Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления

Самосинхронные цифровые схемы (ССС, апериодические схемы, speed independent, self-timed circuits, delay insensitive, circuits insensetive to delays in gates and wires) как один из вариантов цифровых схем в ряду с синхронными и асинхронными в последние годы переживают определенный подъем. Это связано с большими возможностями их работы на ультранизких напряжениях питания, что находится в «тренде» технологий «Грин Компьютинга». Имеется информация о предполагаемом использовании ССС в аппаратуре космических аппаратов НАСА. В России это направление активно развивается исследовательской группой в Федеральном исследовательском центре информатики и управления Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН, Институте проблем информатики Российской академии наук - ИПИ РАН). Создана библиотека элементов для проектирования самосинхронных полузаказных микросхем на основе базовых матричных кристаллов (БМК). Авторы ведут совместную исследовательскую работу с ИПИ РАН на протяжении более 20 лет. Исследуется так называемый гистерезисный триггер (Г-триггер) или С-элемент Маллера, фиксирующий завершение переходного процесса в самосинхронных схемах (ССС), работающих по фактическим задержкам элементов. ССС обладают способностью фиксировать константные отказы. Однако эта способность позволяет строить активно отказоустойчивые схемы, причем для этого необходимо иметь дополнительные аппаратные средства контроля максимально допустимого времени завершения переходного процесса, локализации места отказа и соответствующей реконфигурации (переключение на второй канал), что может требовать относительно много времени. Для реализации пассивной отказоустойчивости, свободной от этих недостатков, необходимы минимум три канала. При этом встает проблема анализа завершения переходного процесса в резервированной структуре. Сделана попытка разработки и исследования специфического гистерезисного триггера, работающего в дублированной ССС, фактически предоставляющей 4 канала. Получены и анализируются логические функции реализации Г-триггера.

Выполнено сравнение разных известных и широко используемых в настоящее время современных подходов и методов увеличения нефтеотдачи в процессе извлечения высоковязких компонентов нефтепродуктов из подземных хранилищ-месторождений. Анализ показал, что современные подходы и методы увеличения нефтеотдачи в процессе извлечения высоковязкой нефти из подземных хранилищ-месторождений, большинство используемых технологий извлечения нефти и нефтепродуктов из закрытых пространств экономически нерентабельны. Сравнительный анализ методов, известных из мирового опыта разработки и эксплуатации месторождений-аналогов хранилищ, показал, что наиболее эффективными технологиями повышения нефтеотдачи при извлечении высоковязкой нефти из хранилищ являются технологии: «VAPEX», «SAGD» («JAGD») и метод микроволнового нагрева; результаты проведенного нами анализа и моделирования показали неэффективность технологии SAGD. Наличие нерациональной конструкции схемного структурного решения (низкого положения нижней добывающей скважины) приводит к низкой нефтенасыщенности и высокой степени расслоения неоднородной структуры нефтепродуктов в хранилище, сильно снижающей эффект от нагнетания газа в хранилище; применение метода микроволнового нагрева показывает в разных вариантах, в том числе и в комбинациях с другими технологиями, весьма высокую эффективность ввиду положительного значения чистого дисконтированного дохода и высокого коэффициента нефтеизвлечения, что свидетельствует о перспективности технологии микроволнового воздействия на нефть высокой вязкости и об актуальной необходимости проведения дополнительных исследований по определению закономерностей и особенностей пространственного влияния на вязкость нефти.

