WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

««Академия гражданской защиты Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» _ СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ XXVII ...»

Федеральное государственное военное образовательное учреждение

высшего образования

«Академия гражданской защиты

Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,

чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»

_____________________________________________________________

СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ

XXVII Международной научно-практической конференции

«Предупреждение. Спасение. Помощь»,

посвященной 85-й годовщине создания гражданской обороны и 25-летию со дня образования Академии Секция №18 «Направления развития инфокоммуникационных технологий и систем оповещения РСЧС и ГО»

17 марта 2016 года Химки 2017 УДК 614.8 .

Научный редактор:

АСАНИН Антон Викторович, заведующий кафедрой инфокоммуникационных технологий и систем связи инженерного факультета, кандидат технических наук

, доцент .

Составитель:

РУДЕНКО Вадим Анатольевич, старший преподаватель кафедры .

«Предупреждение. Спасение. Помощь». Сборник материалов XXVII Международной научнопрактической конференции, 16 марта 2017 года. – Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России. – 2017. – 48 .

Настоящая XXVII Международная научно-практическая конференция «Предупреждение. Спасение .

Помощь», посвященная 85-ой годовщине образования грапжданской обороны и 25-летию со дня образования Академии проведена в соответствии с Планом научной деятельности ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России» на 2017 год .



Цели конференции:

поиск путей совершенствования системы гражданской обороны, защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера;

разработка рекомендаций по внедрению результатов исследований в образовательный процесс .

Основные задачи конференции:

разработка научно обоснованных рекомендаций по решению задач гражданской обороны на современном этапе;

научное обеспечение решения проблем защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера;

поиск путей совершенствования нормативной, правовой и методической базы системы гражданской обороны РФ;

обсуждение перспективных направлений совершенствования средств и способов моделирования опасных процессов, сложных систем;

привлечение к участию в научно-исследовательской работе обучающихся Академии, выявление наиболее талантливых из них как перспективного резерва научно-педагогических кадров Академии;

обмен опытом в рамках международного сотрудничества между вузами и научными организациями России и стран СНГ .

Материалы конференции посвящены актуальным проблемам гражданской обороны, защиты населения и территорий, предупреждения и ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера; поиску путей решения задач, направленных на совершенствование системы гражданской обороны; анализу современных технологий обеспечения безопасности в техносфере; решению проблем подготовки кадров как основного фактора качественного решения задач гражданской обороны, защиты населения и территорий, предупреждения и ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера .

Набор, компьютерная верстка и техническое редактирование – Руденко Вадим Анатольевич старший преподаватель кафедры .

Выпускающий редактор: Корпало А.А .

Все права сохранены. Никакая часть данного издания не может быть воспроизведена, сохранена в любой информационной системе, изменена или переведена в другой вид любыми средствами: электронными, механическими, фотокопировальными, записывающими или иными другими без разрешения издателя .



–  –  –

СОДЕРЖАНИЕ

БАБИКОВ В.Н. Oпроблемах разграничения полномочий в создании систем оповещения населения……..………………………………………………………………….………………… 4 БАТТАЛОВ С.Т., НАСКЕНОВ К.А., КАНГУЖИНОВ М.С. Повышение надежности системы оповещения населения методом резервирования ее элементов……………………….. 7 БЕЛЯЕВА Ю.А., СИВЯКОВ Б.К., ДОПЕРАЛЬСКИЙ В.В. Обзор фазо- и амплитудноидентичных вакуумно-твердотельных широкополосных усилительных СВЧ модулей для радиолокационно-связной аппаратуры………………………………………………………….. 11 ЖАУЛЫБАЕВ А.А., ДАГАРГУЛИЯ С.В., НАСКЕНОВ К.А. Отличительные особенности территориальных систем оповещения…………………………………………………………… 16 ЗВЕРЕВ А.П., ОЗРОКОВ И.А. К вопросу об использовании сотовой связи для оповещения населения в предгорьях кавказаопредстоящем ЧС……………………………………………. 21 ИВАНОВСКИЙ Д.М., НИКИТИН Д.В. Мобильный резервный центр обработки данных…… 25 ЛЯПИН В.Г., МАРМЫЛЁВ К.А. Об информационном и техническом обеспечении систем электромагнитного мониторинга биообъектов в условиях действия вредных факторов……… 31 НАСКЕНОВ К.А., БАТТАЛОВ С.Т. Оповещение населения и организации по сетям связи сотовых операторов………………………………………………………………….……..……… 36 РУДЕНКО В.А. Организация системы оповещения для аэропорта………………......………… 39 ЛЯПИН В.Г., Зотов И.И. Развитие средств моделирования источиков электропитания для инфокоммуникаций и электротехнологий……………………………………………………… 43

–  –  –

О ПРОБЛЕМАХ РАЗГРАНИЧЕНИЯ ПОЛНОМОЧИЙ В СОЗДАНИИ СИСТЕМ

ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

Вопросы создания современных систем оповещения населения Российской Федерации после происшедших крупных природных и техногенных аварий в настоящее время крайне актуальны .

Подписание Указа Президента Российской Федерации от 3 ноября 2012 года №1522 «О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций» [2] резко активизировало в субъектах Российской Федерации работу по модернизации существующих систем оповещения населения и их подготовку к использованию в составе комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций .

Вместе с тем, интенсификация этой работы обозначила проблемы не только финансового, но и организационного характера. Прежде всего, это не четкое разграничение полномочий между органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления и организациями при создании систем оповещения различных уровней .

Система оповещения населения СССР создавалась в 50 – 80-е годы как единый механизм определенный единым заказчиком Министерством связи СССР и выполненный едиными исполнителями в соответствии с плановыми заданиями .





В настоящее время создание систем оповещения населения на региональном уровне есть в полномочиях у трех основных субъектов:

органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации;

органов местного самоуправления;

организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты I и II классов опасности, особо радиационно опасные и ядерно опасные производства и объекты, гидротехнические сооружения чрезвычайно высокой опасности и гидротехнические сооружения высокой опасности .

В соответствии с требованиями Приказа МЧС РФ № 422, Мининформсвязи РФ № 90, Минкультуры РФ № 376 от 25.07.2006 «Об утверждении Положения о системах оповещения населения» системы оповещения всех уровней должны технически и программно сопрягаться [1] .

Рассмотрим реализацию этих полномочий более детально .

