ivdon3@bk.ru
В области проектирования и строительства транспортных объектов, в частности железнодорожного транспорта, технологии «Индустрии 4.0» постепенно находят свое применение. В транспортной отрасли особое распространение получило понятие «цифровых двойников» – компьютерного представления реального объекта. Основой для «цифровых двойников» являются информационные модели (ТИМ-модели). На настоящем этапе развития данных технологий методика применения ТИМ для линейно-протяжных объектов не проработана до конца. В настоящей работе рассмотрен опыт проектирования объектов железнодорожной инфраструктуры с помощью технологий информационного моделирования в России и в мире. Предложена концепция методики практической реализации технологии информационного моделирования объектов железнодорожной инфраструктуры на стадии проектирования. Рассмотрены основные ограничения представленной методики и пути их преодоления.
Ключевые слова: BIM, информационная модель, железные дороги, технологии информационного моделирования на железных дорогах, методика информационного моделирования
В статье представлен проект автоматизированной остановки общественного транспорта, включающий в себя возможности регулирования освещения и температуры помещения, видеонаблюдения, регистрации местонахождения транспорта в реальном времени и отображения на дисплее, а также пользования беспроводным интернетом и подзарядкой телефона за счёт оснащения остановки необходимыми устройствами. Целью статьи является повышение уровня комфорта и безопасности каждого потребителя. Безопасность обеспечивается установкой тревожной кнопки для связи с экстренными службами и камеры видеонаблюдения, которая передаёт видео в реальном времени в диспетчерские службы при нажатии тревожной кнопки. Кроме технологий, ранее внедрённых в РФ и в других странах, предлагается дополнительно оборудовать остановки автоматами с едой и напитками. Уникальность работы заключается в системе адаптивного управления температурой, которая позволяет менять параметры и стратегии работы в зависимости от текущих данных и условий окружающей среды. В статье выбрана и описана каждая составляющая адаптивной автоматизированной системы с технической точки зрения, приведена схема оснащения и отмечена возможность сокращения затрат проекта за счёт включения возобновляемых источников энергии.
Ключевые слова: автоматизация, адаптивная система управления, оснащение, остановки общественного транспорта, оптимизация, инновационные технологии, возобновляемые источники энергии, инфраструктура города
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Концепция Интернета вещей (IoT) позволяет устройствам взаимодействовать друг с другом и совместно использовать ресурсы, пользуясь интернетом в качестве беспроводной среды. В умных домах IoT позволяет владельцу, находящемуся далеко от дома, управлять им через интернет. Простота использования и широкие возможности систем домашней автоматизации сделали их популярными. Некоторым людям нужны системы домашней автоматизации, чтобы сделать их бытовую технику проще и удобнее в эксплуатации, а также они очень полезны для людей с ограниченными физическими возможностями и пожилых людей. Однако, полезные характеристики и функциональные возможности устройств Интернета вещей, не ограничиваются этим. Формируются научные направления по анализу эффективности расходования энергии и методам предотвращения различных катастроф, где главную роль играют технологии Интернета вещей. В данной статье проведен анализ стандартных моделей устройств автоматизации умного дома. В работе рассматриваются функциональные возможности устройств Интернета вещей посредством виртуальной среды построения моделей сети Cisco Packet Tracer.
Ключевые слова: интернет вещей, IoT, автоматизация, анализ данных, сбор данных, кибербезопасность
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Обсуждаются вопросы проведения идентификации опасных производственных объектов. На реальном примере обследования склада горючих веществ иллюстрируется выполнение технической экспертизы с составлением заключения по ее результатам. Статья написана на основе выполненной НИР № 22-78.
Ключевые слова: опасный производственный объект, идентификация, техническая экспертиза, промышленная безопасность, строительные конструкции
Создание современной многоэлементной оптической техники с требуемыми пространственно-частотными характеристиками требует применения оптических слоев с заданными параметрами. Только при применении многослойных покрытий можно достичь минимальных потерь на пропускание объективов и реализовать их антибликовую защиту, или получить высокие значения коэффициента отражения в зеркалах кольцевых резонаторов. Проверить готовность к производству такой оптики можно, например, посредством реализации контроля толщины как для прозрачных, так и для непрозрачных слоев, которая должна находится в пределах допустимых отклонений от ожидаемого заданного значения. В данной статье приводится теоретическое обоснование интерференционного метода контроля толщины слоя, а также предлагаются оригинальные схемно-технические решения на его основе, позволяющие получить оценку искомой толщины.
