автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Разработка методов и средств автоматического бесконтактного обнаружения объектов в АСУ ТП на основе анализа электрофизических свойств пространства

ВЫВОДЫ

На основе разработанного в настоящей работе метода обнаружения электропроводящих объектов может быть создан целый спектр принципиально новых устройств для целей автоматизации горнотехнологических процессов. устройства для измерения количества транспортируемых конвейерами грузов, приборов ранней диагностики, устройств для обнаружения людей в опасных для жизни местах, а также злоумышленников.

При дальнейшем развитии предложенной концепции обнаружения неоднородностей могут быть разработаны другие устройства для целей автоматизации горнотехнологических процессов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Развитые в диссертации теоретические положения, методики расчетов и их экспериментальная и техническая поддержка позволяют создавать первичные преобразователи электрофизических характеристик среды в электрические сигналы и на их основе - обнаружители отдельных включений полезных ископаемых в вмещающей породе при отсутствии визуального и механического контакта, измерять количество и физические характеристики транспортируемого груза, отслеживать границу порода/пласт, проводить раннюю диагностику состояния лент транспортеров и стальных тросов в полимерных оболочках, обнаруживать появление людей в опасных для них местах и в местах с ограниченным доступом и тем самым способствовать предотвращению действий злоумышленников в отношении опасных объектов.

В работе получены следующие основные результаты:

1. Предложен метод построения неконтактных быстродействующих преобразователей первичной информации для устройств обнаружения объектов с электрофизическими характеристиками, отличными от аналогичных характеристик окружающей среды с помощью измерения вариаций переменного магнитного поля, первоначально созданного в заданном пространстве.

2. Построена упрощенная математическая модель, адекватная физике электромагнитных процессов преобразователей и с ее помощью определены геометрические характеристики зоны обнаружения и выявлены основные функциональные зависимости информационных параметров.

3. Построена обобщенная математическая модель, учитывающая сложную форму объекта обнаружения, а также волновые процессы при произвольном взаимном расположении антенн и объекта и определены ее основные свойства.

4. Разработана методика расчета геометрических и информационных параметров обнаружителей в обобщенном случае с помощью ЭВМ и создано необходимое программное обеспечение.

5. Оценены электрофизические характеристики потенциальных объектов обнаружения.

6. Разработаны концептуальные принципы построения функциональных схем обнаружителей.

7. Проведены экспериментальные исследования, подтвердившие основные выводы теории, разработаны и изготовлены экспериментальные и опытные образцы обнаружителей и проведены их натурные испытания.

8. Проведена оценка характеристик электромагнитных помех и сформулированы требования к аппаратуре с целью обеспечения требований электромагнитной совместимости обнаружителя при выполнении экологических требований.

9. Рассмотрены технические аспекты реализации метода и сформулированы требования к отдельным узлам функциональной схемы и к конструктивному исполнению.

10 Рассмотрены варианты использования исследуемых преобразователей для целей решения задач автоматизации горнотехнологических процессов.

1. НПО Автоматгормаш Забойная автоматика. Сборник научных трудов. М.: 1986г.

2. Черепанов П.А. Электрические колебательные системы для измерения параметров сельхозпродуктов М.; Машиностроение 1987г.

3. Шахтмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. М.: Машиностроение, 1987г.

4. Митрофанов В.А., Крапивин A.M., Дагаев Ю.В. Патент РФ № 2071121 БИ №36 1995г.

5. Федынский В.В. Разведочная геофизика, издание второе, М.; Недра. 1967г.

6. Министерство геологии СССР. Инструкция по электроразведке. Л.; Недра, 1984г.

7. Небылов A.B. Измерение параметров полета вблизи морской поверхности. Санкт-Петербург, 1996г.

8. Системы охранной сигнализации. Часть четвертая, //Системы обнаружения. Индустрия безопасности, М.: 1994г.10. «Иностранная печать о техническом оснащении полиции капиталистических государств» Ежемесячныйинформационный бюллетень. М 1990г.

9. Патент США N 4366473 28.12.1982г.

10. SECURITECH EUROPE The international Guide to Security Equipment 1991 p.p. 101,111,153,157,181.

11. SECURITECH EUROPE The international Guide to Security Equipment 1991 p. 59.

12. INTERNATIONAL SECURITY REVIEW 61 isr sept/oct 1989 p.55.

13. Дагаев Ю.В., Зубиетов П.И. Теоретические аспекты магнитодинамического метода обнаружения неоднородностей. Горный информационно аналитический бюллетень; №1 1998г.

14. Дагаев Ю.В. и др. Исследование возможности использования свойств квазистационарных электромагнитных полей для создания магнитодинамических средств охраны атомных станций. Сборник: Проблемы безопасного развития атомной энергетики. М; Наука, 1994г.

15. Якубовский Ю.Б., Ренард И.В. «Электроразведка». М. Наука. 1991г.

16. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Электродинамика сплошных сред». Гостехиздат. 1957.