В статье 8 «Полномочия органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления в области гражданской обороны»

Федерального закона от 12.02.1998 № 28-ФЗ (ред. от 30.12.2015) «О гражданской обороне»

определено, что органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органы местного самоуправления создают и поддерживают в состоянии постоянной готовности к использованию системы оповещения населения об опасностях, возникающих при военных конфликтах или вследствие этих конфликтов, а также при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера [3] .

Единственная разница в данных полномочиях заключается только в том, что органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации создают региональные, а органы местного самоуправления муниципальные системы оповещения населения .

Вместе с тем, территории субъектов Российской Федерации состоят из территорий муниципалитетов и, исходя из данной логики административно-территориального деления, региональная система оповещения населения должна полностью состоять из муниципальных систем .

В данном случае возникают как минимум 2 основные проблемы:

правовой и финансовой ответственности за создание систем оповещения;

организация технического сопряжения создаваемых (созданных) систем оповещения .

Органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, создав единый центр оповещения населения и добившись его сопряжения с муниципальными системами оповещения, гипотетически могут считать свою задачу по реализации полномочий в данной части выполненной .

Исходя из реалий формирования бюджетов органов местного самоуправления, выделение финансовых средств на создание муниципальных систем оповещения может и не произойти, и как следствие муниципальные системы оповещения в значительной части субъекта Российской Федерации не будут построены .

У органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации возникает дилемма или строить муниципальные системы оповещения за счет средств бюджета субъекта, что нарушает финансовое законодательство или не выполнять в полном объеме собственные полномочия в части оповещения населения региона .

Но даже в идеальном случае, когда создан региональный центр оповещения населения и все органы местного самоуправления построили муниципальные системы оповещения, неминуемо возникает вопрос об обязанностях сопряжения различных систем оповещения и финансового содержания каналов связи между этими системами .

Не менее острым является вопрос сопряжения и содержания каналов связи между муниципальными и локальными системами оповещения организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты I и II классов опасности, особо радиационно опасные и ядерно опасные производства и объекты, гидротехнические сооружения чрезвычайно высокой опасности и гидротехнические сооружения высокой опасности .

Организации, создающие локальные системы оповещения, не склонны брать на себя решение финансово затратных вопросов сопряжения с региональной или муниципальными системами оповещения. Ни один из нормативно-правовых актов Российской Федерации или приказов МЧС России не вменяет им в обязанность финансировать эти работы. Нет прямых обязанностей по организации сопряжения систем и у органов исполнительной власти субъектов и органов местного самоуправления. То есть требования о технически и программном сопряжении всех систем оповещения населения без указания ответственных за данное сопряжение органов являются декларативными .

Решение вопросов разграничения полномочий при создании систем оповещения в отсутствии четкой регламентации в существующих нормативно-правовых актах в каждом субъекте Российской Федерации решается индивидуально .

В Мурманской области в 2014 году к началу реконструкции региональной автоматизированной системы централизованного оповещения (далее – РАСЦО) населения функционировала система оповещения принятая в эксплуатацию в 1986 году .

Аппаратура РАСЦО непрерывно находилась в работе более 28 лет. Часть оборудования, не замененная при последней модернизации в 1986 году, эксплуатировалась более 50 лет. Отдельные блоки аппаратуры оповещения изготовлены были еще в 1952 году .

По причине длительной и непрерывной эксплуатации в условиях Крайнего Севера аппаратура часто выходила из строя и из-за отсутствия запасных частей ремонт специалистами Мурманского филиала ПАО «Ростелеком», проводящими эксплуатационнотехническое обслуживание, не мог производиться в полном объеме. Количество исправных точек оповещения неуклонно уменьшалось .

В 2013 году Правительством Мурманской области было принято решение о едином проектировании модернизации РАСЦО как регионального, так и муниципального уровней .

Данное решение, прежде всего, обусловлено отсутствием у большинства муниципалитетов финансовых возможностей для проектирования и строительства муниципальных систем оповещения, а также проектным решением сопряжения все реконструируемых или создаваемых систем оповещения .

В 2014 году проектирование РАСЦО Мурманской области было завершено, а так же за счет экономии денежных средств, высвободившихся от конкурса на выполнение проектных работ, был реконструирован региональный центр оповещения населения .

В 2015 и 2016 годах за счет регионального бюджета были созданы и реконструированы 6 муниципальных систем оповещения сопряженных с региональным центром оповещения населения. В эти же годы за счет бюджетов муниципальных образований были реконструированы или созданы 2 муниципальные системы оповещения .

Эти системы так же сопряжены с региональным центром оповещения. Задание на сопряжение органам местного самоуправления было выдано при согласовании технических заданий на проектирование этих систем .

В 2017 году данная работа будет продолжена, но планируется привлечь часть муниципалитетов к софинансированию работ .

Аналогичная работа проводится и по сопряжению локальных систем оповещения .

При создании локальных систем оповещения организации, создающие эти системы, обязаны согласовывать технические задания с Главными управлениями МЧС России по субъектам. На этом этапе работы выдаются технические условия для сопряжения систем оповещения и уже на этапе сдачи локальных систем оповещения приводятся работы по сопряжению их с муниципальными системами. В основном руководители организаций, создающие локальные системы оповещения, понимают необходимость сопряжения систем оповещения и финансируют эти работы, но закрепление данных обязательств за организациями в нормативно - правовых актах Российской Федерации ускорит эту работу .

ЛИТЕРАТУРА

1. Приказ МЧС РФ, Министерства информационных технологий и связи РФ и Министерства культуры и массовых коммуникаций РФ от 25 июля 2006 г. № 422/90/376 «Об утверждении Положения о системах оповещения населения» //CПС Консультант Плюс .

2. Указ Президента Российской Федерации «О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций» от 13 ноября 2012 г. N 1522// CПС Консультант Плюс .

3. Федеральный закон от 12 февраля 1998 г. N 28-ФЗ «О гражданской обороне» (с изменениями и дополнениями) [Текст] //Государственная Дума. - 1998. - 14 с .

–  –  –

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ ОПОВЕЩЕНИЯ

НАСЕЛЕНИЯ МЕТОДОМ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ

Резервирования является одним из основных методов создания высоконадежных технических систем, таких как системы оповещения населения (СОН) даже состоящих из сравнительно малонадежных элементов .

