книги2 / 329

ЗАДАЧИ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСФЕРА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Ключевые слова

Автоматизация производства, бизнес - процесс, 1C, корпоративная информационная система, цифровизация.

1.Введение

В современном производстве интеграция передовых информационных систем является стержнем устойчивого успеха и конкурентоспособности. В данном исследовании рассматривается ключевая роль разработки эффективной информационной системы в производственном секторе, чтобы предоставить предприятиям дорожную карту, позволяющую ориентироваться в особенностях цифровой эволюции. Также описываются сложности, предлагая взглянуть на ключевые проблемы и возможности, которые определяют эффективное внедрение информационных систем. По мере того, как мы приступаем к исследованию, становится очевидным, что успешное развитие информационных систем выходит за рамки простой технологической интеграции. Оно включает в себя целостное понимание организационной динамики, адаптацию навыков сотрудников и формирование культуры, поддерживающей инновации [4].

2.Разработка архитектуры ИС

Архитектура КИС состоит из информационно - логического уровня, прикладного, системного и аппаратного, также важное внимание стоит уделить разграничению прав доступа [2].

1. Информационно - логический уровень. Он отображает потоки данных между различными структурными подразделениями в ООО «К».

На основании данных информационно - логического уровня разрабатываются структура БД, системные соглашения, организационные правила для обеспечения взаимодействия компонентов КИС [3]. Информационно - логический уровень, представленный в виде картирования взаимосвязей, можно увидеть на рис. 1.

Рис.1. Схема информационных потоков на ООО «К»

121

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

2.Прикладной уровень

Прикладной уровень представляет собой совокупность прикладных программ и программных комплексов, которые реализуют функционирование информационно - логической модели.

Функциональные возможности 1С:Мобильное производство:

Управление сырьевыми ресурсами. Система включает в себя инструменты для управления запасами сырьевых материалов.

Производственное планирование и управление: Система помогает в планировании производственных задач, оптимизации производственных

процессов, учете циклов ферментации и хранения, а также планировании выпуска

продукции.

Управление качеством: Включает инструменты для контроля качества вин и

отслеживания происхождения сырья.

Управление бочками и хранением: Система включает в себя функции для отслеживания состояния бочек и емкостей, контроля условий хранения.

Аналитика и отчетность: Предоставляет инструменты для анализа данных о производстве, качестве продукции, эффективности процессов и других ключевых

показателях.

3.Системный уровень

На данном уровне рассматривается какие технологии и средства понадобятся

для развертывания системы. Схему развертывания 1С:Мобильное производство в

виде трехзвенной архитектуры можно увидеть на рис. 2.

Рис. 2. Схема развертывания 1С:Мобильное производство

4.Аппаратный уровень

Аппаратный уровень описывает конфигурацию вычислительной техники, такую как сервера и клиентские персональные компьютеры, необходимую для

122

ЗАДАЧИ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСФЕРА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

обеспечения эффективной функциональности корпоративной информационной системы [1].

Поскольку, работа в выбранной КИС будет происходить на сервере 1С, нам понадобятся только клиентские ПК, мобильные устройства и бесперебойный доступ в интернет. Не будем рассматривать детали мобильных устройств. Каждый пользователь сможет подключиться к опубликованной базе с мобильного устройства при необходимости. Требования к клиентским компьютерам представлены ниже: актуальная версия операционная системы Linux, Mac OS или Windows; установленный любой браузер, с актуальной версией; оперативная память от 4 ГБ.

5.Разграничение прав доступа

Разграничение прав доступа обязательное условие при работе в системе и выполнено на уровне объектов метаданных.

Разграничение прав доступа, представлено в таблице 1. В таблице используются следующие цветовые обозначения: Зеленый – имеет права; Красный – не имеет прав.

Таблица 1 – Разграничение прав доступа для работы с 1С:МП

3.Заключение

Таким образом, эффективное развитие информационных систем имеет первостепенное значение для производственных предприятий, преодолевающих трудности. Реальные примеры из практики подчеркивают важность согласования технологических инвестиций с целями организации и формирования культуры инноваций. Заглядывая в будущее, следует отметить, что внедрение современных технологий имеет решающее значение. Данное исследование вносит вклад в фундаментальное понимание, предоставляя предприятиям дорожную карту для успешной цифровой трансформации, способствуя адаптации и устойчивому успеху в меняющемся производственном ландшафте.

