Инженерно-строительный вестник Прикаспия

Научно-технический журнал АГАСУ

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РОССИЙСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ И РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ

В. М. Зайченко1, Д. А. Соловьев1, Л. А. Шилова2

1 Объединённый институт высоких температур РАН, г. Москва, Россия
2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Россия

В статье выполнен анализ экономической эффективности использования централизованного и распределенного производства энергии. Показано, что в общем случае производство энергии крупной централизованной системой эффективнее, чем на отдельных установках распределенной энергетики. Если рассматривать абстрактного потребителя, нуждающегося в энергии на длительный промежуток времени, то величина затрат на единицу производимой для этого потребителя энергии в централизованной системе ниже, чем в отдельной установке, т.к. при одинаковом уровне параметров рабочего тела и технологического совершенства крупная установка всегда экономичнее, чем малая. Влияние так называемого «масштабного фактора» наблюдается во всех без исключения современных технологиях производства энергии. Наиболее наглядно это происходит при генерации электроэнергии, где разрыв в экономичности крупных и мелких установок значительно больше, чем при генерации тепла.

Ключевые слова: распределенная энергетика, малая энергетика, ВИЭ, энергоэффективность, экономика энергетики.

EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF RUSSIAN CENTRALIZED AND DISTRIBUTED POWER GENERATION

V. M. Zaychenko1, D. A. Solovyev1, L. A. Shilova2

1 Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2 Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russia

The article analyzes the economic efficiency of using centralized and distributed energy production. It is shown that, in the gen-eral case, the production of energy by a large centralized system is more efficient than at separate installations of distributed ener-gy. If we consider an abstract consumer who needs energy for a long period of time, then the cost per unit of energy produced for this consumer in a centralized system is lower than in a separate installation, because with the same level of working fluid parame-ters and technological perfection, a large installation is always more economical than a small one. The influence of the so-called «scale factor» is observed in all modern energy production technologies without exception. This happens most clearly when gener-ating electricity, where the gap in the efficiency of large and small installations is much larger than when generating heat.

Keywords: distributed energy, small-scale energy, renewable energy sources, energy efficiency, energy economics.

Полный текст статьи

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИВУЧЕСТИ НАЗЕМНЫХ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНЫХ ОБЪЕКТОВ АВИАЦИИ ОТ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

А. П. Лапшин1, Е. А. Жидко2

1Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж, Россия;
2Воронежский государственный технический университет. г. Воронеж, Россия

На ближайшие годы степень дезорганизации управления наземными критически важными объектами будет определяться эффективностью деструктивных информационно-технических воздействий (ИТВ) на их системы связи и управления. ИТВ включают в себя высокоточные и радиоэлектронные средства поражения. Для снижения уязвимости таких объектов защиты необходимо проводить комплекс различных инженерно-технических мероприятий по обеспечению требуемых уровней защищенности и живучести, включающий в себя создание фортификационных сооружений с повышенным уровнем защищенности и применение средства защиты информационно-телекоммуникационных систем. В статье рассмотрены свойства живучести фортификационных сооружений, такие как защищённость, неуязвимость и восстанавливаемость, и способ рефлексивного управления компонентами информационно-телекоммуникационной системы наземных критически важных объектов авиации.

Ключевые слова: живучесть, фортификационные сооружения, информационно-технические воздействия, рефлексивное управление.

MEANS AND METHODS OF ENSURING THE SURVIVABILITY OF GROUND-BASED CRITICAL AVIATION OBJECTS FROM INFORMATION AND TECHNICAL IMPACTS

А. P. Lapshin1, Е. А. Zhidko2

1Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N. E. Zhukovsky and Yu. A. Gaga-rin», Voronezh, Russia;
2Voronezh State Technical University, Voronezh, Russian

In the coming years, the degree of disorganization of the management of ground-based critical facilities will be determined by the effectiveness of destructive information technology impacts (ITV) on their communication and management systems. ITV includes high-precision and electronic weapons of destruction. To reduce the vulnerability of such protection objects, it is necessary to carry out a complex of various engineering and technical measures to ensure the required levels of security and survivability, in-cluding the creation of fortifications with an increased level of security and the use of information and telecommunications sys-tems protection equipment. The article considers the survivability properties of fortifications, such as security, invulnerability and recoverability, and the method of reflexive control of the components of the information and telecommunications system of ground-based critical aviation facilities.