Согласно ГОСТ 27.002-2015 суть этого метода повышения надежности состоит в «использовании дополнительных средств и (или) возможностей сверх минимально необходимых для выполнения требуемых функций»[1] .

Минимальную функциональную структуру системы иногда называют основным соединением элементов или основной системой .

Совокупность основного элемента и его резервирующих элементов называют «резервирующей системой» .

Под резервированием иногда понимают систему, в которой элементы с точки зрения надежности соединены параллельно .

Надежность резервированных систем может быть значительно выше надежности входящих в них элементов, что является важнейшим преимуществом резервирования [2] .

Однако следует иметь в виду, что резервирование приводит к увеличению габаритов, веса, сложности и стоимости СОН .

По своим методам резервирование подразделяется на общее и раздельное .

Общим называется такой метод резервирования, при котором минимальная функциональная структура системы резервируется полностью [3], рис. 1., где вершина a центр оповещения, a - пункт оповещения, а вершины a, a, a - узлы оповещения .

–  –  –

В случае общего резервирования при отказе основной системы ее функции выполняет аналогичная ей резервная система .

Раздельным называется такой метод резервирования, при котором резервируются отдельные, а иногда и все элементы минимальной функциональной структуры технической системы [4]. Схема раздельного резервирования приведена на рис.2 .

В некоторых случаях общее и раздельное резервирование может применяться в совокупности: резервируется вся система и, кроме того, применяется резервирования элементов в системе. Такое резервирование называется смешанным .

–  –  –

Помимо обычного резервирования, когда вводится резерв по отношению к основным (рабочим) элементам, на практике широко применяются различные виды квазирезервирования (от слова «квази» - почти)[5] .

Квазирезервирование основано на введении в структурную схему СОН отдельных элементов или даже целых устройств, не имеющих аналогии в основном (рабочем) тракте схемы .

Примерами квазирезервирования являются добавления в схему СОН встроенного контроля элементов и использование различных видов защиты, стабилизация режимов работы отдельных узлов связи и т.п. Подобные меры в ряде случаев позволяют существенно повысить надежность СОН с учетом как внезапных, так и параметрических отказов .

Эффективность способов резервирования СОН характеризуется в основном вероятностью повышения надежности .

–  –  –

может привести к снижению общей надежности системы, а также ее значительному удорожанию, как на этапах проектирования и производства, так и при техническом обслуживании .

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения .

2. Носов М.В. Основные характеристики и показатели качества функционирования систем оповещения населения // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты № 2. Химки. АГЗ МЧС России. 2014 .

3. Черкасов Г.Н. Надежность программно-аппаратных комплексов. СПб.: Изд. Дом «Питер», 2005. 479 с .

4. Новиков Е.В. Анализ временной избыточности в технических системах // Наука и техника транспорта. 2007.№ 4 .

5. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2008 .

704 с .

6. БатталовС.Т .Актуальностьоценки надежности систем оповещения населения и основные методики ее реализации. Научные и образовательные проблемы гражданской защиты 2016‘4 АГЗ МЧС России. - 2016. – с. 38-44 .

7. Шубинский И.Б. Структурная надежность информационных систем. Методы анализа. – Ульяновск: Областная типография «Печатный двор», 2012. – 216 с .

–  –  –

ОБЗОР ФАЗО- И АМПЛИТУДНО-ИДЕНТИЧНЫХ ВАКУУМНОТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ СВЧ

МОДУЛЕЙ ДЛЯ РАДИОЛОКАЦИОННО-СВЯЗНОЙ АППАРАТУРЫ

Лампы бегущей волны (ЛБВ) продолжают оставаться одним из важнейших комплектующих элементов, определяющих технический уровень спутников связи. Этот тип электронно-вакуумных приборов(ЭВП) обладает превосходными рабочими и эксплуатационными характеристиками:широкой полосой рабочих частот,большим коэффициентом усиления и КПД,выходной мощностью от десятков до сотен ватт,высокой устойчивостью к внешним воздействиям,термостабильностью параметров,высокой надежностью при долговечности до 100 тыс. ч и более.Они допускают эксплуатацию в гораздо более жестких режимах, чем твердотельные приборы .

Направления работ по повышению технического уровня ЛБВ определяются потребностями развития систем связи. С целью удовлетворения этих потребностей в настоящее время ведутся как перспективные научно-исследовательские работы (НИР), обеспечивая высокий технический уровень своей продукции, так и опытно-конструкторские разработки (ОКР) для комплектации новых систем связи и промышленное производство разработанных ранее ЛБВ .

В последнее время актуальным стоит вопрос проведения исследований в направлении анализа возможностей создания фазо- и амплитудно-идентичных вакуумно-твердотельных широкополосных усилительных СВЧ модулей (комплексированных устройств) для современных многофункциональных радиоэлектронных систем гражданского и военного назначения. При создании таких устройств могут решаться различные задачи, чаще всего оптимизируются высокочастотные характеристики СВЧ-усилителя и согласование СВЧприборов с источниками питания.В методологию комплексирования заложены три основополагающих принципа: каждый-элемент комплексированного устройства ответственен за одну или несколько функций всего устройства, параметры каждого элемента согласованы с параметрами других элементов и обеспечивают их нормальное функционирование, предполагается оптимальное конструирование устройства в целом с интеграцией элементов конструкции, систем охлаждения, контроля и т.д .

Создание широкополосных ЛБВ с высокой идентичностью фазовых и амплитудных характеристик от прибора к прибору, необходимых для систем со сложением мощностей, представляет собой сложную научно-техническую проблему, стоящую перед разработчиками.За годы разработок и изготовления фазоидентичных широкополосных ЛБВ и корректоров для них было много сделано для теоретического анализа причин неидентичности приборов[1-3] .

Вширокополосных ЛБВ невозможно обеспечить оптимальное сочетание параметров, определяющих взаимодействие электронного потока с полем замедляющей системы, во всей полосе частот. Кроме этого, характеристики спиральных замедляющих систем таковы, что в полосе частот порядка октавы неизбежен большой перепад коэффициента усиления Ку, достигающий 30-40% от его максимальной величины. В результате ЛБВ становятся критичны к изменению режимов работы, имеют относительно большую электрическую длину и обеспечить идентичность их характеристик значительно сложнее, чем в узкополосных приборах .