С развитием информационных технологий деловые игры, также называемые имитационными бизнес-играми, становятся одним из основных инструментов процесса обучения в бизнесе. В деловых играх очень важно создать сценарии, в которых решения сопоставимы с теми условиями, с которыми игрокам придется столкнуться в реальной жизни. Такой тип обучения поможет не только обучить новых сотрудников определенным компетенциям, но и позволит совершенствовать свои навыки уже опытным работникам. Авторами предлагается подход к построению компетентностной образовательной среды, заключающийся в разработке проектных, технических, организационных, методических средств реализации одного из активных методов формирования компетенций - компетентностных деловых игр. В работе рассматривается подсистема проектирования деловых игр инструментальной среды Студия компетентностных деловых игр, отличительными особенностями которой являются независимость от какой-либо определенной предметной области и возможность использовать в качестве основы бизнес-процессы, представленные в той или иной нотации. Подсистема проектирования деловой игры должна включать инструментальные средства для преобразования неформализованного или слабоформализованного описания бизнес-процессов и необходимых для их реализации компетенций к строго формализованным моделям, реализуемым программно-техническим комплексом. Одним из таких инструментов является интерактивный графический редактор, проектирование которого осуществляется в данной работе. Редактор предназначен для формирования модели ресурсов и позволяет связать набор ресурсов с каждой операцией бизнес-процесса.

Проанализирована деятельность кофейни «Кофе Блэк», входящей в состав ижевской сети ресторанов общественного питания «Фуд-Сервис». Был выявлен ряд проблем, связанных со своевременной поставкой, переработкой и транспортировкой заготовочных продуктов между складскими помещениями ресторана. Также были определены основные критерии эффективной работы исследуемой кофейни. На основе выявленных критериев, а также на основе проведенного ранее анализа работы складских помещений и персонала, обслуживающего их, была разработана модель бизнес-процессов кофейни, содержащая в себе материальные и информационные потоки, а также основные элементы, отображающие товаропоток кофейни «Кофе Блэк». Далее, опираясь на созданную модель бизнес-процессов и изучив ее предметную область с происходящими в ней процессами, были разработаны ER- и UML-модели системы. Спроектированная ER-модель системы позволила выявить основной состав модулей разрабатываемой автоматизированной системы управления складами. В качестве UML-модели выступает диаграмма вариантов использования, которая представляет собой последовательность транзакций, выполняемых системой в ответ на событие, инициируемое некоторым действующим лицом. В ходе разработки модели выявлены действия проектируемой системы и потенциальные кандидаты на роль атрибутов и сущностей системы, в дальнейшем более детализированные. Полученные данные и разработанные модели будут использованы в целях создания автоматизированной системы управления складскими помещениями на примере кофейни «Кофе Блэк», что, в свою очередь, приведет к увеличению пропускной способности склада, экономии пространства складских помещений и повышению качества сервиса исследуемой кофейни.

Приведен анализ мониторинга работы приводных электродвигателей электроприводных газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях магистрального транспорта газа. Представлена статистика эксплуатации синхронных машин типа СТД на компрессорных станциях ПАО «Газпром» за последние 30 лет. Выявлены факты снижения ресурса и технического состояния с анализом безопасности функционирования приводных турбокомпрессоров на объектах. Доказано, что первопричиной отказов ЭГПА являются 4 эксплуатационных факторов, в основном влияющие на надежность изоляции статорных обмоток высоковольтных электродвигателей. Представлены штатные и новые аппаратные средства оперативного мониторинга технического состояния и прогнозирования безаварийной работы синхронных двигателей. Они основаны на перспективах использования интеллектуальных датчиков с нейронечеткими алгоритмами прогнозирования состояния машин. Предложена последовательность этапов разработки встроенных систем оперативного мониторинга изоляции синхронных машин мегаваттного класса с методами получения алгоритмического ПО и ПО систем. Получены модели, графы и алгоритмы реализации нечеткой импликации мониторинга машин. Представлены результаты практической реализации систем диагностики на компрессорных станциях ПАО «Газпром», которые позволяют оперативно и достоверно спрогнозировать наступление нештатных ситуаций и сократить простой СТД в ремонтах в 3-4 раза. Показано, что внедрение новых современных средств мониторинга технического состояния агрегатов и прогноза их ресурса на компрессорных станциях позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы и повысить безопасность и безаварийность работы в штатных режимах, а также осуществить переход к техническому обслуживанию и ремонту по фактическому состоянию электроприводов газоперекачивающих агрегатов.