Ключевые слова: оптические покрытия, поляризация, измерение толщины, подложка, пластина Савара
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.6 - Оптика
Статья посвящена разработке компьютерной программы, с помощью которой можно производить моделирование численности проточных и непроточных культур микроорганизмов для учебных целей. В качестве базовой модели роста биомассы взята модель Моно. Для математического описания клеточных популяций использован аппарат обыкновенных дифференциальных уравнений. Так были созданы структура и функционал электронного учебного модуля с его последующей реализацией на языке Python. В результате была разработана лабораторная «Моделирование проточных и непроточных культур микроорганизмов», в форме компьютерной программы, выполняемая в рамках освоения дисциплины «Биофизика» и заключающаяся в изучении основных принципов и методов моделирования процессов развития микроорганизмов в проточных и непроточных культурах. Разработанная программа внедрена в учебный процесс.
Ключевые слова: компьютерная программа, клеточная популяция, биофизика, микроорганизмы, компьютерное моделирование, модель Моно, Python, биомасса, проточные условия, непроточные условия, система уравнений
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования
Обсуждаются вопросы разработки проекта усиления строительных конструкций кабельной эстакады после чрезвычайной ситуации (аварии). На реальном примере дается описание аварии, иллюстрируется выполнение работ по привидению конструкций до нормативного состояния. Статья написана на основе выполненной НИР № 18-26.
Ключевые слова: строительные конструкции, безопасность, кабельная эстакада, противоаварийные работы, техническая экспертиза, здания и сооружения, металлические конструкции, проект усиления
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
По ходу развития стран, образовывались крупные города – мегаполисы. Многим уже знаком такой термин, как агломерация. Инфраструктура, образующаяся между региональными центрами или же просто вокруг какого-либо крупного города, не могла обойтись без проживания людей на её территории. В рамках статьи акцент сделан исключительно на коттеджных посёлках. Развитие новых жилых территорий за пределами городов в Америке сопровождалось развитием транспорта, социально-культурной инфраструктуры, образовательных учреждений. На территории Российской Федерации образовательные и другие учреждения по большей части находятся именно в городах, преимущественно - в крупных. Несмотря на это, само явление образования коттеджных посёлков городского типа, конечно, не обошло стороной самую большую в мире страну.
Ключевые слова: градостроительство, коттеджные поселки, экспериментальные застройки, кластерная застройка, бульварная застройка, развитие идеи квартала, квартальная застройка, социальное действие застройки, архитектура 21 века
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
Объектом исследования являются технологические процессы устройства ленточно-оболочечных фундаментов, предмет исследования - устройство подоболочечного массива, обеспечивающего криволинейное очертание конструкции. Традиционно конструкция фундамента устраивается по грунту естественного заложения, который, в силу своих физико-механических характеристик, может ограничивать область применения данных типов фундаментов. Используя функцию желательности Харрингтона, были оценены шесть моделей грунтовых массивов с различными физико-механическими и технологическими свойствами. В результате проведенных исследований предложенные варианты были оценены на оценку «удовлетворительно» и ниже. В связи с этим, возникла необходимость улучшения качества подоболочечного массива и совершенствование технологии устройства данных типов фундамента при помощи использования экономичных и быстровозводимых грунтоцементных блоков.
Ключевые слова: здания, прочность, строительная отрасль, фундамент, грунт, желательность, технология
В статье рассмотрены вопросы оценки эффективности строительства и эксплуатации металлических гофрированных труб. Выявлены характерные особенности и сложности работы водопропускных труб из гофрированного металла в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Систематизированы характеристики основных дефектов водопропускных труб. Детально разобраны особенности теплофизических расчетов металлических гофрированных труб на мерзлом основании. Даны рекомендации по применении наиболее эффективных технических решений при строительстве водопропускных труб из гофрированного металла на многолетнемерзлых грунтах.