Для выравнивания амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и удовлетворения требования работы с единым входным сигналом во входных и межкаскадных цепях широкополосных СВЧ-усилителей на ЛБВ устанавливают амплитудный корректор, который является частотно зависимым фильтром. Корректор должен иметь АЧХ, при которой вносимое им затухание позволяет оптимизировать входной сигнал в рабочей полосе частот .

Эффективность данного прибора определяется возможностью приближения формы его АЧХ к форме зависимости оптимальных входных сигналов от частоты .

Корректор коэффициента усиления - пассивный аттенюатор, обеспечивающий частотную характеристику затухания, аналогичную (по форме) частотной зависимости общего коэффициента усиления ЛБВ и транзисторного усилителя, представляет собой цепочку резонаторов с регулируемой добротностью и выполняется на основе либо коаксиальной, либо полосковой линии. В результате комплексированное устройство характеризуется постоянством коэффициента усиления во всем рабочем диапазоне частот .

В зависимости от уровня входной мощности, наличия твердотельного предварительного усилителя в цепи ЛБВ – корректор, и влияния других факторов выбирается конструкция корректора. Существуют различные возможности реализации требуемых характеристик такого устройства [4,5] .

Конструкция на коаксиальных линиях передачи обладает возможностью подстройки величины ослабления по всей полосе частот. Подстройка величины ослабления зачастую является обязательной частью технологического цикла потому, что амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) ЛБВ из-за допусков в элементах замедляющей системы (ЗС) имеют заметный разброс от прибора к прибору. В тоже время, для получения фазоидентичных характеристик усилителя необходима идентичность характеристик корректоров .

Другое конструктивное исполнение корректора – на микрополосковой линии передачи. Это исполнение не обладает возможностью настройки, но более технологично и имеет меньшие габариты и лучшую повторяемость характеристик .

Современные твердотельные усилители (ТТУ) большой мощности имеют коэффициент шума не более 10 дБ, что существенно ниже, чем у аналогичных ЛБВ, поэтому при распределении усиления между ТТУ и ЛБВ необходимо стремиться к снижению коэффициента усиления ЛБВ, т. e к увеличению выходной мощности ТТУ. Именно поэтому корректор усиления целесообразнее устанавливать до ТТУ и ЛБВ, а не между ними .



Все источники питания для широкополосных ЛБВ построены по схеме преобразования частоты питающей сети, имеют стабилизированные источники питании замедляющей системы, анода и коллектора,отвечают требованиям, предъявляемым к соответствующей их применению аппаратуре по механическим и климатическим воздействиям, снабжены устройствами защиты и контроля .

В ходе исследований на основании расчетов были сконструированы и изготовлены корректоры различного конструктивного исполнения. Данная работа посвящена анализу исследований идентичности частотных характеристик корректоров, обеспечивающих подачу оптимального входного сигнала, при котором коэффициент усиления постоянен в рабочем диапазоне частот .

Исследования проводились на корректорах поглощающего типа принципиально различной конструкции. Построение корректоров осуществлялось на основе различных отрезков направляющих систем: волноводов, коаксиальных, полосковых и микрополосковых линий [4,6] .

Первый тип амплитудных корректоров имеет полосу 2-3 октавы, КСВН не более 2,5, возможность перестройки частоты максимального ослабления и перестройку ослабления в пределах 25-35 дБ [7]. Такой корректор имеет от 3 до 5 плунжеров, скользящих внутри скобы, которая, в свою очередь, сама может сдвигаться относительно центрального проводника устройства. Число плунжеров зависит от рабочего диапазона частот и требуемого уровня максимального затухания. Получение требуемой АЧХ корректора заключается в настройке устройства, т.е. подборе конфигурации и размеров плунжеров и определенных величин зазоров между центральным проводником линии и плунжером .

При минимальной расстройкепо амплитуде и фазе двух одинаковых корректоров неидентичность их характеристик составила от+16 и до -2 градуса по фазе и от +2,2 до -0,5 дБ по амплитуде. Измерения тех же самых корректирующих устройств с ЛБВ показали увеличение неидентичности по фазе до 50 градусов за счёт возникновения амплитуднофазовых преобразований сигнала. Добавление к системе ЛБВ-корректор отрезка кабеля для коррекции фазы позволяет уменьшить неидентичность исследуемой характеристики до 20 (рис. 1) [6] .

Второй тип исследуемого корректора основан на связанных линиях, содержит основную передающую линию, концы которой являются входом и выходом устройства, четвертьволновый короткозамкнутый с одной стороны на корпус резонатор, расположенный параллельно основной передающей линии. Для обеспечения перестройки ширины полосы вносимого в тракт ослабления параллельно короткозамкнутому резонатору подключается дополнительная линия, распределено связанная с ним и нагруженная на концах на согласованные нагрузки. Изменение амплитуды и ширины полосы ослабления регулируется изменением расстояния между резонатором и передающими линиями .

На данном типе корректора неидентичность по фазе составила от 15,6 до 23,4 градусов, по амплитуде – от – 0,05 до + 2,2 дБ (рис. 2), что говорит о трудностяхфазирования данного типа устройств .

Однако проведенные теоретические и экспериментальные исследования применяемых в настоящее время коаксиальных амплитудных корректоровпоказали их слабую пригодность для применения в фазоидентичных устройствах, так как отличие по затуханию на 1 дБ дает различие по ФЧХ примерно на 10 градусов [8] .

Для уменьшения неидентичности в настоящее время разрабатываются корректора на микрополосковой линии [9]. Они по причине большей точности изготовления не требуют индивидуальной настройки, соответственно у них меньше неидентичность характеристик .

Как видно из рис. 3, в рабочей полосе частот разность фаз у двух корректоров изменяется от

-7 до +12,8 градусов, а разность амплитуд – от -0,2 до +0,6 дБ .

–  –  –

ЛИТЕРАТУРА

1. Данилов А.Б., Нудельман Я.Е., Рафалович А.Д. Разработка амплитудно- и фазоидентичных ламп бегущей волны// Радиотехника, 2002, № 2. С. 41-47 .

2. Беляева Ю.А., Данилов А.Б., Рафалович А.Д. // Вопросы получения фазоидентичных широкополосных СВЧ - усилителей// Электронные приборы и устройства СВЧ: Материалы науч.–тех. конф., посвященной 50-летию ФГУП «НПП «Алмаз». – Саратов,

2007. С. 60-65 .

