Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки»

Статья посвящена разработке системы поддержки принятия решений на основе технологий компьютерного зрения и методов предварительной обработки изображений. В работе проведен сравнительный анализ алгоритмов, используемых для улучшения качества визуальных данных и автоматической идентификации ключевых объектов на изображениях. Основное внимание уделяется различным методам фильтрации, эквализации и сегментации изображений, которые позволяют повысить точность алгоритмов компьютерного зрения при обнаружении важных структур. В процессе исследования были рассмотрены и протестированы различные алгоритмы предварительной обработки изображений, такие как адаптивная и стандартная эквализация гистограммы, медианная фильтрация и гамма-коррекция. Результаты показали, что применение предварительной обработки значительно улучшает качество анализа данных. Наибольшую эффективность в распознавании объектов продемонстрировал алгоритм Shi-Tomasi, особенно в сочетании с методами эквализации, что позволило достичь высокой точности идентификации структурных ориентиров. Статья подчеркивает важность этапа предварительной обработки для повышения производительности систем компьютерного зрения в различных областях, таких как промышленность, контроль качества на производстве, безопасность и автономные системы. Системы компьютерного зрения позволяют автоматизировать анализ изображений и минимизировать влияние человеческого фактора на процесс принятия решений. Примером практического применения представленных технологий является разработанная система для диагностики травм и патологий опорно-двигательного аппарата на основе рентгеновских снимков. Внедрение таких систем в медицинской практике позволяет ускорить процесс диагностики и повысить точность постановки диагноза, что снижает нагрузку на специалистов и улучшает качество медицинской помощи.

В статье рассмотрен метод контроля за состоянием оборудования электропривода, который позволит отслеживать его режим работы в реальном времени. В процессе работы предлагается учитывать эксплуатационные характеристики электропривода. В рамках работы была проанализирована конструкция ленточного конвейера с точки зрения его надежности. На основе известных зависимостей были разработаны математические модели, описывающие наработку до отказа элементов, что способствует повышению адекватности оценки сроков службы оборудования при оценке факторов его работы. Для проведения исследований была синтезирована структурная схема системы автоматического управления диагностикой и восстановлением исправности электропривода. Этот подход демонстрирует прогрессивные и современные способы обеспечения надежности технологического оборудования, что, в свою очередь, оптимизирует работу системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР) на основе фактического состояния оборудования. Предлагаемая система диагностики играет важную роль в снижении простоев и уменьшении эксплуатационных затрат при использовании электроприводов на предприятиях. С её помощью предприятия смогут более эффективно планировать техническое обслуживание и наиболее эффективно обеспечивать ресурсы электроприводов, что приведёт к увеличению общей производительности и снижению рисков, связанных с внезапными отказами.

Показана связь входного и выходного сигналов хроматографа. Отмечена целесообразность повышения отношения сигнал/шум и использования для этого корреляционной обработки данных. Приводится алгоритм вычисления хроматограммы, усредненной по множеству вводов пробы некоторого отдельно взятого образца. Далее этот алгоритм модифицируется на случай вычисления дифференциальной усредненной хроматограммы, когда требуется определить различие компонентного состава двух различных образцов. Для формирования входных сигналов используется псевдослучайная последовательность Лежандра. Алфавит этой последовательности 1 или 0: 1 означает ввод пробы, 0 – отсутствие ввода пробы в данный момент времени. В случае анализа двух образцов входные последовательности, управляющие вводом проб первого и второго образцов, являются дополнительными: если проба первого образца не вводится, то вводится проба второго образца, и наоборот. Алгоритм вычисления усредненной хроматограммы сводится к регрессионному анализу. Вводится информационная матрица плана эксперимента. Точность оценивания характеризуется с помощью ковариационной матрицы оценок. Выбор оптимальной входной последовательности ввода проб осуществляется исходя из условия D-оптимальности (условия максимизации определителя информационной матрицы), что обеспечивает минимум обобщенной дисперсии всех оценок ординат усредненной хроматограммы. Приведены результаты численного имитационного эксперимента, доказывающие эффективность использования корреляционного метода обработки данных для усреднения хроматограмм.

В данной работе предложено интегрировать в типовую технологическую схему газораспределительной станции (ГРС) магистральных газопроводов (МГ) энергетическую газотурбодетандерную установку (ЭГТДУ) и протонообменную гидролизную установку (ПОГУ). Это решение представляет собой эффективный системный подход к модернизации типовых ГРС, позволяющий не только повысить их энергетическую эффективность, но и существенно снизить экологическую нагрузку. Разработана тепловая схема и приведен принцип работы нового типа ГРС. На основе термодинамического анализа оценен потенциал возможного получения дополнительной электрической мощности в ЭГТДУ для производства водорода в ПОГУ.

Модернизируя типовые ГРС, можно получить электрическую мощность с КПД от 60 %, и этой мощности будет достаточно для электроснабжения установок сверх большого производства водорода. Это хорошие перспективы для получения на ГРС метано-водородной смеси как перспективного топлива для потребителей, которое может значительно улучшить экологические характеристики по сравнению с традиционным природным газом.