Ключевые слова: автомобильная дорога, водопропускная трубы, металлические гофрированные трубы, теплопроводность, многолетнемерзлые грунты
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Изучено видовое разнообразие и произведена оценка экологического состояния древесно-кустарниковой растительности на территории одного из старейших и крупнейших парков г. Ростова-на-Дону – парка культуры и отдыха имени Максима Горького. Для изучения была выделена площадка, площадью 33 000 м2, расположенная в северо-восточной части парка. На исследуемом участке выявлено 17 видов древесно-кустарниковых растений, среди которых паркобразующими породами являются Липа европейская (Tiliaeuropaea), Кипарис вечнозеленый (Cupressussempervirens L.), Сосна обыкновенная (Pinussylvestris), Акация серебристая (Acaciadealbata) и Ель европейская (Piceaabies). В ходе анализа жизненного состояния древесно-кустарниковой растительности установлено, что, в основном, для исследуемых экземпляров характерно отсутствие признаков ослабления (55%), а сухостой составляет всего 1%. Качество газонного покрытия достаточно низкое, а почва под ним характеризуется высокой уплотненностью. В основном, характер смыкаемости травостоя – мозаично-групповой, а проективное покрытие достигает максимальных показателей (80%) для всего исследуемого участка в ранневесеннее время. Предложены меры по сохранению и оптимизации парковой территории.
Ключевые слова: жизненное состояние растений, характер смыкаемости травостоя, древесно-кустарниковые растения, газонное покрытие,городскиепарковые ландшафты, парк культуры и отдыха имени Максима Горького
В настоящее время энергоэффективность зданий является одной из наиболее актуальных проблем связанных с экономикой и экологией. Сокращение затрат на энергопотребление не только помогает снизить расходы на содержание зданий, но и снижает негативное влияние на окружающую среду. В данной статье рассмотрена проблема повышения энергоэффективности ограждающих конструкций зданий поликлиник и предложена методика определения экономической эффективности предлагаемых ограждающих конструкций городских поликлиник для условий г. Москвы. Предложен сравнительный метод предварительной оценки экономической эффективности решений по повышению энергоэффективности зданий поликлиник. Реализация энергоэффективного проекта реконструкции зданий поликлиник требует комплексного подхода, который включает в себя выбор оптимальных материалов и конструкций, тщательный анализ и расчет энергоэффективности, а также оценку экономической эффективности выполненных мероприятий. Реализация такого подхода позволит снизить эксплуатационные расходы и увеличить комфортность пребывания в здании.
Ключевые слова: энергоэффективность, теплопотери, реконструкция, ограждающие конструкции, лечебные и медицинские учреждения
Произведена разработка автоматической системы установки в нейтральное положение чувствительного элемента магнито-оптического датчика магнитного поля. Установка в нейтральное положение осуществляется за счёт автоматической системы управления пьезоэлектроприводом на основе микроконтроллера. Построена математическая модель и выполнено численное моделирование системы автоматического регулирования. Приведены результаты и параметры моделирования. Разработанная система обеспечивает значительное повышение автономности датчика, что позволяет исключить или существенно сократить затраты на регулирование датчика.
Ключевые слова: датчик магнитного поля, магнито-оптический датчик, система автоматического регулирования, пьезодвигатель
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
Современные условия требуют совершенствования методологического подхода к принятию организационно-технологических решений в рамках документации, разрабатываемой при проектировании и строительстве объектов. Разработка организационно-технологических решений предполагает многофакторный комплексный анализ по критерию безопасности и рациональности способов выполнения отдельных технологических процессов и их комплексов.
Ключевые слова: документация, решения, ограничения, технологический комплекс, система, организация, технология, параметры, условия, факторы
На основе проведенных авторами исследований приведены данные о жесткостях и кривизнах железобетонных балок со слоем различной толщины из бетона каркасной структуры в сжатой зоне. Приведены жесткости, кривизны и прогибы для случаев отсутствия и наличия в конструкции трещин. Получены формулы для описания изменения жесткости и кривизны сечений в зависимости от величины момента. Установлено влияние толщины слоя бетона каркасной структуры и диаметра рабочей арматуры на изменение жесткости сечений. Уточнена закономерность изменения положения нейтральной оси для одно и двухслойных балок в зависимости от параметров балки.
Ключевые слова: бетон каркасной структуры, жесткость, кривизна, прогиб, слоистая конструкций, изгибающий момент, нейтральная ось