3. Гармаш С.В., Кищинский А.А. Сверхширокополосные усилители мощности диапазона частот 6-18 ГГц // Материалы 14-й Международной Крымской конференции «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии», 2004 .

4. Малютин А.Д. Корректоры амплитудных и частотных характеристик СВЧ электровакуумных приборов / А.Д. Малютин, А.Ф. Копылов, С.В. Мухин и др. // Обзоры по электронной технике. Сер. 1. Электроника СВЧ, вып. 8 (1549), 1990. - 54 с .

5. Искажения и коррекция сигналов в электронных приборах СВЧ / Межвуз. науч .

сб./ ред. кол.проф. Д.М. Петров, проф. В.А. Солнцев, инженер В.В. Степанчук – Саратов:

Изд-во Сарат. ун-та, 1988г .

6. Беляева Ю.А Анализ амплитудных и фазовых характеристик корректирующих устройств для широкополосных ЛБВ / Данилов А.Б., Рафалович А.Д., Сивяков Б.К., Тищенко В.И. // Материалы юбилейной науч.-техн. конф. ФГУП «НПП «Алмаз». – Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 2007 .

7. Алексеев Ю.В. Коаксиальный корректор АЧХ электронных приборов СВЧ / Ю.В .

Алексеев, В.А. Солнцев, М.Е. Шнейдер // Искажения и коррекция сигналов в электронных приборах СВЧ: Межвуз. науч. сб. – Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1988. С. 30-31 .

8. Беляева Ю.А., Рафалович А.Д., Сивяков Б.К. Анализ частотных зависимостей затухания и фазы амплитудного корректора для сверхширокополосной ЛБВ// Актуальные проблемы электронного приборостроения 2004: Материалы Междунар. науч.-техн. конф. – Саратов: СГТУ, 2006. С.90-99 .

9. Солнцев В.А. Шлейфные корректоры амплитудно-частотных характеристик электронно-вакуумных приборов / В.А. Солнцев, А.Р. Попов, В.И. Ризуненко и др. // Искажения и коррекция сигналов в электронных приборах СВЧ: Межвуз. науч. сб. – Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1988. С. 34-35 .

–  –  –

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОПОВЕЩЕНИЯ

Система оповещения гражданской защиты и оповещения населения, государственных органов при чрезвычайных ситуациях в мирное и военное время является основным инженерно-техническим инструментом приведения органов управления и сил гражданской защиты к различным степеням боевой готовности для защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций различного характера, оповещения и информирования населения в зоне возможной чрезвычайной ситуации. Во многом от приспособленности системы оповещения к выполнению задач по предназначению зависит эффективность действия системы и соответственно степень защищенности населения и территорий .

Под оповещением населения понимается [1] своевременное предупреждение его о надвигающейся опасности, а также информирование о порядке поведения в создавшихся условиях. С этой целью на каждом уровне системы управления гражданской защитой создаются системы оповещения гражданской защиты. Основными уровнями, связанными непосредственно с оповещением населения, являются – территориальный и объектовый [2] .

Система оповещения любого уровня представляет собой организационно-техническое объединение оперативно-дежурных служб органов управления гражданской защиты данного уровня, специальной аппаратуры управления и средств оповещения, а также каналов сетей связи, обеспечивающих передачу условных сигналов (команд управления) и речевой информации в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени [1] .

Основными задачами

территориальной системы оповещения являются [3]: в военное время – обеспечение своевременного доведения до органов, осуществляющих управление гражданской защитой, служб и сил гражданской защиты, а также населения распоряжений о проведении мероприятий гражданской защиты при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также сигналов и информации о всех видах опасности; в мирное время – оповещение должностных лиц и сил различного уровня, органов управления объектового уровня и их должностных лиц, а также информирование населения, проживающего на территории, охватываемой системой оповещения различного уровня об угрозе возникновения или возникновении чрезвычайной ситуации природного и техногенного характера .

Начальным этапом всех первоочередных мероприятий гражданской защиты и реагирования на чрезвычайные ситуации различного характера является доведение сигналов боевого управления и оповещение должностных лиц гражданской защиты и населения .

Поэтому задержка доведения сигналов оповещения может привести к значительному материальному ущербу и человеческим потерям .

Необходимым условием исключения задержки при передаче команд и информации оповещения до населения и органов управления следует считать нахождение системы оповещения в работоспособном состоянии [4,5]. Справедливость этого положения подтвердим анализом шкалы времени доведения команд и информации оповещения до населения, представленной на рисунке 1, изкоторой следует, что суммарное время tc может быть определено из следующего выражения tc t1 t2 t3, (1) где t1 - время получения информации о факте возникновения ЧС оперативным дежурным;

t2 – время оценки обстановки и принятия решения на оповещение;

t3 - время, необходимое на задействование системы оповещения населения и доведение команд и информации оповещения до должностных лиц и населения, а также объектов экономики и организаций .

Время t1 может быть сокращено до минимально возможной величины за счет автоматизации процесса передачи информации от источника ЧС до оперативного дежурного, что достигается наличием на потенциально опасных объектах датчиков аварийной сигнализации и технических устройств, обеспечивающих автоматическое включение средств оповещения в опасной зоне в случае возникновения ЧС, а также прямого автоматизированного способа доведения информации о факте возникновения ЧС до ОД соответствующего звена управления гражданской защиты. Сокращение до минимума t2 может быть достигнуто на основе регламентированного по времени выполнения правил принятия решения о задействовании системы оповещения, и введения юридической ответственности должностных лиц за своевременность оповещения населения о ЧС .

Рисунок 1. Шкала времени доведения команд и информации оповещения до населения Предположим, что времена t1 и t2 сокращены до минимума .

Тогда время t3 и в целом суммарное время оповещения и информирования населения tc зависят от вероятности нахождения системы оповещения в работоспособном состоянии p, которое в свою очередь определяется большим числом факторов технического и тактического характера и в общем случае является функцией ее надежности – Н, живучести – Ж, помехозащищенности – П (2) .

p f Н, Ж, П. (2) Существующие системы оповещения стран СНГ во много характеризуются наличием морально и технически устаревшего оборудования, которое было введено в эксплуатацию в середине прошлого века .