Список использованной литературы

1.Mallach E. G. Information systems: What every business student needs to know.

–CRC Press, 2015.

123

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

2.Morrar R., Arman H., Mousa S. The fourth industrial revolution (Industry 4.0): A social innovation perspective // Technology innovation management review. – 2017. – Т.

7.– №. 11. – С. 12 - 20.

3.Saha P. Enterprise Architecture for Connected E - Government: Practices and Innovations: Practices and Innovations. – IGI Global, 2012.

4.Ulrich W. M., Newcomb P. Information systems transformation: architecture - driven modernization case studies. – Morgan Kaufmann, 2010.

©Назаренко К.Д., 2023

Орехов Н.В.

студент, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк, РФ

Гаев Л.В.

канд. тех. наук, доцент, доцент кафедры автоматизированных систем управления, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк, РФ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ И УЛУЧШЕНИЯ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

Ключевые слова: Нейронные сети, транспортные системы, фишинг, сетевой трафик, аутентификация, аномалии, данные журналов событий.

Транспортные системы и дорожное движение являются ключевыми аспектами современных городских и индустриальных ландшафтов. С ростом населения и развитием экономики потребность в эффективном управлении транспортными потоками и улучшении дорожного движения становится все более актуальной. В настоящее время традиционные методы управления транспортом и дорожным движением оказываются неспособными справиться с возрастающими вызовами. В этой связи необходимо разрабатывать и применять новые алгоритмы и методы, основанные на нейронных сетях, для оптимизации транспортных систем и улучшения дорожного движения.

Цель данной статьи - предложить теоретические основы нейронных сетей и их применение для решения задач, связанных с управлением транспортными потоками, прогнозированием заторов и оптимизацией маршрутов. Мы также предложим новые подходы к построению и обучению нейронных сетей для специфических задач в области транспорта, таких как предсказание транспортной

124

ЗАДАЧИ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСФЕРА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

нагрузки, адаптивное регулирование светофоров и оптимизация расписаний городского транспорта.

1. Теоретические основы нейронных сетей.

Нейронные сети - это компьютерные модели, которые имитируют структуру и функции человеческого мозга. Они состоят из множества взаимосвязанных узлов, называемых нейронами, которые передают электрохимические сигналы друг другу. Нейронные сети могут обучаться на огромных объемах данных и автоматически выявлять закономерности в них. В настоящей статье мы рассмотрим нейронные сети, особенно глубокие нейронные сети (ДНС), которые состоят из нескольких слоев нейронов и позволяют решать сложные задачи, такие как обработка изображений, естественный язык и обработка данных транспортной системы.

2. Применение нейронных сетей в транспортных системах. 2.1. Предсказание транспортной нагрузки.

Одна из ключевых задач в оптимизации транспортных систем - это предсказание транспортной нагрузки, то есть определение количества транспортных средств, которые будут использоваться в определенный период времени. Неправильное прогнозирование может привести к затору и неэффективному использованию транспортных средств. Нейронные сети могут быть использованы для предсказания транспортной нагрузки на основе исторических данных, таких как количество пассажиров в прошлые годы, погодные условия и специальные события, такие как праздники и спортивные мероприятия. Для этого мы можем использовать нейронные сети, такие как метод подбора лучших параметров (PSO) для оптимизации нейронных сетей. PSO - это алгоритм на основе популяции, который имитирует поведение пчелиных семей для поиска оптимального решения. В данном случае PSO будет использован для настройки весов и других параметров нейронной сети, чтобы максимизировать точность предсказания транспортной нагрузки.

2.2. Адаптивное регулирование светофоров.

Адаптивное регулирование светофоров - это система, которая автоматически регулирует время работы светофоров в зависимости от текущей транспортной нагрузки. Это позволяет уменьшить время ожидания для транспортных средств и улучшить движение по дорогам. Для реализации адаптивного регулирования светофоров мы можем использовать нейронные сети, которые будут анализировать данные о транспортной нагрузке и изменять режим работы светофоров в реальном времени.

2.3. Оптимизация расписаний городского транспорта Оптимизация расписаний городского транспорта - это процесс оптимизации

времени отправления и прибытия транспортных средств, чтобы уменьшить время в пути пассажиров и повысить эффективность использования транспортных средств. Для этой задачи мы можем использовать нейронные сети, которые будут анализировать данные о пассажиропотоке, расписании и состоянии транспортных средств для построения оптимальных расписаний.