Keywords: survivability, fortifications, information technology impacts, reflexive control.

Полный текст статьи

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РУТИННЫХ ЗАДАЧ ПЕРЕБОРА ВАРИАНТОВ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

Н. В. Князева

Научно-исследовательский университет Московского государственного строительного университета, г. Москва, Россия

Уровень проработки и точности проектов растет год от года благодаря внедрению цифровой проработки информации на каждом этапе принятия решения. Специалисты строительной отрасли находят разнообразные возможности использования инструментов обработки большого количества данных, применяемые для решения задач поиска оптимального решения на каждом этапе жизненного цикла объекта. В статье приводится подход к автоматизации проектирования рутинных задач, требующих выбора лучшего из множества вариантов возможных решений, с использованием наиболее распространенных эволюционных решателей в среде Grasshopper. Если еще пять лет назад подобный подход использовался в основном архитекторами для создания сложной геометрии, то сегодня данное направление представляет интерес и для конструкторов, и для работников других подразделений строительных организаций.

Ключевые слова: генетический алгоритм, эволюционный решатель, оптимизация проектных решений.

APPLICATION OF EVOLUTIONARY ALGORITHMS FOR AUTOMATED ROUTINE TASKS OF ENUMERATING DESIGN OPTIONS

N. V. Knyazeva

Research University of Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russia

The level of elaboration and accuracy of projects increases from year to year due to the introduction of digital processing of in-formation at each stage of decision-making. Specialists in the construction industry find a variety of opportunities to use tools for processing a large amount of data, used to solve the problems of finding the optimal solution at each stage of the object’s life cycle. The article presents an approach to automating the design of routine tasks that require choosing the best of a variety of possible solutions, using the most common evolutionary solvers in the Grasshopper environment. If five years ago this approach was used mainly by architects to create complex geometry, today this area is of interest to designers and employees of other departments of construction organizations.

Keywords: genetic algorithm, evolutionary solver, optimization of design solutions.

Полный текст статьи

ПРИМЕНЕНИЕ ФУНКЦИИ РИСКА ДЛЯ МОДЕЛЬНОГО ОПИСАНИЯ КОЛЕБАНИЯ ЦЕН НА РЫНКЕ НЕДВИЖИМОСТИ

С. И. Носков, А. А. Хоняков

Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, Россия

В работе приведен краткий обзор методов моделирования цен на рынке недвижимости. Описано применение функции риска для модельного описания колебания цен на рынке жилой первичной недвижимости. В качестве независимых переменных использованы цены на различные строительные материалы: блоки силикатные стеновые, плиты перекрытий железобетонные, товарный бетон, смеси песчано-гравийные. Описана методика организации конкурса моде-лей для функции риска. В качестве критериев сравнения были использованы средняя относительная ошибка аппроксимации и вектор срабатываний, на основе которых выполнен также анализ полученной модели. Дополнительно к кусочно-линейной модели построена линейная регрессионная модель с тем же набором независимых факторов.

Ключевые слова: рынок недвижимости, регрессия, функция риска, булевы переменные, частично булевое линейное программирование.

APPLICATION OF RISK FUNCTION TO MODEL DESCRIPTION OF PRICE FLUCTUATIONS IN THE REAL ESTATE MARKET

S. I. Noskov, A. A. Khonyakov

Irkutsk State Transport University, Irkutsk, Russia

The paper provides a brief overview of methods for modeling prices in the real estate market. The application of the risk function for the model description of price fluctuations in the residential primary real estate market is described. The prices for various building materials were used as independent variables: silicate wall blocks, reinforced concrete floor slabs, concrete, sand and gravel mixtures. The technique of organizing a competition of models for the risk function is described. The comparison criteria were the average relative approximation error and the trigger vector, on the basis of which the obtained model was analyzed. In addition to the piecewise linear model, a linear regression model with the same set of independent factors was built.