Сети проводного радиовещания, на основе которых построены существующие системы оповещения, потеряли свою функциональную незаменимость в силу того, что современные технологии связи ушли далеко вперед по сравнению с теми годами, когда формировались базовые требования к системам проводного вещания. Сегодня существуют и широко внедряются такие технологии связи, которые обеспечивают передачу к абоненту огромного количества телевизионных и радиовещательных программ в цифровом формате .

Очень динамично развиваются интернет - технологии и мобильные сети радиодоступа, где также обеспечиваются подобные услуги. В целом, на фоне этих технологий, системы проводного радиовещания теряют свою значимость при организационно-техническом построении территориальных систем оповещения [6,7] .

Следует отметить, что территориально-производственный принцип, на базе которого создавалась существующая система оповещения, не отвечает требованию 100%-го доведения сигналов (информации) оповещения до населения. Сегодня уже практически невозможно довести предупредительную и тревожную информацию до большинства населения, транслируя ее по одному проводному каналу связи. В связи с этим стоит задача повышения вероятности нахождения в работоспособном состоянии систем оповещения. Повышение вероятности нахождения в работоспособном состоянии территориальных систем оповещения предопределяет необходимость глубокой модернизации или проектирование принципиально новых систем оповещения .

При проектировании систем оповещения целесообразно учесть некоторые особенности систем оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях, которые влияют на их структуру и организационно-техническое построение:

1. Системы оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях принимают участие в решении основных задач по обеспечению национальной безопасности страны и защите населения и территорий .

2. Оповещение населения осуществляется по проводным линиям (каналам) связи, путем временного отбора их у основных потребителей, что делает зависимой территориальную систему оповещения от технического состояния арендуемых каналов связи .

3. Территориальные системы оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях имеют большую территориальную распределенность, что в свою очередь отражается на стоимости создания и эксплуатации этих систем .

4. Системы оповещения гражданской защиты и информирования населения о ЧС относятся к классу систем «человек-машина» или эргономическим системам, в которой человек-оператор или группа операторов взаимодействует с техническим устройством в процессе выполнения задач по предназначению .

5. Иерархическая радиально-узловая структура построения территориальных систем оповещения в силу своего строения имеет некоторую особенность, заключающуюся в отказе всей системы оповещения в случае отказа центра оповещения

6. Высокие требования к техническим показателям систем оповещения определяются исключительной важностью, оперативностью и достоверностью передаваемой информации, недопустимостью несанкционированной передачи сигналов управления и оповещения .

7. Оконечные передающие устройства систем оповещения находятся вне помещений и не защищены от воздействий климатического характера и окружающей среды .

8. Необходимость поддержания систем оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях в постоянной готовности требует организации ее работы вне зависимости централизованного энергоснабжения (источники автономного питания аппаратуры оповещения), оперативного восстановления в случае отказа аппаратуры (наличие достаточного количества ЗИП, тех. персонала), наличия защищенных и устойчивых к поражающим факторам каналов связи .

9. Территориальная система оповещения гражданской защиты и информирования населения при чрезвычайных ситуациях относится к классу структурно-сложных систем .

10. Моральное и техническое старение приемо-передающих устройств системы оповещения по причине ввода ее в эксплуатацию в середине прошлого столетия .

11. Малая периодичность использования систем оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях, то есть система используется очень редко в основном с целью проверки ее работоспособности .

12. Система имеет сравнительно малое количество оконечных устройств в отличие от других телекоммуникационных систем для экстренного доведения информации большому количеству населения .

13. Большое количество разнородных элементов задействованных при функционировании системы определяют ее многокомпонентность и повышают трудоемкость расчета технических характеристик систем оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях .

14. Возможность комплексирования различных родов связи для повышения технических показателей систем оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях .

15. Система относится к классу систем кратковременного действия в силу того что время передачи сигнала по каналам связи составляет 0,16 секунды а длительность передачи сигналов оповещения населению территориальной системой оповещения по оконечным устройствам не превышает 5 минут .

16. Иерархический, радиально узловой принцип, по которому создаются территориальные системы оповещения, предусматривает наличие функциональной и структурной избыточности, поэтому для территориальных систем оповещения действует условие, что система работоспособна, когда работоспособно хотя бы одно направление оповещения .

Перечисленные особенности построения и функционирования систем оповещения гражданской защиты и информирования населения о чрезвычайных ситуациях определяют специфику выбора показателей для оценки работоспособности систем оповещения, а также способов организационно-технического построения систем оповещения для повышения их вероятности нахождения в работоспособном состоянии .

ЛИТЕРАТУРА

1. Соколов Ю.И. Оповещение населения при чрезвычайных ситуациях / Ю.И .

Соколов: под редакцией Владимирова В.А. - М.: КРУК.2001. – 191 с .

2. Приказ Министра внутренних дел Республики Казахстан от 26 декабря 2014 года № 945. «Об утверждении Правил организации системы оповещения гражданской защиты и оповещения населения, государственных органов при чрезвычайных ситуациях в мирное и военное время» .

3. Папков С. В. Основы организации систем оповещения МЧС: Учебное пособие / С.В.Папков - Химки: АГЗ МЧС России, 2000. – 205 с .

4. Носов М.В. Своевременность оповещения и информирования населения как фактор обеспечения безопасности /М.В. Носов// Материалы международного симпозиума:

комплексная безопасность России – исследование, управление, опыт. - М.: ВНИИ ГОЧС, 2002. – С.51 .

5. Носов М.В. Ввод в эксплуатацию систем оповещения гражданской обороны. М.В .

Носов, Б.П. Филин, О.И. Лашко. - АГЗ МЧС России, 2009. – 70 с .

6. Жаулыбаев А.А. Анализ функционирования системы оповещения Республики Казахстан и предложения по ее модернизации/ А.А. Жаулыбаев, М.В. Носов Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. – 2014. - №2. – С. 111-113 .

7. Носов М.В. Основные характеристики и показатели качества функционирования и модернизации систем оповещения населения: монография / М.В. Носов. – Химки: АГЗ МЧС России, 2014.- 110 с .

–  –  –

К ВОПРОСУ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МАЧТ СОТОВОЙ СВЯЗИ ДЛЯ

ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ В ПРЕДГОРЬЯХ КАВКАЗА О ПРЕДСТОЯЩЕМ ЧС

В статье рассмотрен вопрос организации оповещения населения малочисленных населенных пунктов и горных районов Северного Кавказа, на основе использования антенных мачт операторов сотовой связи .