125

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

Заключение В данной статье мы рассмотрели теоретические основы нейронных сетей и их

применение для решения задач, связанных с управлением транспортными потоками, прогнозированием заторов и оптимизацией маршрутов. Были предложены новые подходы к построению и обучению нейронных сетей для специфических задач в области транспорта, таких как предсказание транспортной нагрузки, адаптивное регулирование светофоров и оптимизация расписаний городского транспорта.

Таким образом, результаты данной статьи демонстрируют потенциал нейронных сетей для решения реальных проблем в области транспорта и городского планирования. В будущем можно продолжать исследовать и разрабатывать новые алгоритмы и методы на основе нейронных сетей для оптимизации транспортных систем и улучшения дорожного движения, что может значительно улучшить качество жизни населения и эффективность использования транспортных средств.

Список литературы

1.Львов Ф.А. (2019). Типы и применение нейронных сетей.

2.Терехов В. А., Ефимов Д. В., Тюкин И. Ю. Нейросетевые системы управления.

—М.: Высшая школа, 2002. — 184 с.

3.Круглов В. В., Борисов В. В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. — М.: Горячая линия - Телеком, 2001. — 382 с

4.Хайкин С. Нейронные сети. — М.: Техносфера, 2006. — 1104 с.

©Орехов Н.В., Гаев Л.В., 2023

Павлюк П.П.

Магистрант 2 курса НВГУ, г.Нижневартовск, РФ

Научный руководитель: Щекочихин А.В.

канд. тех. наук, доцент НВГУ г.Нижневартовск, РФ

ЧАСТОТНО - РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается применение частотно - регулируемого привода, как способа снижения потерь и повышения жесткости регулирования электропривода.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

Электрический привод, частота, напряжение, преобразователь частоты, векторное управление, скалярное управление.

126

ЗАДАЧИ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСФЕРА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Нефтегазовая промышленность остается одним из ведущих секторов мировой экономики, и оптимизация производственных процессов в этой области является ключевым фактором для обеспечения энергетической устойчивости. Частотные электроприводы становятся неотъемлемой частью этой оптимизации, предоставляя технические и энергосберегающие преимущества.

С помощью регулирования производительности насоса, то есть влияние на скорость электродвигателя, можно оптимизировать работу насоса.

Главным способом управлением производительности насоса длительное время было дросселирование.

Для реализации этого способа в трубопровод помещается дроссельная задвижка, осуществляющая ограничение давления в трубопроводе за счет его потерь на гидравлическом сопротивлении, создаваемом задвижкой. Причем, так как дросселирующее сопротивление всегда находится в трубопроводе, на нем происходит потеря давления даже тогда, когда в этом нет необходимости, то есть при полностью открытой задвижке. Поэтому при дросселировании требуются дополнительные затраты энергии на перекачку для восполнения потерь полезной мощности в дросселирующем органе.

В асинхронных и синхронных машинах, управление скоростью может быть осуществлено за счет изменения частоты питающего напряжения обмотки статора. Главное, здесь регулирование скорости осуществляется за счет регулировки мощности, потребляемой из сети. В случае если использовать метод дросселирования, регулирование насоса приводит к увеличению давления внутри него, но затраты энергии на работу остаются прежними. Как результат напор увеличивается, а коэффициент полезного действия уменьшается. Вращения рабочего колеса остается постоянным. При применении частотного регулирования количество потребляемой энергии снижается за счет регулирования потребляемой из сети мощности электродвигателя.

Чтобы разобраться, что лучше выбрать рассмотрим графики регулирования дросселирующим клапаном и с использованием преобразователя частоты на рисунке - 1.

На представленном графике изображены кривые зависимости расхода и энергопотребления. Зеленая кривая изображает регулирование с использованием преобразователя частоты, фиолетовая с дросселирующим клапаном, а синяя вентиляционной задвижкой. Исходя их положения кривых на графике, мы видим насколько метод с преобразователем частоты энергоэффективней. Регулирование с преобразователем частоты экономней с дросселирующим клапаном почти на 50 %, а с вентиляционной задвижкой уже превышает 70 %.

127

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

.

Рисунок - 1 Графики регулирования дросселирующим клапаном и с использованием преобразователя частоты.

Преимуществачастотно - регулируемогопривода:

1)Позволяет точно регулировать скорость вращения и, следовательно, производительность оборудования, что способствует повышению общей эффективности системы.

2)Обеспечивает точное и плавное управление скоростью и крутящим моментом, что важно для процессов, требующих высокой точности.

3)Частотно - регулируемый привод обычно имеет меньший износ по сравнению с методом дроссельным регулированием, поскольку регулирование осуществляется электронными средствами.

4)Легко адаптируется к изменениям нагрузки, автоматически регулируя скорость вращения для оптимизации производительности.

5)Имеет более высокие первоначальные инвестиционные затраты, но может окупиться за счет экономии энергии в течение времени.

Недостатки дроссельного регулирования по сравнению с частотно - регулируемым приводом:

1)Приводит к неэффективному использованию энергии, особенно при необходимости значительного снижения потока.

2)Является менее точным из - за ограничений механических устройств и создания турбулентности в потоке жидкости.

3)Требует регулярного обслуживания, включая проверку и замену механических частей, что может увеличить экономические расходы.

128

ЗАДАЧИ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕЖДУНАРОДНОГО ТРАНСФЕРА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

4)Требует ручной перенастройки или замены дроссельного устройства при изменениях условий работы.

5)Может быть более доступным с точки зрения затрат на оборудование, но экономические расходы могут быть выше, так как задвижки чаще выходят из строя

при таком методе регулирования, чем преобразователь частоты.

Частотно регулируемый электрический привод представляет собой систему электрического привода, в которой частота вращения электрического двигателя

может регулироваться в широком диапазоне путем изменения частоты и величины,

подаваемого на него переменного тока. Это достигается с использованием преобразователя частоты, который изменяет частоту и напряжение электрической

энергии, поступающей от источника питания, в соответствии с требуемыми

параметрами работы [4].

Рисунок 2 – Функциональная схема электрического привода.

Принцип частотного регулирования скорости основан на изменении частоты

напряжения, подводимого к обмотке статора. Этот способ реализуется для машин переменного тока, у которых угловая частота вращения определяется выражением

[1]:

где f – частота питающей сети, Гц; р – число пар полюсов двигателя

Частотное регулирование скорости возможно у асинхронных и синхронных электрических машин и осуществляется исходя из соотношения (1).

Однако при частотном регулировании скорости асинхронных машин необходимо учитывать следующее: величина ЭДС обмотки статора, определяемая как

где Ф – магнитный поток, f – частота сети и k – коэффициент обмотки. Если пренебречь падением напряжения в цепи обмотки статора, то

Следовательно, при U = const и f = var происходит изменение магнитного потока асинхронной машины, что при уменьшении частоты ведет к увеличению Ф, то есть к насыщению машины, увеличению ее тока намагничивания, а значит, к повышенному нагреву. Кроме того, так как момент асинхронного двигателя пропорционален его магнитному потоку, то изменение последнего влечет за собой

129

АГЕНТСТВО МЕЖДУНАРОДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ● https://ami.im

изменение перегрузочной способности двигателя в процессе регулирования. Поэтому наиболее целесообразным является изменение в процессе регулирования, наряду с частотой, напряжения питания асинхронного двигателя.

Закон совместного изменения частоты и величины напряжения питания выбирается из условия получения неизменной перегрузочной способности, а именно: √

где Ui, Uн – i–е и номинальное значения напряжения питания соответственно; fi, fн – i - е и номинальное значения частоты соответственно; Мс, Мн – статический и номинальный моменты соответственно.

Из (4) следует, что закон изменения напряжения питания определяется не только законом изменения его частоты, но и характером изменения статического момента Мс ( ), то есть формой механической характеристики механизма. Наиболее типичными являются три варианта изменения статического момента [2].

3.- регулирование при вентиляторном моменте.

Исходя из (4) для первого случая при Мс = const закон совместного изменения величины и частоты напряжения описывается следующим образом:

При этом семейство механических характеристик имеет вид, приведенный на рис.3 (а).

Если регулирование производится при постоянной мощности, то

Семейство механических характеристик для этого случая приведено на рис.3 (б). При вентиляторном моменте

Семейство характеристик для этого случая приведено на рис.3 (в)

Рисунок 3 – Механические характеристики при частотном регулировании скорости при постоянном моменте (а),

при постоянной мощности (б), при вентиляторном моменте (в).

130