Keywords: real estate market, regression, risk function, boolean variables, partially boolean linear programming.

Полный текст статьи

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РОБОТИЗИРОВАННОЙ НЕЙРОРЕАБИЛИТАЦИИ

А. А. Трифонов1, Е. В. Петрунина2, Л. П. Лазурина3

1Юго-Западный государственный университет, Курск, Россия
2Московский государственный гуманитарно-экономический университет, г. Москва, Россия
3Курский государственный медицинский университет, Курск, Россия

Современные методы нейровизуализации играют важную роль для эффективного использования роботизированных устройств в нейрореабилитации и открывают путь для разработки новых решений, направленных на повышение терапевтической эффективности лечения. Эффективное использование реабилитационных роботов требует тщательно разработанного протокола реабилитации. Для достижения этой цели в последние десятилетия было проведено большое количество работ, направленных на исследования процессов обучения двигательным навыкам. Фундаментальным аспектом планирования роботизированной терапии, направленной на ускорение сенсомоторного восстановления, является четкое понимание того, как мозг управляет движениями, и какие механизмы применяются для обучения новым навыкам. В данной статье представлен анализ современных тенденций в области реабилитации постинсультных больных, рассмотрены методы и модели нейрореабилитации. Проведен анализ мультимодальных оценок механизмов реабилитации, дающих возможность оценить эффективность применения протокола роботизированной реабилитации на основе клинических шкал. Проделанный анализ показал, что современные тенденции развития технологии нейрореабилитации строятся с использованием последних достижений в области нейробиологии человека.

Ключевые слова: методы нейрореабилитации, модели нейрореабилитации, методы нейровизуализации, интерфейс мозг-компьютер, экзоскелеты.

CONTEMPORARY TENDENCES OF THE ROBOT-ASSISTED NEUROREHABILITATION

A. A. Trifonov1, E. V. Petrunina2, L. P. Lazurina3

1South-West State University, Kursk, Russia
2Moscow State University for the Humanities and Economics, Moscow, Russia
3Kursk State Medical University, Kursk, Russia

State-of-the-art methods of neurovisualization are instrumental for the efficient application of robotic devices in neurorehabili-tation. They pave the way for the development of further robotic solutions aiming to enhance the effectiveness of therapeutic treatments. A thoroughly developed rehabilitation training protocol is imperative for the effective application of robots in patient care. In recent decades, a tremendous number of studies have been conducted in order to achieve this objective. They were aimed at gaining a full understanding of motor learning processes. An insight into both the way the brain controls movements and the mechanisms which are applied to learning new skills are considered to be fundamental aspects of rehabilitation therapy planning. This article examines current trends in the field of rehabilitation of post-stroke patients and highlights methods and models of neurorehabilitation based on noninvasive methods of neurovisualization. An exhaustive analysis of multimodal assessments of the rehabilitation mechanisms’ efficiency was performed. It enabled the estimation of changes in brain activity before/after and during the application of the robot-assisted rehabilitation protocol based on clinical scales. According to the analysis performed, soft-ware-assisted exoskeletons are recognized as the most widespread technologies for rehabilitation of the lower extremities of post-stroke patients.

Keywords: neurorehabilitation methods, robot-assisted neurorehabilitation, neurovisualization methods, computer-brain interface, exoskel-etons.

