourier-анализ, строительные материалы
1.3.7 - Акустика , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье выполнен анализ вопросов, относящихся к осуществлению строительного контроля на объектах действующих предприятий при их реконструкции. Авторы проводят исследование на основании использования методов научного анализа, синтеза, обобщения и систематизации. В работе применяются отечественные и зарубежные научные источники, рассматриваются опыт передовых технологий строительного контроля и практики их внедрения. Особое внимание уделяется использованию цифровых технологий, таких как системы мониторинга, автоматизированные средства контроля и современные программные решения. Теоретической базой исследования послужили научные труды, посвященные строительному контролю, нормативно-правовые акты и стандарты, а также публикации о современных методах и подходах к реконструкции предприятий. Эмпирическая часть основана на анализе реальных данных о строительном контроле на предприятиях, включая выявление проблем и оценку эффективности применяемых решений. В результате проведенного исследования разработана оптимизированная структура строительного контроля, предложены инновационные технологии и рекомендации по их внедрению. Проведена оценка эффективности новой модели, показавшая ее преимущество по сравнению с существующими подходами. Теоретическая значимость заключается в углубленном понимании современных методов при выполнении строительного контроля, включая применение цифровых технологий. Практическая значимость данной работы заключается в потенциале применения предложенных решений для улучшения качества реконструкции предприятий, что в свою очередь, содействует устойчивому развитию промышленности и уменьшению эксплуатационных рисков.
Ключевые слова: строительный контроль, действующее предприятие, реконструкция, входной контроль, операционный контроль, приемочный контроль
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье рассматриваются опорные конструкций ветроэнергетической установки, предназначенной для эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Актуальность исследования определяется стратегическими целями развития арктической зоны России и необходимостью учёта особых природно-климатических условий при проектировании энергетических сооружений. Предложена модульная опорная конструктивная система, учитывающая транспортные и технологические требования к арктическим ВЭУ. Разработана модель конструктивной системы средствами автоматизированного проектирования, включающая трубчатую конусную башню, состоящую из трёх секций и составной балочный ростверк с трёхточечным опиранием. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния и оценка несущей способности конструкций при экстремальных нагрузках методами компьютерного инжиниринга. Результаты показали, что предложенное конструктивное решение удовлетворяет транспортным ограничениям, а также обеспечивает прочность и устойчивость арктической ВЭУ при экстремальной комбинации нагрузок. Предложенное конструктивное решение может быть использовано для упрощения доставки и монтажа арктических ВЭУ на объектах энергетики в труднодоступных северных регионах.
Ключевые слова: арктическая ветроэнергетическая установка, модульные конструкции, опорные конструкции, автоматизированное проектирование, компьютерный инжиниринг, многолетнемёрзлые грунты
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье представлен анализ сетевой устойчивости современных банковских систем с точки зрения теории графов. Использование графовых моделей позволяет эффективно описывать сложные сетевые структуры, выявлять узкие места и предсказывать поведение системы при сбоях или атаках. Предложены алгоритмы на основе теории графов, такие как Алгоритм Дейкстры, для обеспечения минимального времени обработки транзакций и повышения надежности системы. Проведен сравнительный анализ различных методов оптимизации через моделирование на абстрактных графах и реальных данных банковской сети. В результате исследования предложены решения для защиты банковской системы, а также улучшения ее связности и отказоустойчивости.
Ключевые слова: банковская система, теория графов, алгоритм Дейкстры, блокчейн, транзакции, кибератака, анализ сетевой устойчивости, банковская инфраструктура, кибербезопасность, DDoS-атака
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность