Комплекс технических средств беспроводной распределенной информационно-измерительной системы мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций (на примере Республики Казахстан) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Аналиева Ажар Уразбаевна

• Аналиева Ажар Уразбаевна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Аналиева Ажар Уразбаевна

Введение

Гл. Состояние и перспективы развития комплекса технических

1. средств систем контроля возникновения и развития чрезвычайных ситуаций

1.1. Терминологические аспекты

1.2. Анализ существующих СМК ЧС

1.3. Киберфизическая система реагирования на чрезвычайные 19 ситуации (ER-CPS)

1.4. Датчики физических величин в КТС 21 Выводы по главе

Гл. Исследование принципов построения и функционирования

2. комплекса технических средств систем контроля чрезвычайных ситуаций

2.1. Концепция создания систем контроля чрезвычайных ситуаций

2.2. Анализ и выбор базовых принципов преобразования для ДФВ

2.3. Методы измерения силовых параметров

2.4. Методы преобразования температуры

2.5. Совместимые методы преобразования в многофункциональных 45 ДФВ

2.6. Исследование и выбор методов и средств контроля 47 метеорологической обстановки в селеопасных районах

2.7. Методы измерения влажности

2.8. Методы измерения концентрации газов в атмосфере 51 сейсмоопасных районов

Выводы по главе

Гл. Аппаратно - программная реализация КТС многоуровневых и

3. локальных СМК ЧС на основе многофункциональных ДФВ

3.1. Многоуровневые системы мониторинга и контроля 56 чрезвычайных ситуаций

3.2. Мобильные системы мониторинга и контроля чрезвычайных 58 ситуаций

3.3. Системы мониторинга и контроля, основанные на применении 63 высокочастотных резонансных интеллектуальных датчиков

3.4. Интегрированная ON-LINE информационная система контроля 66 ЧС коллективного пользования

3.5. Вопросы выбора интерфейса в локальных и мобильных СМК 68 ЧС

3.6. Метрологическая модель СМК ЧС

3.7. Самодиагностика в интеллектуальных измерительных 75 преобразователях СМК ЧС

3.8. Оптимизация и управление энергопотреблением ИИС и СМК 79 ЧС

Выводы по главе

Гл. Реализация многофункциональных датчиков СМК ЧС и

4. результаты экспериментальных исследований

4.1. Топология распределения КТС СМК ЧС на объектах 83 Республики Казахстан

4.2. КТС СМК селевых и лавинных процессов

4.3. Результаты реализации многофункциональных датчиков для 91 СМК ЧС

4.4. Анализ схемо - технических решений по реализации 94 многофункциональных датчиков.

4.5. Водородочувствительные элементы

4.6. Реализованные конструкции совмещенных интегральных ЧЭ, 100 ИМ и датчиков давления и температуры.

4.7. Испытание и исследование многофункциональных датчиков

КТС СМК ЧС

4.8. Результаты испытания и исследования ДФВ

Выводы по главе

Заключение

Основные сокращения и обозначения

Список использованных источников

Приложение А Классификация датчиков физичеких величин 125 Приложение Б Основные типы измерительного оборудования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплекс технических средств беспроводной распределенной информационно-измерительной системы мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций (на примере Республики Казахстан)»

ВВЕДЕНИЕ

Малые объемы лесных насаждений, которые концентрируются в горных районах, а также неблагоприятные погодные условия и сейсмичность Памирской и Тянь-Шаньской горных районов приводят к значительным эррозионным и селевым процессам [1].

Эти чрезвычайные ситуации приводят к многочисленным бедствиям, жертвам, включая гибель людей и животных. Кроме того, строительство водозаборных и водохранилищ в указанных районах, может также привести к экологическим катастрофам.

Анализ состояния систем оповещения и информирования населения о ЧС позволил выявить основные из них [2, 3, 15]:

-находящиеся в эксплуатации на настоящий момент комплексы технических средств действующих систем централизованного оповещения физически и морально устарели и они практически не стыкуются с существующими и планируемыми системами оповещения и мобильной связи:

-отсутствие возможности аппаратно-программного сопряжения действующих систем оповещения с федеральными системами контроля природных и техногенных ЧС, цифрового телерадиовещания, сетями мобильной связи и других;

-снижение надежности региональных систем оповещения из-за использования в их составе КТС, основанной на старой компонентной базе, ныне отсутствующей на рынке;

-нет управления информационной системой с вспомогательных пунктов МЧС в субъектах Республики Казахстан (РК);

-отсутствие автоматизированных систем оповещения населения в некоторых районах РК (средства связи либо утеряны, или демонтированы);

- в субъектах РК, особенно в горных районах, отсутствуют современные мобильные средства контроля и оповещения о ЧС.

Информированность населения о возможном возникновении ЧС позволяет снизить опасность последствий и выявить методы защиты и повысить моральнй

настрой людей. Следует отметить, что своевременное информирование населения о последствиях ЧС, уменьшает вероятность панического настроения, которое часто может принести гораздо больший негатив, чем даже сама ЧС.

Одним из актуальных направлений по обеспечению надежности и информативности процессов контроля состояния и развития ЧС и оповещения населения, является внедрение современных разномасштабных программно-аппаратных комплексов СК, в том числе, мобильных, внедрение которых в селеопасных районах РК, позволит снизить риски возникновения ЧС [4, 5].

Существующие и эксплуатирующиеся в настоящее время системы контроля и контроля состояния окружающей среды довольно примитивны и не соответствуют современным системным требованиям [6]. Так, например, ведущая в области ЧС организация «Казселезащита» МВД РК, проводит визуальный контроль за состоянием ОС на ограниченной площади [7].

Таким образом, актуальность работы обусловлена потребностью в достоверной информации о состоянии окружающей среды и оценке возможности возникновения ЧС: селевых потоков, прорыва плотин и проч.

В связи с этим, создание многоуровневой системы контроля чрезвычайных ситуаций (СК ЧС), является чрезвычайно актуальной задачей не только для Казахстана, но и для многих стран, имеющих горные и предгорные территории. Подтверждением актуальности темы диссертации является Закон Республики Казахстан «О чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера» [4], в котором предусмотрено проведение научные исследований, наблюдений, контроля обстановки, прогнозирования и оповещения об угрозе аварий, бедствий и катастроф. Там же указано, что в основные задачи НИР в области ЧС природного и техногенного характера входит разработка методов контроля и создание банка данных ЧС, методов прогноза, предупреждения, мер контроля и средств защиты, целевых и научно-технических программ по прогнозированию, оценке последствий, предупреждению и ликвидации ЧС.

Следует отметить, что создание всей законченной СМК ЧС является чрезвычайно трудной и трудоемкой задачей, решить которую традиционными

методами под силу только специализированным коллективам разработчиков, имеющих специалистов по аппаратной части, программистов, конструкторов, системщиков, технологов и проч. Но, в результате развития теории и практики современных ИИС, АСУТП, СКАДА и других систем контроля и управления, был принят на вооружение подход открытых систем, использующих стандартные технологические платформы, стандартные интерфейсы и проч., что позволяет децентрализовать разработку СМК ЧС [8]. Основным уровнем СМК ЧС является нижний: уровень преобразователей физических величин - датчиков, от надежности, точности и информативности которых зависит работа всей системы контроля. При этом для повышения информативности и снижения числа типов ДФВ, они должны быть многофункциональными, что подразумевает одновременное измерение одним датчиком сразу несколько величин [9].

В области создания СМК селевых процессов активно работают такие организации, как Казсельзащита РК; Институт автоматики и информационных технологий НАН РК; МГУ им. Ломоносова РФ и ряд других проектных организаций и институтов СНГ. Отечественные и зарубежные ученые, работающие в данном направлении: Замай В.И., Добровольский Н.С., Медеу А.Р.

Целью работы является разработка и исследование комплекса технических средств, исходя из концепции построения системы контроля ЧС. Задачами исследования являются:

-обзор и анализ состояния и тенденций развития СМК ЧС; -анализ и выбор контролируемых параметров, характеризующих ЧС; -выбор и исследование принципов преобразования в совмещенных датчиках СМК ЧС;

-моделирование элементов, структур и схем совмещенных датчиков физических величин;

-исследование и анализ погрешностей преобразования мониторинговой информации в ИИС;

-исследование и анализ конструктивных исполнений совмещенных ДФВ; - экспериментальные исследования совмещенных ДФВ СМК ЧС.

Объектом исследования является комплекс совмещенных ДФВ для интегрированных систем контроля и контроля ЧС.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложена концепция создания СМК ЧС, основанная на применении разномасштабных автономных подсистем контроля и комплекса технических средств, базирующихся на совмещении функций преобразования в датчиках контролируемых параметров.

2. Разработаны технических требования к ДФВ, используемых для СМК ЧС.

3. Разработаны физико-математические модели совмещенных датчиков физических величин.

4. Исследованы и проанализированы конструктивные и программные методы повышения качества совмещенных датчиков.

5. Разработаны метрологические модели и проведен анализ и оптимизация погрешностей измерения в ИИС.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

-получен инновационный патент №29649 KZ "Система индивидуального учета загрязнений окружающей среды, производимых техногенными объектами";

Результаты диссертационного исследования использовались:

-в учебном процессе кафедры «Роботехника и технические средства автоматики» КазНИТУ имени К.И.Сатпаева;

-при проведении практических и лабораторных работ в колледже при НОК КазНИИТУ г. Уральск Казахстан.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах кафедры «Компьютерная и программная инженерия» и «Робототехника и технические средства автоматики» КазНИТУ имени К.И. Сатпаева; IV Международной НТК «Научные аспекты инновационных исследований». Самара 2013; МНТК «Проблемы автоматизации и управления в технических системах» Пенза ПГУ 2015, XI и XII Международных научно-практичесих конференциях пензенского филиала «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского; Региональной молодежной НК

«Молодежные инициативы в науке, образовании, культуре» Саранск 2016 «Морд. Гос.пед. институт имени М. Е. Евсевьева».

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 статья, из них 5 статей в журналах, входящих в перечень ВАК, 3 статьи опубликованы без соавторов, получен инновационный патент Республики Казахстан.

Степень достоверности результатов подтверждается согласованием экспериментальных и теоретических результатов, литературным обзором и ссылкой на известные результаты, корреляцией данных, полученных при использовании различных методик моделирования элементов и узлов КТС. Все полученные оригинальные данные прошли апробацию на научно-технических конференциях и семинарах различного, в том числе международного уровня.

Личный вклад автора заключается в постановке задачи, исследовании и анализе документов и законов в области ЧС, в планировании экспериментов, в разработке и оптимизации математических моделей ДФВ, предназначенных для использования в КТС СМК ЧС. Автор лично проводил аналитические расчеты, а также осуществлял анализ полученных результатов при испытаниях КТС. Кроме того, автор участвовал в подготовке экспериментальных образцов ДФВ для испытаний.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений, библиографического списка, включающего 142 наименований и 2х приложений. Диссертация содержит 129 страниц машинописного текста, включая 82 рисунка и 11 таблиц.

Глава 1. Состояние и перспективы развития комплекса технических средств систем мониторинга контроля возникновения и развития чрезвычайных ситуаций

1.1. Терминологические аспекты

В настоящее время в связи с ростом негативных природных явлений и необходимости их прогнозирования и описания, возникло новое научно-практическое направление в обществе: Контроль и мпониторинг и чрезвычайных ситуаций. При этом, как и в других отраслях науки и техники, деятельность соответствующих служб регламентируется соответствующими нормативными актами и документами: постановлениями правительства (Республики Казахстан, Российской федерации), международными стандартами, ГОСТ, техническими условиями и проч. [4, 7, 15].

В этом плане очень важным аспектом является используемая в нормативных документах по ЧС терминология и понятия, рассмотрим основные из них [8].

Авария - опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде

Критически важные объекты - объекты, нарушение (или прекращение) функционирования которых приводит к потере управления, разрушению инфраструктуры, необратимому негативному изменению (или разрушению) экономики субъекта или административно территориальной единицы, или существенному ухудшению безопасности жизнедеятельности населения, проживающего на этих территориях на длительный период времени.

Система контроля (СК) - определенная система наблюдения (а также оценки и прогноза) состояния и развития природных, техногенных, социальных процессов и явлений.

Нештатная ситуация - сочетание условий и обстоятельств при эксплуатации технических систем, отличающихся от предусмотренных

проектами, нормами и регламентами и ведущих к возникновению опасных состояний в технических системах.

Объект контроля - природный, техногенный или природно-техногенный объект, или его часть, в пределах которого осуществляются регулярные наблюдения за окружающей средой, выполняемых для своевременного выявления и прогнозирования их изменений и оценки.

Прогнозирование техногенных ЧС - Опережающее отражение вероятности появления и развития техногенных чрезвычайных ситуаций и их последствий на основе оценки риска возникновения пожаров, взрывов, аварий, катастроф.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Для корректной разработки ИИС и ее компонентов необходимо учитывать профессиональную терминологию и основные понятия, изложенные в ГОСТ ГОСТ Р 8.596-2002. Приведем основные определения, относящиеся к ИИС [108].

Измерительная система (ИС): Совокупность измерительных, связующих, вычислительных компонентов, образующих измерительные каналы, и вспомогательных устройств, функционирующих как единое целое, предназначенная для:

- получения информации о состоянии объекта с помощью измерительных преобразований в общем случае множества изменяющихся во времени и распределенных в пространстве величин, характеризующих это состояние;

- машинной обработки результатов измерений;

- регистрации и индикации результатов измерений и результатов их машинной обработки;

- преобразования этих данных в выходные сигналы системы в разных целях.

Измерительный канал ИС Конструктивно или функционально выделяемая часть ИС, выполняющая законченную функцию от восприятия измеряемой величины до получения результата ее измерений, выражаемого числом или соответствующим ему кодом, или до получения аналогового сигнала, один из параметров которого - функция измеряемой величины.

Компонент ИС Входящее в состав ИС техническое устройство, выполняющее одну из функций, предусмотренных процессом измерений.

Измерительный компонент ИС Средство измерений, для которого отдельно нормированы метрологические характеристики, например, измерительный прибор, измерительный преобразователь (первичный, включая устройства для передачи воздействия измеряемой величины на чувствительный элемент; промежуточный, в том числе модуль аналогового ввода-вывода, измерительный коммутатор, искробезопасный барьер, аналоговый фильтр и т.п.), мера.

Связующий компонент ИС Техническое устройство или часть окружающей среды, предназначенное или используемое для передачи с минимально возможными искажениями сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИС к другому (проводная линия связи, радиоканал, телефонная линия связи, высоковольтная линия электропередачи с соответствующей каналообразующей аппаратурой, а также переходные устройства - клеммные колодки, кабельные разъемы и т.п.).

Вспомогательный компонент измерительной системы ИС Техническое устройство (блок питания, система вентиляции, устройства, обеспечивающие удобство управления и эксплуатации ИС и т.п.), обеспечивающее нормальное функционирование ИС, но не участвующее непосредственно в измерительных преобразованиях.

Терминология, относящаяся к КТС, в которых основными элементами являются ДФВ, довольно полно отражена в государственных стандартах, посвященных методам и средствам измерения [7, 13].

1.2. Анализ существующих СМК ЧС

Рассмотрим состояние дел по существующим СК ЧС в России, в Казахстане и в странах содружества [1, 2, 3, 6]. При этом такие системы классифицируются, как правило, по архитектуре, решаемым задачам, территориальным расположением, подчиненностью и проч. - табл. 1.1.

Таблица 1.1. - Классификация систем контроля

Принцип классификации Существующие или разрабатываемые СК

1. Универсальные системы Глобальный контроль (базовый, региональный, импактный уровни); Национальный контроль; Межнациональный контроль

2. Реакция основных составляющих биосферы Геофизический контроль. Биологический контроль. Экологический контроль.

3. Различные среды Контроль загрязнений и изменений в атмосфере, гидросфере, почве, загрзнений биоты

4. Факторы и источники воздействия Ингредиентный контроль (радиоактивных продуктов, шумов); контроль источников загрязнения

5. Острота и глобальность проблемы Контроль: океана; озоносферы; генетический

6. Методы наблюдений Контроль по физическим, химическим, биологическим показателям; Спутниковый (дистанционный) контроль

7. Системный подход Медико - биологический контроль^; Экологический контроль; Климатический контроль

1. Система автоматизированного дистанционного контроля.

Устройства- рис. 1.1 [15-18] могут быть использованы при разработке систем аварийного и экологического контроля окружающей среды (ОС) региона. Включают в себя стационарные и мобильные контрольные посты, прямую и обратную связь на базе глобальных каналов сотовой связи, центральный контрольный пульт, программное обеспечение. Позволяют осуществлять эффективный контроль параметров ОС, удобную и надежную передачу информации по средствам сотовой связи.

Рисунок 1.1. Устройство для автоматизированного дистанционного контроля состояния окружающей среды

2. Системы контроля критически важных объектов

К критически важным объектам относятся: атомные станции, водохранилища, тепловые и гидроэлектростанции, очистные сооружения, плотины, военные объекты, космодромы, портовые сооружения [11].

Следует отметить, что на рынке информационных систем присутствует достаточно большое число предложений для различных отраслей и объектов, в том числе, критически важных. Рассмотрим некоторые из них. Так, для объектов атомной энергетики разработаны системы, как информационного типа, так и диагностического типа. В этом плане показательным примером могут служить системы диагностики и контроля, разработанные АО НИИ Контрольприбор г. Пенза, например, АМЦ 11826 «Система измерений утечки герметичного ограждения реакторной установки ВВЭР 1000 при испытаниях на прочность и герметичность» - рис.1.2 и 1.3 [10].

Система АМЦ 11826 предназначена для определения величины утечки воздуха при испытаниях защитной оболочки на прочность и герметичность «абсолютным» методом при пуско-наладочных испытаниях герметичного ограждения. Система также используется при периодических эксплуатационных испытаниях защитной оболочки на герметичность путём измерения локальных значений давления, температуры и влажности воздуха в различных местах

герметичного ограждения реакторной установки ВВЭР-1000.

Рисунок 1.2. Расположение КТС системы АМЦ 11826 в реакторе

Рисунок 1.3. Состав КТС системы АМЦ 11826

СК включает в себя (рис. 1.3):

- управляющую ПЭВМ;

- контроллер обмена информацией (КОИ);

- датчиков влажности-8 шт;

- датчика избыточного давления и разряжения-3 шт;

- термопреобразователя сопротивления- 104 шт;

- комплект кабелей.

Особенностью систем контроля и контроля за состоянием критических объектов, в частности АЭС, является непрерывный в течение всего времени эксплуатации реакторов контроль за целостностью и механической прочностью основных, критических элементов атомного реактора: корпуса, теплообменников

Примером такой является система многопараметрического непрерывного контроля эксплуатационной повреждаемости оборудования АЭС - рис. 1.4 [12].

Указанная система содержит КТС, состоящий из ДФВ контроля параметров целостности металла, деформации, давления, температуры, ускорения, перемещения и расчетный модуль. Все ДФВ соединены каналами связи с модулем сбора и первичной обработки данных, связанным с блоком хранения и передачи данных с установленным на нем программным обеспечением, позволяющим осуществлять дистанционно в автоматическом режиме управление системой, включая сбор, хранение и передачу данных, отображение и экспресс-анализ контролируемых параметров в режиме реального времени.

Особенностью системы является возможность калибровки данных с помощью измерений, полученных дополнительно с контрольных датчиков, установленных в критических зонах, при этом контрольные датчики параметров целостности металла, деформации, температуры выполнены высокотемпературными.

Рисунок 1.4. Система многопараметрического непрерывного контроля эксплуатационной повреждаемости оборудования атомной электростанции

Системы контроля объектов ЖКХ и промышленности

От состояния объектов ЖКХ во многом зависит безопасность людей и их комфортное проживание и состояние, поэтому существует потребность в современных беспроводных системах и технологиях контроля ЖКХ, зданий и сооружений. Внедрение беспроводных технологий в ЖКХ позволяет реализовать:

- фиксация и определение мест аварий наружных трубопроводных систем горячего и холодного водоснабжения и канализации, утечки газа и проч.;

- ведение надежного и достоверного коммерческого учета потребления энергоресурсов с минимизацией влияния «человеческого фактора»;

- контроль использования энергоресурсов для планирования потребления и распределения энергоресурсов в масштабах города;

- создание единого информационного пространства в масштабах энергосистемы города, объединяющего информацию о тепло-, водо-, газо-, электроснабжении;

Для Казахстана, также, как и для России, в которых, в течение зимнего периода держится холодная погода, важнейшей проблемой является поддержание систем отопления, горячего водоснабжения и газификации в рабочем состоянии. Колличество аварий, к сожалению, на таких объектах с каждым годом растет и

ведут к значительным материальным и людским потерям. Для уменьшения аварийности служат разработанные и внедренные разномасштабные ИС

разработки НПФ «Круг» [13, 14].

Рисунок 1.5. Структурная схема АСДУ котельных на базе контроллера DevLink

С-1000

Первая из них, многоуровневая автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ), обслуживающая коммунальное хозяйство нескольких микрорайонов (рис. 1.5), в которой присутствуют три уровня сбора и обработки информации.

Нижний уровень включает в себя исполнительные механизмы, дискретные датчики, контрольно-измерительные преобразователи, располагаемые на технологических участках котельной.

На среднем уровне, с использованием контроллера осуществляется сбор сигналов с устройств нижнего уровня: централизованное или распределенное, в зависимости от территориального размещения контролируемых устройств.

Верхний уровень системы реализует функции обобщения и анализа первичной информации и принятия решения.

С меньшими функциональными возможностями, но с более низкой стоимостью система контроля может быть масштабирована и использована для отдельного объекта ЖКХ, в частности, для многоквартирного жилого дома (рис.

1.6).

Рисунок 1.6. Структура системы дистанционного учета и регулирования расхода теплоносителей и холодной воды в жилом доме Дальнейшим развитием данных систем является концепция «умного» дома, и «умного» города которая основывается на цифровых платформах, повсеместного энергосбережения и использования зеленых технологий [21]. Для реализации указанной концепции требуется разработка и освоение целого ряда дешевых ДФВ и актуаторов.

Структура многоуровневой промышленной СК, используемой в различных сферах промышленности и технологиях приведена на рис. 1.7. Следует отметить, что отдельные промышленные сети в промышленных СК, могут иметь различные протоколы и содержать оборудование разных производителей, а также различную физическую среду передачи данных - оптоволокно, медные провода, радиоэфир (через радио- или GSM-модемы) и др. Благодаря наличию сети Ethernet в систему легко могут быть включены серверы баз данных, коммуникационные серверы, веб-серверы, принтеры, плоттеры, АТС, факсы, технологическое оборудование и другие устройства с Ethernet-интерфейсом

Рисунок 1.7. Типовая современная распределенная система автоматизации, включающая три уровня иерархии

1.3. Киберфизическая система реагирования на чрезвычайные ситуации (ER-CPS)

В качестве прототипа разрабатываемой СМК ЧС в диссертационной работе была принята киберфизическая система реагирования на чрезвычайные ситуации (ER-CPS) далее система ER-CPS [16, 17]. На рис. 1.8 приведена структура указанной системы в ней приняты следующие обозначения: DISASTER RELIEF CENTER - центр помощи при стихийных бедствиях; Environment Specialist -специалист по окружающей среде; Terminals - терминалы; WLAN - беспроводная локальная сеть; Local Disaster Management Center (LDMC) Gateways - локальные шлюзы центра управления бедствиями; Flood Detection Sensors - датчики обнаружения наводнений; Ad hoc Zigbee Network - Хост сети Zigbee.

Данная система, апробированная в разных странах, предназначена для СМК ЧС оползней в горных районах, где постоянно существует опасность схода грунта или селя из-за природных явлений или негативной деятельности человека (рубка леса, забор скальных пород и проч.) [18, 19].

Рисунок 1.8. Структура киберфизической системы реагирования на чрезвычайные

ситуации (ER-CPS) В состав системы ER-CPS входит КТС, который включает [20]: - оптомеханические датчики перемещения грунта, изготовленные с использованием механизма компьютерной мыши;

-датчики температуры, скорости, ускорения и давления; -пассивные фотоприемники и инфракрасные элементы; -различные ВЭБ камеры; -датчики обнаружения наводнений;

-различное сетевое оборудование (Zigbee, WPAN, WLAN, Bluetooth); -беспилотники;

-гаджеты и персональные компьютеры.

Все ДФВ и исполнительные механизмы в ER-CPS взаимодействуют между собой через различные сети (Zigbee и Bluetooth) - рис. 1.9.

Недостатками рассмотренной ER-CPS - прототипа [16] являются:

1) недостаточная информативность СМК ЧС и контроля оползневых и селевых явлений за счет учета небольшого количества факторов -предшественников ЧС и возможных ложных тревог.

2) узкие функциональные возможности системы, ввиду малого охвата типов ЧС, например, ее ограниченно применить для СМК ЧС селей, наводнений, экологических катастроф и проч. из - за того, что основными диагностическими факторами являются картографические изменения контролируемого района,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Аналиева Ажар Уразбаевна, 2022 год

Список использованных источников

1. Чрезвычайные ситуации, возможные на территории Республики Казахстан и в регионе г. Алматы http://www.chsnik.kz/.

2. Селевые потоки. Материалы из Плана подготовленности Казахстана к природным катастрофам.http://refdb.ru/look/2537936.html.

3. Материалы заседания государственной комиссии МЧС МВД РК по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. http://rus.emer.gov.kz/.

4. Закон Республики Казахстан «О чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера» http://www.chsnik.kz/.

5. Добровольский Н.С., Замай В.И., Баймуратов Б.Б. Разработка серверного программного обеспечения автоматизированной системы контроля параметров окружающей среды горных территорий // Проблемы автоматики и управления Бишкек: Илим, 2014. №1. С. 39-46.

6. Аналиева А.У., Харитонов П.Т., Ахметов Б.С. Концепция построения интегрированной системы ON-LINE контроля состояния окружающей среды // Труды бизнес - конференции «20 лет информатизации в РК: статус, инновации управление развития» РК, г. Алматы, 2011. С. 452-456.

7. ГОСТ Р 22.1.0195 Безопасность в чрезвычайных ситуациях Контроль, мониторинг и прогнозирование. Основные положения.

8. ГОСТ Р 8.673-2009 ГСИ Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения. Госстандарт России ИПК Издательство стандартов 2009.

9. M. Allen, A. Preis, et al. Real-teim in-network distribution system monitoring to improve operational efficiency // Journal AWWA Peer Reviewed 07. 2011 American Works Assoociation.

10. Каталог продукции ОАО «НИИ Контрольприбор» [Электронный ресурс] // Режим доступа http://www.niikp-penza.ru.

11. Каталог изделий АО НИИФИ г. Пенза https://russianspacesystems.ru/wp-content/uploads/2021/05/Katalog

12. Бакиров М. Б. Система многопараметрического непрерывного контроля эксплуатационной повреждаемости оборудования атомной электростанции // Патент RU 2574578 G21C17/00 http://www.findpatent.ru/patent/257/2574578.html.

13. Ладугин Д.В., Прошин А.И. Автоматизированная система диспетчерского управления как инструмент повышения эффективности котельных «автоматизация и IT в энергетике», №12/2014.

14. Каталог изделий фирмы «Круг» http ://www.krug2000.ru/publications/512/1063 .html.

15. Качанов С.А., Агеев С.В., Барсков В.В. О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций // Технологии гражданской безопасности, том 10, 2013, № 2 (36) /37 tgb_text_2_13_7.indd.

16 Varna V. Estrela, Osamu Saotome, Hermes J. et al. Emergency Response Cyber-Physical Framework for Landslide Avoidance with Sustainable Electronics // Technologies 2018, 6, 42.

17 Estrela V.V., Saotome O., et al. Emergency Response Cyber-Physical System for Disaster Prevention with Sustainable Electronics. In Proceedings of the 10th International Conference on реrvasive Technologies Related to Assistive Environments (PETRA '17), Rhodes, Greece, 21-23 June 2017; pp. 238-239.

18. Avila A., Justino F., Wilson A., et al. Recent precipitation trends, flash floods and landslides in southern Brazil. Environ. Res. Lett. 2016, 11.

19. The Federal Emergency Management Agency (FEMA). Crisis Response and Disaster Resilience 2030: Forging Strategic Action in an Age of Uncertainty; Report Highlighting the 2010-2011 Insights of the Strategic Foresight Initiative; FEMA: Washington, DC, USA, 2012.

20. Platt, C. Encyclopedia of Electronic Components Volume 3: Sensors for Location, Presence, Proximity, Orientation, Oscillation, Force, Load, Human Input, Liquid and Gas Properties, Light, Heat, Sound, and Electricity; Maker Media, Inc.: Sebastopol, CA, USA, 2016.

21 Juan Aponte-Luis, Juan Antonio Gómez-Galán, et al. An Efficient Wireless Sensor Network For Industrial Monitoring And Control Sensors 2018, 18, 182;

22 Мамраев Б.Б., Акимбаева А.М., Крюкова В.П. Анализ современного состояния и перспективы развития системы контроля окружающей среды // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2010. -№ 8. - С. 153-160;

23. Wilson, R.C. The rise and fall of a debris-flow warning system for the San Francisco Bay region, California. In Landslide Hazard and Risk; John Wiley & Sons: Chichester, UK, 2012; pp. 493-516.

24.Датчики теплофизических и механических параметров. / Справочник под ред. Багдатьева Е.Е., Гориша А.В., Малкова Я.В. в 2-х томах. / М.: ИПРЖР, 1998. 512 с.

25. Эткин Л.Г. Виброчастотные датчики. Теория и практика.// М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 408 с.

26. Джексон Р.Г. Новейшие датчики. Справочник пер. с англ. / М.: Техносфера, 2007. 380 с.

27. Распопов, В. Я. Микромеханические приборы: учеб. Пособие / М.: Машиностроение, 2007. 400 с.

28. Проспекты и каталоги фирм: "PCB Piesotronics, JNG", "Sunstrand Data Control", "DYTRAN", "Hans List", "Kistler Instrumente, AG", "Vibro-meter", "Millard LTD", "Motorolla JNC", "AVL", "Kulite","Erich Brosa", ЕТА.

29. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. / Москва: Энергоатомиздат,

1989.

30 Симонов В. Микрокамертонные кварцевые датчики // Современная электроника 2006. № 6. С. 32 - 35.

31. ООО «СКТБ ЭлПА»https:// sktbelpa.ru.

32. Андреев, К.А., Милешин С.А., Тиняков Ю.Н. и др. Анализ конструкций зарубежных прототипов датчиков давления // Электронное научно-техническое издание Наука и образование, № 9, 2011. http:// technomag.edu.ru/ doc/219081 .html

33. Кравченко В.Н. PHarp - современные технологии в измерениях давления, расхода и уровня// http://www.yokogawa.ru

34. Pressure nonlinearity of micromachined piezoresistive pressure sensors with thin diaphragms under high residual stresses. Chiou Albert J., Chen Steven. Sens. and Actuators. A. 2008. 147. - № 1. - рр. 332 - 339.

35. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. / М.: Техносфера, 2006. 592 с.

36. Коноплев Б.Г., Лысенко И.Е. Компоненты микросистемной техники. Часть 1/ Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009.- 117 с.

37. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник / Изд. 5-е, пер. и доп. - СПб.: Машиностроение, 2002. 409 с.

38. Аналиева А.У., Михайлов П.Г., Ломтев Е.А. Многофункциональные датчики физических величин. Принципы построения, Модели и конструкции // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль 2015, № 2 (12). С. 57 64.

39. Аналиева А.У., Михайлов П.Г., Ломтев Е.А. и др. Разработка концепции создания и функционирования системы мониторинга селеопасности в горных и предгорных районах // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль 2016, № 1. С. 15-23. [06] 0,24%

40. Гайкович Г. Беспроводная связь в системах промышленной автоматики Электронные компоненты № 10, 2007. С. 87 - 91.

41. Zig Bee Specification Overview. http://www.zigbee. org/Specifications/ZigBee/Overview.aspx. Accessed 16 Oct 2016.

42. Rault, T.; Bouabdallah, A.; Challal, Y. Energy efficiency in wireless sensor networks: A top-down survey. Comput. Networks 2014, 67, 104-122.

43. Хайкин, С. Нейронные сети пер. с англ. М.: Вильямс, 2006.

44. Михайлов П.Г., Цибизов П.Н. и др. Разработка моделей качества датчиков физических величин на основе квалиметрического подхода // Известия Южного федерального университета. Технические науки. № 5 (130). с. 99 - 104.

45.Аналиева А.У., Михайлов П.Г., Сазонова В.П. Методы синтеза многофункциональных датчиков физических величин // Труды XI МНПК «Молодежь. Наука. Инновации» Пенза: Издательство ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2015. С. 244-249.

46. Лебедев Д.В. Критерии выбора физических принципов измерения давления // Мир измерений 2007, №5. С. 32-34.

47. Аналиева А. У., Михайлов П.Г., Сазонова В. П. Совмещенные датчики физических величин. методы измерения и принципы построения // Труды XI МНПК «Молодежь. Наука. Инновации» Пенза: Издательство ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2015. С. 249-252.

48. Вавилов В.Д., Тимошенков С.П., Тимошенков А.С. Микросистемные датчики физических величин: монография в двух частях / Москва: Техносфера, 2018.-550 с.

49. Михайлов П.Г., Аналиева А.У., Сазонова В.П. Емкостные чувствительные элементы многофункциональных датчиков // Труды XI МНПК «Молодежь. Наука. Инновации» Пенза: Издательство ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2015. С. 234-239.

50 Клокова Н.П., Лукашник В.Ф., Воробьева Л.М. Тензодатчики для экспериментальных исследований/ Машиностроение. 1972.-152 с.

51. Ваганов В.И. Интегральные преобразователи / М.: Энергоатомиздат. 1983.- 137 с.

52. Шарапов В.М., Мусиенко М.П., Шарапова Е.В. Пьезоэлектрические датчики / Москва: Техносфера, 2006.-632 с

53. Конюхов Н.Е., Медников Ф.М., Нечаевский М.Л. Электромагнитные датчики механических величин. / М.: Машиностроение, 1987, 256 с.

54. Михайлов П.Г., Лапшин В.И. Моделирование и конструирование кремниевых чувствительных элементов емкостных датчиков давления // Известия ЮФУ. Технические науки С. 128-133.

55. Аналиева А.У., Михайлов П.Г. и др. Амплитудные оптоволоконные датчики физических величин // Труды XII МНПК «Молодежь. Наука. Инновации»

Пенза: Издательство ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2016. С. 196 -201.

56. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников. под ред. Э. Удда / Москва: Техносфера, 2008.- 520 с.

57. Аналиева А.У., Михайлов П.Г. и др. Контроль температуры в

газочувствительных элементах микроэлектронных датчиков // труды XI МНПК «Молодежь. Наука. Инновации» Пенза: ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского, 2015. С. 230-234.

58. Викулин Н.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов / М.: Радио и связь, 1990. - 264 с.

59. Бартенев В., Бартенев М. Аналоговые датчики температуры, влажности и давления // Современная электроника № 6 2006. С 28-31.

60.Мостяев В.А., Дюжиков В.И. Технология пьезо- и акустоэлектронных устройств / М.: Ягуар, 1993.

61 Ходжаева Г.К. Метеорологические методы и приборы наблюдений: Учебное пособие. / Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2013. 189 с.

62 Бутурлин А.И., Диневич А.Я. и др. Интегральные датчики влажности и приборы на их основе //Электронная промышленность. 1988. № 10.

63 Берлинер М.А. Измерения влажности / М.: Энергия, 1973.

64 Svensmark H., Pedersen J.О. et al. Experimental evidence for the role of ions in particle nucleation under atmospheric conditions, Proc. R. Soc. A, 463, 385-396, 2007.

65 Khilyuk L.F., Chillingar G.V., et al. 2000, Gas migration. Events preceding earthquakes. Gulf Publishing Company, Houston, Texas, 390 p.

66 Игнатьева Н. Датчики газа фирмы Figaro // Электронные компоненты № 2 2003. С. 99-102.

67 Аналиева А.У., Громков Н.В., Жоао А.Ж., Сатыбалдиев О.С. Измерение и контроль параметров нефтегазопроводов с помощью интегрированных ONLINE систем на основе интеллектуальных датчиков и альтернативных источников питания // Труды Международного форума «Инженерное образование и наука в

XXI веке: проблемы и перспективы», г. Алматы, Казахстан, 22-23 октября 2014 года.

68 Михайлов П.Г., Маринина Л.А., Михайлов А.П. Чувствительные элементы газовых сенсоров // Датчики и системы 2005-№ 10 С. 2-5 https://naukarus.com/chuvstvitelnye-elementy-gazovyh-sensorov.

69 Faramarz Hossein-Babaei, Amir Amini. A breakthrough in gas diagnosis with a temperature-modulated generic metal oxide gas sensor. // Sensors and Actuators B: Chemical. 2012. V. 166-167. P.419-425.

70 Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции. М.: Наука, 1987. 431 с.

71 Аналиева А. У., Михайлов П.Г., Маринина Л.А. Многофункциональные газочувствительные элементы // Труды XI МНПК «Молодежь. Наука. Инновации» Пенза: Издательство ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2015. С. 222-229.

72 Аналиева А.У., Михайлов П.Г., Соколов А. В. и др. Чувствительные элементы водорода. Методы преобразования и базовые конструкции // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. - 2020. - № 2 (32). - С. 38-47.

73 K.A. Ozhikenov, P.G. Mikhailov, M.Zh. Aitimov Design issues of the concept of emergiency Monitoring and control system building of the national academy of sciences of the republic of KAZAKHSTAN series of geology and technical sciences Volume 1, Number 421 (2017), рр. 134 - 140.

74 Отчет о НИР по теме: Разработка беспроводной распределенной системы контроля загрязнения сбросовых сточных вод антибиотиками и агрессивными лекарственными препаратами 2382/ГФ4 ГРНТИ: 59.45.33 № гос. рег. 0115РК01947 КазНИТУ, г. Алматы 2015.

75 Аналиева А.У., Айтимов М.Ж., Ахметов Б.С., Бейсембекова Р.Н., Харитонов П.Т. Система индивидуального учета загрязнений окружающей среды, производимых техногенными объектами // патент KZ №29649 кл. G08C19/00 опубл. 16.03.2015, бюл. №3.

76 Аналиева А.У., Харитонов П.Т., и др. Автомобильный вариант объектового блока интегрированной ON-LINE системы контроля загрязнений окружающей среды. // Сборник «Фундаментальные и прикладные науки сегодня». USA, North Charleston, 22-23 мая 2014, том 1. С. 126-130.

77 Уткин Г.М., Благовещенский М.В и др. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ. Уч. пособ./ М.: Сов. радио,1979.- 320 с.

78 Демирчян К.С., Нейман Л.Р. и др. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. - 4-е изд./ СПб.: Питер, 2003. — 377 с.

79 Аналиева А.У., Шегебаева Ж.Б., Харитонов П.Т. Интеллектуальные радиочастотные датчики. Труды МНПК «Информационные и телекоммуникационные технологии: образование, наука, практика» // Алматы, 2012, том 1, С. 175-177.

80 Аналиева А.У., Громков Н.В., Харитонов П.Т. Интеллектуальные датчики физических величин для интегрированных ON-LINE информационных систем // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль 2014, № 2 (8) С.41 - 47.

81 Аналиева А.У. Постановка задачи по исследованию вариантов реализации и разработки узловых блоков интегрированных систем on-line контроля состояния окружающей среды // Труды II МНПК «Информационно -инновационные технологии: интеграция науки, образования и бизнеса» г. Алматы, РК, КазНТУ им. К.И. Сатпаева. 2011. Том 1. С. 51-53.

82 Аналиева А.У., Харитонов П.Т. Интегрированная отстема on-line контроля метеоусловий на основе радиопередающих флюгеров // Сб. статей XI МНПК «Экология и ресурсо - и энергосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства. Пенза, ПДЗ, 2011. С. 70-72.

83 Новицкий, П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений / Л.: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.

84 Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств / Ленинград: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1968. - 248 с.

85 Аналиева У.А., Михайлов П.Г., Петрунин Г.В., Айтимов М.Ж. Модели размерных цепей датчиков давления // Сб. статей МНТК «Проблемы

автоматизации и управления в технических системах Пенза: Издательство ПГУ 2015. С. 387-392.

86 Михайлов П.Г., Соколов А.В. и др. Синтез метрологических моделей многозвенных измерительных преобразователей // Сборник трудов МНТК «Информационно-вычислительные системы и математическое моделирование в решении задач строительства, техники, образования и управления». Пенза, ПГУАС 2013. С. 275-278.

87 Соломко С.А. Российские реалии экстренного оповещения населения // Вестник связи № 5 2014 41 - 45 https://protei.ru/sites/default/files/media/2019-09VS_05_14_Solomko.pdf

88 Аналиева А.У., Михайлов П.Г., и др. Самодиагностика в интеллектуальных преобразователях физических величин // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль, №1(27) 2019 С. 33-41

89 Аналиева А.У., Михайлов П.Г., и др. Узлы и компоненты микроэлектронных датчиков // Известия Южного федерального университета. Технические науки. № 3(164) 2015 С. 184-193.

90. Аналиева А.У., Михайлов П.Г. и др. Микро- и наномеханика приборных устройств // Труды XI МНПК«Молодежь. Наука. Инновации» Пенза: Изд-во ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского 2015. С. 239-244.

91 Аналиева А.У. Вопросы разработки системы мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций // Сборник научных трудов международной научной конференции «Современные инновационные технологии подготовки инженерных кадров для горной промышленности и транспорта 2019» Днепр: НТУ «ДП», 2019 - 362 с. С. 283-290.

92 Аналиева А.У., Михайлов П.Г. и др. Инженерные модели компонентов датчиков физических величин // Труды XII МНПК Молодежь. Наука. Инновации Пенза: Изд-во ПФ «МГУТУ» им. К.Г. Разумовского, 2016 С. 179 -184.

93 Аналиева А.У. Интегрированная система объективного метеоконтроля // Материалы Региональной НПК «Формирование инновационной среды в системе технического и профессионального образования» Уральск 2013 г. С. 45-47.

94 Аналиева А.У., Харитонов П.Т., Ахметов Б.С. Информационная способность ВЧ - резонаторных датчиков механических величин // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». Пенза, ПГУ, 2012, том 2, С.88-90.

95 Аналиева У.А., Михайлов П.Г. и др. Перспективы применения высокотемпературных материалов в чувствительных элементах микромеханических акселерометров, используемых в экстремальных условиях эксплуатации // Сб. статей МНТК «Проблемы автоматизации и управления в технических системах» Пенза Изд-во ПГУ 2015. С. 285-289.

96 Аналиева А.У., Михайлов П.Г. и др. Управление электрофизическими характеристиками поликремниевых сенсорных структур микроэлектронных датчиков // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль 2019, №3. С 102-110

97ГОСТ Р МЭК 60770-3-2016 Датчики для применения в системах управления промышленным процессом Часть 3 Методы оценки характеристик интеллектуальных датчиков

98 . Гусаров В.В. Тенденции в совершенствовании программ и методик испытаний преобразователей давления // Мир измерений. - 2002. - № 7-8. С. 23 -27.

99 Тарбеев Ю.В., Кузин А.Ю. и др. Новый этап в развитии метрологического обеспечения преобразователей // Измерительная техника. 2007. №3. С. 69-73.

100 Шкареда В.Б., Помазков О.М., Тимченко В.В. Правила нанесения на карты обстановки о чрезвычайных ситуациях: метод. пособие / Южный региональный центр по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. - Ростов н/д, 2002. 52 с.

101 Сайты метрологического оборудования фирм «WIKA», «Druck», «Ruska», «Метран».

102 Михайлов П.Г., Ожикенов К.А., Касимов А.О. Исследование вопросов диагностики и контроля чувствительных элементов и измерительных модулей микроэлектронных интеллектуальных датчиков // Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан № 4 2014. С. 35-40.

103 Ожикенов К.А., Михайлов П.Г., Айтимов М.Ж. и др. Физико-математические модели микроэлектронных датчиков физических величин // Вестник КазНИТУ №2 2017, 2ой том С. 443-447

104 ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

105 Мелик-Шахназаров A.M., Маркатун М.Г. и др. Измерительные приборы со встроенными микропроцессорами. / М.: Энергоатомиздат, 1985.

106 Биргер, И. А. Техническая диагностика / Москва: Машиностроение, 1978. - 240 с.

107 Соколов, А.В. Математическое моделирование чувствительных элементов и измерительных модулей датчиков давления и температуры Автореферат диссертации кандидата технических наук ПензГТУ Пенза 2015 http://dlib.rsl.ru.

108 Аникин А. Обзор современных технологий беспроводной передачи данных в частотных диапазонах ISM (BLUETOOTH, ZIGBEE, WI-FI) и 434/868 МГц//Беспроводные технологии № 4 2011 http://elibrary.ru 2018.

109 Базарбай Л., Бактыбаев М.К., П.Г. Михайлов Анализ известных волоконно-оптических датчиков мутности и содержания кислорода в водной среде Сатпаевские Чтения 2021 - 2 том. с 415-418.

110 Маринина Л.А. Микроэлектронный чувствительный элемент датчика газообразного водорода Автореферат диссертации кандидата технических наук Пенза 2006 https://www.dissercat.com/content/mikroelektronnyi-chuvstvitelnyi-element-datchika-gazoobraznogo-vodoroda.

111 В. Буслов, В. Кожевников, Д. Куликов, и др. Комплексы контроля параметров ГТД. Канал измерения давления http://5fan.ru 09 03. 2022

112 Буслов В., Кожевников В. и др., Полупроводниковые чувствительные элементы для датчиков газов и систем сигнализации // Современная электроника № 7 2008 с 22- 27 http://elibrary.ru.

113 Блоков И.П. Окружающая среда и её охрана в России. Изменения за 25 лет. М.: ОМННО «Совет Гринпис», 2018. 422 с. 357f5844558c51f8118502fdd6076e4b.pdf.

114 Асташенкова О.Н. Физико-технологические основы управления механическими напряжениями в тонкоплёночных композициях микромеханики Автореферат диссертации кандидата технических наук С-Петербург 2015 https://etu.rU/assets/files/nauka/dissertacii/2015/Astashenkova/avtoreferat_Astashenkova-O.N.pdf.

115 Обухов В.И., Денисов Р.А. Инженерные методы расчета температурных погрешностей интегральных датчиков. http://elibrary.ru 19 Янв 2011 [https://cyberlenmka.ru/article/n/mzhenernye-metody-rascheta-temperaturnyh-pogreshnostey-integralnyh-datchikov.

116 Замай В.И. Проблемы мониторинга селевой опасности горных районов Казахстана https://xn-ptbgks9a.kz/opasnosti/sel/item/305-v-i-zamaj-problemy-monitoringa-selevoj-opasnosti-gornykh-rajonov-kazakhstana.

117 Низаметдинов А.М. Повышение точности вибровискозиметрических датчиков на основе электромеханических колебательных систем в нестационарных режимах работы Автореферат диссертации кандидата технических наук. Ульяновск 2017 http://dlib.rsl.ru.

118 Минаев, А.А. Медиаторная сеть сбора и обработки данных в системах распределенной диагностики: / Автореферат диссертации кандидата технических наук Самара 2017 http://dlib.rsl.ru.

119 Сьюзи Мосякова Деградация горных экосистем https://pandia.ru/text/77/415/1797.php.

120 Ожикенов К.А., Михайлов П.Г., Айтимов М.Ж. Вопросы обеспечения временной стабильности датчиков физических величин Технические науки No6 2016 Вестник КазНИТУ С 116 -122 http://kazntu.kz.

121 Поваров, В.П. Автоматизированная система многопараметрического мониторинга параметров состояния энергетических установок АЭС / В.П. Поваров, М.Б. Бакиров, и др. - Воронеж: Издательство «Научная книга», 2017. -244 с.

122 https://cyberleninka.ru/article/n/obrabotka-dannyh-v-sisteme-nepreryvnogo-monitoringa-ekspluatatsionnoy-povrezhdaemosti-kriticheskih-elementov-energeticheskih.

123 Маслов В.А. Разработка системы принятия решений для определения оптимального режима процесса неизотермической вулканизации / Автореферат диссертации кандидата технических наук Пенза 2011.

124 Судейкина, Н.А. Гигиеническая оценка условий труда и состояние здоровья работников вагоноремонтного производства /Автореферат диссертации кандидата медицинских наук Ангарск 2019 https://www.dissercat.com/content/gigienicheskaya-otsenka-uslovii-truda-i-sostoyanie-zdorovya-rabotnikov-vagonoremontnogo-proi.

125 Ибраев А.Т., Чернецов М.В., Михайлов П.Г. и др. Инвариантное преобразование в информационно-измерительных системах с параметрическими датчиками http://kazntu.kz 2017 No2 (120) Вестник КазНИТУ.

126 Лапшин, И.О. Математическое моделирование чувствительных элементов и измерительных модулей датчиков давления и температуры // Автореферат диссертации кандидата технических наук. Пенза 2010 http://dlib.rsl.ru.

127 Ожикенов К.А., Михайлов П.Г. и др. Исследование проблем диагностики и контроля измерительных модулей и чувствительных элементов в микроэлектронных интеллектуальных датчиках // Вестник КазНИТУ No6 (118) Алматы https://official.satbayev.university/upload /manager/

128 Омаров А.Д., Киселева О.В., Султангазинов С.К., Харитонов П.Т. Способ и система учета загрязнений окружающей среды, производимых техногенными объектами // Фундаментальные исследования. - 2017. - № 10. - С. 502-506 https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=41865.

129 Баясилова ЗА. Разработка и исследование совмещенных датчиков давления и температуры Диссертация на соискание степени доктора философии (PhD) Алматы 2019 https://ol3icial.satbayev.university/download/documentPhd/12312/Dissertalion.pdf.

130 П.Г. Михайлов, Л.А. Маринина, А.П. Михайлов Чувствительные элементы газовых сенсоров // Датчики и системы 2005 с. 2-5. ISSN: 1992-7185 2005 https://naukarus.com/chuvstvitelnye-elementy-gazovyh-sensorov.

131 Айтимов М. Ж. K,оршаFан орта ^йш интегрирленген ON-LINE бакылау жYЙесi Yшiн кeппараметрлi интеллектуалды жишктш датчиктерш ендеу жэне iске асыру н^скауларын зерттеу // Философия докторы (PhD) дэрежесш алу Yшiн дайындалFан диссертация Казахстан Республикасы Алматы, 2017. https://official.satbayev.university/upload /manager/

132 Левчук И.П., Бурлаков А.А. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2020. - 160 с. - ISBN 978-5-9704-5756-6.

133 Михайлов П., Златогорский М., и др. Датчики физических величин в системах автоматизации машиностроения. Инженерное моделирование // Сборник научных трудов XI МНТК «Современные проблемы машиностроения» Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во ТПУ, 2017. С. 36-39

134 Бондарь Р.А. Анализ работоспособности беспроводной сенсорной сети https://knowledge.allbest.ru/programming/3c0b65635b3bd78a4c43b89421206c26_1.html

135 С.А. Качанов, С.В. Агеев и др. О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций // Технологии гражданской безопасности, № 2 2013С 32 - 37.

136 Шорин В.П., Гимадиев А.Г. и др. Об измерении пульсаций давления в проточной части газотурбинных двигателей // Самарский государственный аэрокосмический университет https ://cyberleninka.ru/article/n/ob-izmerenii-pulsatsiy-davleniya-v-protochnoy-chasti-gazoturbinnyh-dvigateley.

137 Шакенов К. Б. Совершенствование ветроэнергетической установки закрытого типа в комплексе с использованием энергии солнца // Диссертация на соискание степени доктора философии (PhD) Казахстан Алматы, 2021.

138 Нестеров В.В., Жаров В.В, Попова Н.В. Система автоматизированного дистанционного мониторинга окружающей среды // Патент на полезную модель: RU 72335 Ш от 10.04.2008.

139 Домарат К.В., Тишкина О.А. Картографические основы землеустройства // Сборник статей XII Международной научно-практической конференции. - Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». - 2020 С 29-31

140 Многоуровневая архитектура автоматизированной системы https://www.indpc.ru/articles/arch2313.html.

141 Наливко К.В, Путивцева Н.П Автоматизированная система экологического мониторинга https://cyberleninka.ru/article/n/avtomatizirovannaya-sistema-ekologicheskogo-monitoringa/viewer

142 Ревенко Д.Е. Некоторые аспекты беспроводной передачи энергии // Программа ежегодной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Студенческая научная весна - 2021» / ВИТИ НИЯУ МИФИ. -Волгодонск, 2021. - 32 с. programma_sv-2021_na_sayt.pdf

Приложение А

Таблица 1П Классификация датчиков физичеких величин

По измеряемому параметру Датчики давления

абсолютного давления избыточного давления разрежения давления-разрежения разности давления гидростатического давления Датчики расхода

Механические счетчики расхода Перепадомеры

Ультразвуковые расходомеры Электромагнитные расходомеры Кориолисовые расходомеры Вихревые расходомеры Датчик влажности Емкостный Уровня

Поплавковые Кондуктометрический Ёмкостные Радарные Ультразвуковые Температуры Термопара

Термометр сопротивления

Пирометр

Датчик теплового потока

По принципу действия

Волоконно-оптические Оптические датчики (фотодатчики) Магнитоэлектрический датчик (на основе эффекта Холла)

Пьезоэлектрический датчик Ёмкостной датчик Тензопреобразователь Потенциометрический датчик Индукционный датчик

Датчики концентрации

• Кондуктометры Радио активно сти

Ионизационная камера Датчик прямого заряда Перемещения

Абсолютный шифратор Относительный шифратор

ЬУРТ Положения

Контактные Бесконтактные Фотодатчики Фотосопротивление Фотодиод Фотосенсор Датчики углового положения

Сельсин

Преобразователь угол-код RVDT Датчики вибрации

пьезоэлектрический вихретоковый

индукционный (велосиметр) Датчики механических величин

Геометрических параметров Силовых параметров Резистивный

По характеру выходного сигнала

• Аналоговые

• Цифровые

• Импульсные

• По среде передачи сигналов:

Проводные и беспроводные По количеству входных величин: Одномерные и многомерные

• По технологии изготовления:

• Элементные и интегральные

Приложение Б Основные типы измерительного оборудования

Ж

13

ттгг

т

-^^- —j--—,—,—J .

à \

15

Рисунок Б 1. Грузопоршеневая колонка типа МПА-15, используемая при

испытаниях и калибровки МЭД ДТ

а б

Рисунок Б 2. а -пульсатор; б - вибростенд «TIRA» мод. TV5520

«КазИИТУ»

I ылым»-«*лЫ книги»

К««ЫЧиПЫ1Ы МИШ

1|.иа.м|иыя

(М>иг 1ИИГМИС »рш!««*«»

• им А«1И1«11М1 Н«>*»ио-

ППМ1С 11.иы1

«КазИИТУ»

ИМИ. КГ. Орм.1 а.шы V Мам*!ом тми. «I » •

иимк иш-м« им. м* т

[ м! каЛМв в т«М г»

V»

«

2021

•■мам. ж. > у «ям М М|<и»м«.11

Тшк^фмк: ишм« «4. м* тт I «•* ттк- Й

Л.

«

» //

2021

«УТВЕРЖДАЮ» и.о. ректора МОК «КшИИТУ» К И Й р. I иг ни ГТ.

АКТ

О внедрении результатов диссертационной работы Аналисаой А жар Уразбаеаны

Комиссия а составе

председатель, комиссии - и.о ректора НОК КазИИТУ Кайрлиева Г.Е.; члены комиссии:

- Жамаш арии Д.С. - ив кафедрой «Технических дисциплин«;

- Исмуханоа С М - зав кафедрой «Общетехнических дисциплин-, составили настоящий акт о том. что результаты диссертационной работы

Аналиевой А У. на тему: «Разработка комплекса технических средств беспроводной распределенной информациоино-и »мерительной системы мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций (на примере Республики Казахстан»«, представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.16 - Информациоино-измерительные и управляющие системы (приборостроение>. внедрены в учебный процесс. Автором были получены следующие научные результаты

1 Разработана методика создания мноюуровиевой информационно-измерительной системы (ИИС) мониторинга и контроля чрезвычайных сжуаций

2 Применительно к объектам Республики Казахстан предложен комплекс технических средств ИИС на основе многофункциональных радиочастотных датчиков

3 Разработаны математические модели ИИС и их компонентов. Указанные результаты внедрены в учебный процесс кафедры Технических

дисциплин» при проведении лекционных занятий и лабораторных работ по дисциплинам: .Радиотехнические цепи и сигналы-. «Системы коммутации-. «Цифровые системы передаш^Ж^лопш беспроводной связи- «Теория злектрической связи- по напмЦб^^^Щ- 1Т технологий.

внедрение по.^снн^Ж^мх повыси.ь

качество н ннформативн<»с«4НЙ||^^%а в НОК«КазИИТУ*. Предселатель .X

Члены комиссии: Х^»*' - ^

Лкг о внедрении

результатов диссертационного исследования Амолнеоой Л.У.

«Разработка комплекса технических средств беспроводной распределенной информационно-измерительной системы мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций (на примере Республики Казахстан)»

Данный акт подтверждает, что отдельные результаты диссертационной работы соискателя Аналнсвой Ажар Ураэбаевны «Разработка комплекса технических средств беспроводной распределенной информационно-измерительной системы мониторинг* и контроля чрезвычайных ситуации (на примере Республики Казахстан)» внедрены в КазНИТУ им. К.И. Сатлаева в НИР №2382/ГФ4, проводившуюся по ГФ МОН РК «Разработка беспроводной распределенной системы мониторинга загрязнения сбросовых сточных вод антибиотиками н агрессивными лекарственными препаратами», по приоритету: Информационные и телекоммуникационные технологии и подприоритету: Интеллектуальные системы и технологии.

Представленные в диссертации методики и алгоритмы, рекомендованы для использования при проведении лекционных и практических занятий на кафедре РТиТСА, с магистрами и докторантами, обучаемых по направлениям, связанными с приборостроением.

Заведующий кафедрой РТиТСА

И петиту! я промышленной инж»"»"""

к.т.н

К.А. Ожикенов

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

(19) КЪ (13) А4 (11) 29649 (51) в08С19/00 (2006.01)

(45) 16.03.2015, бюл. №3

(72) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева" Министерства образования и науки Республики Казахстан

(56) SU 963054 A1, 30.09.1982 Ахметов Бахытжан Сражатдинович (KZ); Харитонов Петр Тихонович Бейсембекова Роза Нуралиевна Аналиева Ажар Уразбаевна Айтимов Мурат

Жолдасбекович (KZ)

СИСТЕМА ИНДИВИДУАЛЬНОГО УЧЕТА ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ПРОИЗВОДИМЫХ ТЕХНОГЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ кг (13) а4 (11) 29649 (51) 008с19/00

(57) Изобретение относится к информационно - измерительным системам для контроля загрязнения окружающей среды техногенными объектами.

Задача изобретения обеспечение интегрального учета загрязнений окружающей среды в мультиобъектовом режиме контроля, а так же возможность установки передающих сторон на подвижных техногенных объектах. Это решается путем вычисления и запоминания значений загрязнений за заданный интервал времени дифференцированно по каждому ТО в мультиобъектовом режиме контроля, когда число передающих сторон несколько, с возможностью установки передающих сторон на подвижных техногенных объектах. В системе датчики контроля загрязнений окружающей среды подключены к объектовому блоку контроля и учета загрязнений через адаптер с защитой от несанкционированного отключения и блокировки и установленному стационарно на техногенном объекте вместе с датчиками, а каждый объект загрязнений окружающей среды содержит кроме процессора с клавиатурой и дисплеем съемный порт энергонезависимой памяти.

Изобретение относится к информационноизмерительным системам для контроля загрязнения окружающей среды техногенными объектами. Огромный и все возрастающий парк техногенных объектов /ТО/, в том числе и транспортных средств на земле, на море, в атмосфере и в космосе оказывает крайне негативное воздействие на окружающую среду. При этом практически отсутствуют эффективные методы воздействия на мотивацию владельцев ТО к снижению загрязнений окружающей среды (ЗОС). Одним из вариантов мотивации владельцев ТО к снижению загрязнений окружающей среды является накопительный /интегральный/ учет загрязнений, производимых ТО, дифференцированно по каждому ТО за тот или иной временной интервал.