Рассмотрены проблемы определения сдвига фаз на обмотках трансформаторов. Предложен метод измерения сдвига фаз, исследована методическая погрешность для сигналов с различным уровнем искажений. Приведен пример реализации предложенного метода для автоматизированной фазировки обмоток трансформаторов. Показана возможность применения предложенного метода для параметрического контроля трансформаторов при использовании сигналов произвольной формы.
Предложена структурная схема адаптивного широкодиапазонного преобразователя частоты переменных гармонических напряжений в двоичный код. Рассмотрен алгоритм адаптации. Приведены результаты анализа точности, времени преобразования и времени начальной адаптации.
Рассмотрено функционирование состоящей из аудиодатчиков беспроводной аудио-сенсорной сети с применением метода смены энергетических схем для максимизации времени работы сети при ограничении энергии. Представлены результаты моделирования, подтверждающие применимость метода при передаче аудиоданных.
Рассмотрена беспроводная сенсорная сеть с мозаичной структурой. Предложен конвейерный алгоритм циклического опроса сети. Получены оценки надежности, длительностей циклического опроса и активного состояния произвольного узла сети.
Рассматривается проблема распознавания аварийного электрического разряда (АЭР) в сетях питания. Приводится структурная схема детектора АЭР. Предлагается алгоритм работы модуля цифровой обработки сигналов. Представлены временные диаграммы процесса распознавания и пример реализации алгоритма в среде моделирования Matlab
Описан алгоритм распределения пропускной способности интерфейса подсистемы ввода сигналов от разнотипных датчиков с различными скоростями опроса, основанный на методе весовых коэффициентов, связанных со скоростями цифровых потоков. Верификация алгоритма проведена в среде моделирования MathLab. Приведены структурная схема и временные диаграммы работы подсистемы ввода.
Дан сравнительный анализ метрологических характеристик предложенного авторами и известных модулей ввода данных в ЭВМ.
Предложена архитектура киберфизической системы компрессорного оборудования на базе платформы InfluxData, используемой для создания приложений Интернета вещей, состоящей из трех подсистем: подсистемы физического объекта, цифрового двойника и интерфейса. В качестве технической реализации контроллера Интернета вещей предложен измерительно-управляющий модуль на базе устройства сбора, передачи данных и управления — VIDA350. Рассмотрены базовые методы обработки сырых данных со счетчиков энергоресурсов и датчиков технических параметров, реализуемые в блоках on-line и off-line расчетов. Предложена организация цифрового двойника компрессора с использованием БД временных рядов InfluxDB и реляционной БД PostgreSQL.
Для 2D визуализации измерений и графической интерпретации панели управления предложена система Grafana, а также FreeCAD — для визуализации оборудования в 3D.
Рассматривается задача проектирования архитектуры сетевого комплекса управления типовым модулем, как единицей современного автоматизированного здания или сооружения. С целью повышения эффективности эксплуатации здания в условиях больших объемов данных предложена архитектура сетевого управляющего комплекса, реализующая многоконтурное управление типовым модулем с применением облачных сценариев. Повышение эффективности эксплуатации здания заключается в использовании во внешнем контуре управления блоков интеллектуального анализа данных, обеспечивающих выявление систематического поведения пользователей типового модуля здания на основе данных с контроллеров IoT, статистической обработки информации на сервере системы и формировании управляющих воздействий в автоматическом и/или автоматизированном режимах. В качестве технологической базы сетевого комплекса управления зданием рассмотрен набор устройств и серверов Интернета вещей (Internet of Things - IoT). Реализация алгоритмов управления типовым модулем интеллектуального здания описывается моделью программного автомата, например, в виде логических схем алгоритмов.
Рассмотрен способ косвенных измерений температурных полей шин и температур нагрева тормозов легкового автомобиля, на основе математической модели процесса нагрева шин. Описаны способы идентификации параметров модели, результаты моделирования и экспериментов.
Рассмотрен пример построения акселерометра на основе волоконно-оптических преобразователей перемещения прямого типа с внешней модуляцией. Приведено описание опытного образца волоконно-оптического акселерометра и результаты его экспериментального исследования.