Полный текст статьи

ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ ТИПОВОГО ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ГПС МЧС РОССИИ

Н. В. Мартинович1, А. В. Калач2, М. Б. Шмырева1

1Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, г. Железногорск, Россия
2Воронежский институт Федеральной службы исполнения наказаний, г. Воронеж, Россия

В статье в целях оценки информационной нагрузки типового пожарно-спасательного подразделения предложено представить информационный поток как систему взаимосвязанных и взаимозависимых элементов, которые позволяют обеспечивать достижения целей и задач государственных организаций органов исполнительной власти, осуществляющих оперативное реагирование на происшествия. Высказано мнение о том, что данное графоаналитическое представление информационных потоков позволяет провести общую оценку информационной нагрузки на рассматриваемую организацию с учетом специфики деятельности подразделений МЧС России. Численное выражение процессов и алгоритмов данной структуры открывает возможность использования широкого спектра различных математических методов оптимизации. Предложенное функциональное моделирование деятельности типового пожарно-спасательного подразделения ГПС МЧС России позволяет систематизировать значительный объем бизнес-процессов в данной области, требующий изучения и анализа, а также сократить время на выполнение управленческих функций.

Ключевые слова: графоаналитическое представление; системный анализ, база данных, информационный поток, информационная нагрузка, структура организации.

AN APPROACH TO ASSESSING THE INFORMATION LOAD OF A TYPICAL FIRE AND RESCUE UNIT OF THE STATE FIRE SERVICE OF THE MINISTRY OF EMERGENCY SITUATIONS OF RUSSIA

N. V. Martinovich1, A. V. Kalach2, M. B. Shmyreva1

1Siberian Fire and Rescue Academy Emercom of Russia, Zheleznogorsk, Russia
2Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia

In the article, in order to assess the information load of a typical fire and rescue unit, it is proposed to present the information flow as a system of interrelated and interdependent elements that allow ensuring the achievement of the goals and objectives of state organizations of executive authorities engaged in rapid response to accidents. It is suggested that this graphoanalytic repre-sentation of information flows allows for a general assessment of the information load on the organization under consideration, taking into account the specifics of the activities of the EMERCOM units of Russia. Numerical expression of the processes and algo-rithms of this structure opens up the possibility of using a wide range of different mathematical optimization methods.

Keywords: graphoanalytic representation; system analysis, database, information flow, information load, organization structure.

Полный текст статьи

ИЗМЕНЕНИЕ ТОПЛИВНОГО РЕЖИМА КАК СПОСОБ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИИ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

О. Ю. Мичурина1, Н. А. Дубинина1, С. С. Сабитов1, О. В. Кудрявцева2, А. А. Кушнер1

1Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань, Россия
2Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, г. Астрахань, Россия

В целях ресурсосбережения на предприятии нефтегазовой отрасли разработаны мероприятия по снижению постоянных затрат с помощью изменения топливного режима Узловой котельной Южного филиала ООО «Газпром энерго». Произведено нормативное и техническое обоснование процесса. Внедрение в практику хозяйствования обоснованного плана мероприятий позволит снизить эксплуатационные затраты, оптимизировать численность персонала, сократить размер имеющихся материальных запасов, снизить арендную плату, что в целом будет способствовать ресурсосбережению и улучшению конечных показателей деятельности Южного филиала ООО «Газпром энерго», повышению экономической эффективности.

Ключевые слова: ресурсосбережение, топливный режим, котельная, снижение постоянных затрат, мероприятия по ресурсосбережению.

CHANGING THE FUEL REGIME AS A WAY OF RESOURCE-SAVING OF THE OIL AND GAS INDUSTRY ENTERPRISE

O. Y. Michurina1, N. A. Dubinina1, S. S. Sabitov1, O. V. Kudryavtseva2, A. A. Kushner1

1Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russia
2Astrakhan State University of Architecture and Construction, Astrakhan, Russia

In order to save resources, the company of the oil and gas industry has developed measures to reduce fixed costs by changing the fuel regime of the Nodal Boiler House of the Southern branch of Gazprom Energo LLC. The normative and technical justification of the process was made. The introduction of a reasonable plan of measures into the practice of management will reduce operating costs, optimize the number of personnel, reduce the size of available material reserves, reduce rent, which in general will contrib-ute to resource conservation and improve the final performance indicators of the Southern Branch of Gazprom Energo LLC, in-crease economic efficiency.

Keywords: resource saving, fuel regime, boiler house, reduction of fixed costs, resource saving measures.

Полный текст статьи