17. Батыгин В.В., Топтыгин И.Н. «Сборник задач по электродинамике». М. Наука. 1970г.

18. Пронин В.П., Шехтман Л.А. Наведение токов движущимся зарядом в системе проводников с комплексными нагрузками. ЖТФ т.37, №8 1387 1967г.

19. Рязанов Г.А. Электрическое моделирование сприменением вихревых полей. Главная редакция физико-математической литературы, Наука, М.; 1969г.

20. Вернигоров Ю.М. Применение метода вихревых токов для измерения электрофизических параметров проводящих пленок и полупроводников. (Кандидатская диссертация) Сборник рефератов т. 12 1973г.

21. Добров Е.Е., Татаринцев И.Г., Чорноус В.Н., Штамбергер Г.А. Раздельное преобразование комплексных сопротивлений. Вища школа Львов: 1985г.

22. Арутюнов О.С. Датчики состава и свойств вещества. М.: 1966г.

23. Яковлев Н.И. Бесконтактные электроизмерительные приборы. Л.; Энергоатомиздат 1990г.

24. М.П. Мусьяков, И.Д. Миценко Оптико электронные системы ближней дальнометрии. М.: Радио и связь 1991г.

25. Под ред. Максимова М.В. Защита от радиопомех. М.: Радио и связь 1976г.

26. Слабкий Л.И. Методы и приборы измерений в экспериментальной физике. М.; Наука. 1973г.

27. Момот Е.Г. Проблемы и техника синхронного приема. М.; Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио. 1941г.

28. Азов А.К., Веселов В.А., Щербаков В.Н. Усилители следящих систем переменного тока. Л.; Энергия, 1972г.

29. Advanced in Biological and Medical Physics. №5 1957.

30. Стрэттон Дж. Теория электромагнетизма. М-Л.: 1948г.

31. Виноградов Е. М., Винокуров В.И., Харченко И. П. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. -Л.; Судостроение, 1986.- 224 с.

32. Владимиров В. И., Докторов А. Л. и др. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем. М.; Радио и связь, 1986.- 272 с.

33. Певницкий В. П., Полозок Ю. В. Статистические характеристики индустриальных радиопомех. М.; Радио и связь, 1988.- 248 с.

34. Атражев М. П., Ильин В. А., Марьин Н. П. Борьба с радиоэлектронными средствами. М.; Воениздат, 972.- 272 с.

35. Михайлов А. С. Измерение параметров ЭМС РЭС.- М.; Связь, 1980. -200 с.

36. Кравченко В. И. и др. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи. М.; Радио и связь, 1987.-256 с.

37. Элекромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Пер. с англ. В 3-х томах. М.; Сов. радио, 1977-1979.

38. Клементенко А.Я. и др. Контактные помехи радиоприему. М; Воениздат, 1979. - 116 с.

39. Журавлев Э. Н. Радиопомехи от коронирующих линийэлектропередачи, М.; Энергия, 1971. - 200 с.

40. Максимов М.В., Бобнев М.П. и др. Зашита от радиопомех. М.; Сов. радио, 1976. - 496 с.

41. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. М.; Радио и связь, 1988. - 296 с.

42. Князев А.Д., КечиевЛ.Н., Петров Б.В. Конструирование радиоэлектронной и электронно вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. М.; Радио и связь 1989г.

43. Э. Хабигер Электромагнитная совместимость, перевод с немецкого, М.; Энергоатомиздат 1995г.

44. Полищук С.В, Чавдаров P.C. Генератор квазиганмонических колебаний. Горный информационно -аналитический бюллетень. №1 1998г.

45. Ott Г. Методы подавления шумов и помех в электронных схемах. М.: Мир 1979г.

46. Комаров В.А. Электроразведка методом вызванной поляризации. М.: Недра 1980г.

47. Дагаев Ю.В., Полищук В. А., Чавдаров Р.Э Магнитодинамический обнаружитель, его модель, схемотехника и свойства. Горный информационно -аналитический бюллетень, №6, 1999.

48. Великин А.Б., Франтов Г.С. Электромагнитные поля,применяемые в индукционных методах электроразведки. Л.: Гостехиздат 1962г.

49. Ершов Е.М., Новак В.Д. Аэроэлектроразведка методом123дипольного индуктивного профилирования. М.: ВИЭНС 1976г

50. Матвеев Б.К. Электроразведка при поисках месторождений полезных ископаемых. М.: Недра 1982г.

51. Каменецкий Ф.М., Тимофеев В.М. О возможностях разделения индукционных и поляризационных эффектов. Известия АН СССР Сер.: Физика земли №12 1984г.

52. Каменецкий Ф.М., Тимофеев В.М. Скин-эффект при электромагнитных зондированиях. Известия АН СССР Сер: Физика земли №11 1984г.

53. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0. Практика программирования. М.: Нолидж 1997г.

54. Зуев Е.А. Turbo Pascal практическое программирование М.: Стрикс 1997г.