Индустриализация современного общества, усложнение технологических процессов производства неизбежно ведут к появлению негативных явлений, связанных с возникновением чрезвычайных ситуаций .

Продолжают наносить огромный ущерб, опасные природные явления и стихийные бедствия метеорологического, гидрологического и геофизического происхождения, количество туристов посещающих горы и предгорья также увеличивается многие из которых уходят практически самостоятельно, что может привести не только к травмам, но и к гибели людей посещающих горы [1] .

«Обеспечение безопасности жизнедеятельности населения при крупномасштабных чрезвычайных ситуациях – важная государственная задача, решение которой возложено на организации Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России)» [2, 118] .

Основной задачей в случае возникновения любых чрезвычайных ситуаций является сохранение жизни людей, попавших в опасную зону. В настоящее время во главе угла при решении этой задачи стоит своевременное оповещение и информирование всех заинтересованных лиц при помощи современных средств связи. Как известно основными средствами оповещения населения в малочисленных населенных пунктах остаются телефоны сотовой связи. Проведем обоснование данному высказыванию .

Анализ состояния систем оповещения регионов показал ряд общих проблемных вопросов, ограничивающих готовность систем оповещения к использованию по предназначению. Готовность систем оповещения в России за последние четыре года снизилась на 28%. Такая информация приводится в государственном докладе «О состоянии защиты населения и территорий РФ от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», подготовленном МЧС. Главными причинами такого показателя эксперты ведомства называют изношенность или отсутствие технических средств оповещения в регионах, в сельских местностях, недостаточную подготовку оперативного дежурного состава к действиям по оповещению, низкий охват сельского населения сетью электросирен и акустических устройств .

В докладе приводится динамика готовности систем оповещения населения в субъектах России за последние 5 лет. Так, в 2009 году этот показатель составлял 68,7%, в 2010 – 65%, в 2011 – 60,2%, в 2012 – 47%, в 2013 – 41%. В среднем каждый год происходит снижение на 6-7%[3] .

Из – за нерентабельности практически отключено радиовещание в малочисленных населенных пунктах, а также в сельской местности .

Созданные сегодня системы оповещения населения такие как ОКСИОН, ПУОН, МКИОН, практически не могут быть использованы в малочисленных населенных пунктах из

– за своей высокой стоимости и нерентабельности. Рассмотрим предназначение каждой из данных систем коротко .

Системы ПУОН (пункты уличного оповещения населения) как правило размещаются на открытых пространствах въездах и выездах из города, на пересечении дорог и др .

Система МКИОН (мобильный комплекс информирования и оповещения населения)предназначен для информирования и оповещения населения в любой точке Российской Федерации, как автономно, так и в составе мобильных группировок .

Система ОКСИОН представляет собой федеральную организационно-техническую систему, объединяющую аппаратно-программные средства обработки, передачи и отображения аудио и видеоинформации в целях подготовки населения в области гражданской обороны, защиты от чрезвычайных ситуаций (ЧС).[3] В 2016 году ОКСИОН насчитывала 667 терминальных комплексов. Они расположены в 44 городах России. Из них: 551 – ПИОН, 116 – ПУОН, 44 – ИЦ, 37 МКИОН. Как видно из приведенных данных это в основном города областного подчинения,это показатель того, что не полностью обеспечены крупные муниципальные образования страны. В малочисленных населенных пунктах, а также в высокогорных пунктах проживания людей республик Северного Кавказа, данные устройства практически отсутствуют [4] .

Существует мнение, как аксиома, что своевременно предупрежденный человек об опасности считается наполовину спасенным, т.е. своевременное оповещение населения снижает средний риск смерти населения на 50 %. Остальные 50 % распределяются по факторам подготовки населения к действиям в ЧС, наличия индивидуальных и коллективных средств защиты и др .

Следовательно, для выполнения Указа Президента РФ №1522 от 13.11.2012г., который называется «О создании комплексной системы экстренного оповещения населения об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций» [5].Рис.1 Структурная схема миниметеостанции .

НАЧАЛО

–  –  –

В нем определены основные задачи об экстренном оповещении населения в случае возникновения ЧСи способах защиты людей попавших в зону ЧС. Рис. 1 .

Какие же необходимо выполнить мероприятия, чтобы исполнить данный Указ Президента. Сегодня для оповещения населения проживающих в малочисленных районах и предгорьях Кавказа в основном используются сотовые телефоны для передачи СМС сообщений о возможном возникновении ЧС .

Но никто практически не использует вышки операторов сотовых компаний для создания системы предварительного контроля за возможным возникновением природных аномалий и как следствие возникновения ЧС .

Для решения этой задачи предполагается поставить на каждой вышке базовой станции аппаратуру мини метеостанции, с камерой видеофиксации. Рассмотрим состав и работу данного устройства более подробно (рис. 1). Камера, входящая в состав данной аппаратуры необходима, для осуществления первичного контроля состояния метеообстановки, а именно наличия туч, облаков или других изменений в погодных явлениях .

В качестве элементов входящих в устройство контроля метеообстановки целесообразно включить такие преобразователи как: датчик контроля температуры(t), датчик контроля давления атмосферы воздуха (P), датчик контроля влажности (B), датчик изменения направления ветра (V). (см. блок исходных данных). Мини метеостанция установленная на мачтовом устройстве сотовой станции производит постоянный контроль состояния атмосферного воздуха .

Известно, что высота мачты антенного устройства сотовой станции лежит в пределах 50 - 75 метров следовательно, можно с уверенностью сказать, что данные контроля ранее перечисленных датчиков будут более достоверными, чем те которые получают из подобных устройств расположенных на земле .

Сведения, полученные от ранее перечисленных устройств будут постоянно анализироваться, при этом происходит сравнение полученных данных с эталонными внесенными в память микропроцессорной системы. В случае как только один из преобразователей мини метеостанции или все вместе выдадут сигнал отклонения от нормы, микропроцессорная система установленная на мачтовом устройстве выдаст команду об изменении погодных условий и этот сигнал будет отправлен из данной сотовой станции в ЕДДС (единую дежурную диспетчерскую службу). Данная служба практически уже проанализирует полученный сигнал и уточнит полученные изменения метеопараметров в метеослужбе области или муниципалитета. По данным анализа результатов будет принято решение: данные отклонения способны ли привести к быстропротекающим ЧС или нет. В случае положительного исхода, ЕДДС примет решение об оповещении главы муниципалитета о возможном возникновении ЧС .