Рассмотрена задача увеличения времени эффективной работы ограниченных в ресурсах интеллектуальных датчиков в промышленном Интернете и динамическое назначение протоколов коммуникации как способ ее решения. Приведена модель сети взаимодействующих интеллектуальных датчиков, представляющая передачу данных как процесс расхода ресурсов. Даны количественные оценки преимуществам использования динамического назначения протоколов коммуникации и определены условия их применения.
Рассмотрена задача увеличения продолжительности автономной работы беспроводных сенсорных сетей и энергетическая балансировка с использованием мобильного стока как способ ее решения. Приведена универсальная модель энергетической балансировки и ее модификация для случая мобильного центрального узла. Дана количественная оценка преимущества использования управляемой мобильности и выводятся условия, при которых целесообразно ее применять.
Представлен метод оперативной идентификации коэффициентов девиации при изменении состава бортового оборудования летательного аппарата от полета к полету. Используется упрощенная модель измерений трехкомпонентного магнитометра, учитывающая влияние магнитно-твердых материалов полностью, а влияние магнитно-мягких материалов в горизонтальной плоскости аппарата. Коэффициенты модели идентифицируются по измерениям модуля магнитного поля земли при выполнении полета по кругу. Идентификация выполняется бортовым компьютером по данным, накопленным при выполнении маневра с учетом начального курса перед взлетом. Компенсация девиации при оценивании текущего курса выполняется с помощью настроенной модели с учетом крена, тангажа и магнитного склонения.
Рассмотрены оптические методы линейно-угловых измерений на базе новых информационных технологий.
Рассмотрена задача развития функциональных возможностей типовых платформ Интернета вещей (Internet of Things, IoT) до уровня исполнения пользовательских предиктивных моделей при управлении энергопотреблением зданий, сооружений и промышленных объектов в режиме на сутки вперед. Сценарии предиктивного управления как одиночными нагрузками (потребителями), так и их агрегированными группами могут использоваться для снижения энергопотребления в часы совмещенного максимума региона, часы сетевой мощности, а также при реализации событий управления спросом на электроэнергию. Представлены универсальные методы прогнозирования (методы “черного ящика”) на основе базовой линии, линейной регрессии, нейронной сети, авторегрессии, тройного экспоненциального сглаживания (модель Хольта-Винтерса), авторегрессионной модели с поддержкой сезонности (SARIMA), а также методы на основе ансамблевых моделей. Предложена схема интеграции расчетно-аналитических моделей с IoT платформами InfluxData и EMS INSYTE. Приведены результаты экспериментальных исследований работоспособности пользовательских аналитик в составе IoT платформ при реализации сценариев управления проветриванием в предиктивном режиме на сутки вперед.
Рассмотрены структура и алгоритм функционирования электронного справочника по датчикам неэлектрических величин, в который включены не только базы данных по датчикам, но и базы знаний.
Рассмотрены вопросы математического моделирования волоконно-оптических датчиков с внешней модуляцией. Проведены исследования влияния параметров волоконно-оптических каналов на функцию преобразования на основе разработанной математической модели.
Рассмотрены методы и средства измерений толщины тонких пленок. Особое внимание уделено вопросам измерения толщин покрытий нанометрового диапазона и сравнительной оценки разрешающей способности и погрешностей различных методов их измерения.
Предложен алгоритм коррекции нелинейности и гистерезиса функции преобразования индуктивных измерительных преобразователей. Разработан виртуальный прибор для реализации предложенного алгоритма. Проведены экспериментальные исследования эффективности предложенного алгоритма на примере дифференциального индуктивного измерительного преобразователя линейных перемещений.
Рассмотрены методы измерения малых сопротивлений. Предложена методика измерений, позволяющая контролировать сопротивление большого количества низкоомных объектов с учетом сопротивлений подводящих проводов и коммутационных элементов. Приведен пример реализации предложенной методики с помощью системы сбора данных HP34970А.