Таким образом, создавая такое устройство возможно с одной стороны добиться выполнения Указа Президента № 1522 от 13.11.2012 г.в части оповещения населения особенно малочисленных населенных пунктов, при этом затрачивая минимум финансовых средств, с другой стороны,возможно предупредить заранее население горных районов о возможном возникновении ЧС, а как следствие осуществить оповещение и эвакуацию населения спланировав эти мероприятия заранее .

ЛИТЕРАТУРА .

Зверев А.П., Морозов Е.М., Озроков И.А. Предложение по совершенствованию 1 .

системы информирования и оповещения на туристических кластерах. Актуальные проблемы гуманитарных и естественно научных дисциплин №6 2016 с. 58 - 60 .

Зверева Т.В. Развитие корпоративной культуры в практике функционирования 2 .

организаций МЧС России. Научные и образовательные проблемы гражданской защиты .

ФГБВОУ ВО Академия гражданской защиты МЧС России. 2016 № 4 (31).с. 118-123 .

3. www.ru-bezh.ru/news/gossektor/4719-v-rossii-snizhaetsya-gotovnost-sistemopovescheniya .

4. www.mchs.gov.ru/document/375628 .

Указ Президента Российской Федерации № 1522 от 13.11.2012 г .

5 .

–  –  –

МОБИЛЬНЫЙ РЕЗЕРВНЫЙ ЦЕНТР ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

В статье рассматриваются существующие центры обработки данных, их классификация, зарубежные и российские системы, возможность создания мобильного резервного центра обработки данных .

Ключевые слова: мобильный резервный центр обработки данных, мобильный пункт управления, центр обработки данных .

Растущая опасность возникновения масштабных аварий и катастроф природного и техногенного происхождения, напряженная геополитическая обстановка обязывают органы управления МЧС России активнее переходить к новым методам и технологиям управления силами и средствами в операциях, нацеленных на предупреждение и ликвидацию чрезвычайных ситуаций. Одним из важных направлений решения указанной глобальной задачи является повышение безопасности и доступности данных для оперативной группы в ходе ее работы на запасном пункте управления. В структурном аспекте это направление предполагает создание и внедрение в практику мобильного резервного центра обработки данных (МРЦОД). В функциональном аспекте речь идет о повышении надежностиобеспечения необходимыми данными личного состава оперативной группы МЧС России

В соответствии с темой статьи были поставлены следующие цели:

классифицировать существующие ЦОД и отличительные особенности стационарного и мобильного типов центров обработки данных;

проанализировать перспективы развития модульного центра обработки данных;

описать требования к физической и информационной безопасности;

выявить критические риски при эксплуатации мобильного центра обработки данных;

привести примеры зарубежных и отечественных решений .

Центр обработки данных – отказоустойчивая комплексная централизованная система, осуществляющая функции хранения, обработки и распространения информации .

ЦОД можно разделить на несколько видов, зависящих от нескольких характеристик .

Главной характеристикой уровня работы ЦОД является отказоустойчивость, но не менее важными являются стоимость эксплуатации, показатель расхода электроэнергии и регулировка температуры .

По стандарту TIA-942 выделяют 4 tier - уровня надежности ЦОД:

Tier 1 (N) — самый низкий уровень надежности; при возникновении неполадок 1 .

и отказа оборудования либо при начале ремонтных работ происходит остановка всего центра обработки данными;

Tier 2 (N+1) — малый уровень резервирования, наличие фальшполов и 2 .

дополнительных источников питания; при ремонтных работах ЦОД приостановит свою работу;

Tier 3 (N+1) — в этом типе ЦОД уже появилась возможность осуществления 3 .

ремонтных работ без прекращения работы ЦОД; инженерные системы однократно зарезервированы и существует несколько каналов служащих для распределения электропитания и охлаждения, но стоит отметить, что постоянно работает лишь один из них;

Tier 4 (2(N+1)) — в данном типе ЦОД стало доступно осуществление всех 4 .

видов работ без отмены работы самого ЦОД. Более того инженерные системы здесь зарезервированы двукратно .

ЦОД можно разделить на несколько типов по размерам:

крупные: располагаются в собственном здании, в котором созданы идеальные условия для непрерывного функционирования совокупности систем. В большинстве случаев крупные ЦОД обладают собственными каналами связи;

средние: данный тип ЦОД, располагается в арендуемом помещении, а так же имеет каналы определенной пропускной способности;

малые: располагаются в плохо приспособленных для этого помещениях. Используется оборудование низкого качества, а перечень услуг представлен по минимуму;

модульные: главная особенность заключается в возможности перевозить центр обработки данных с помощью автомобильного и железнодорожного транспорта .

Кроме этого можно выделить два вида ЦОД по назначению:

основной, он является главным в информационной системе и на него распределяется вся нагрузка;

резервный, он необходим для замены основного в случае непредвиденных происшествий либо профилактических работ [1] .

Перспективы развития модульного центра обработки данных В отличие от существующих типов центров обработки данных, мобильный тип содержит в себе явное преимущество по нескольким направлениям:

модульность. МЦОД может быть перенесен в любую точку мира стандартными средствами контейнерных перевозок, без привлечения специализированных транспортных предприятий, и введен в эксплуатацию на новом месте в кратчайшие сроки;

сжатые сроки создания. Наличие готовых решений производителей МЦОД, возможность серийного производства, сборка и тестирование в заводских условиях, минимальные требования по подготовке площадки приводят к значительному уменьшению сроков поставки и инсталляции модульных центров обработки данных по сравнению со стационарными;

сохранность инвестиций. МЦОД требует минимальных вложений в подготовку площадки размещения и создание инженерной инфраструктуры. В то время как инфраструктура стационарного центра обработки данных при перенесении на новую площадку требует радикальных изменений и дополнительных временных и финансовых затрат, инфраструктура МЦОД в случае потребности в переезде сохраняется вся без изменений;

экономия эксплуатационных расходов. Размещение на площадях с низкой стоимостью арендной платы и избытком электрической мощности;

надежность. МЦОД изначально конструктивно защищен от таких внешних негативных факторов как протечки, экстремальные температуры, огонь, запыленность, падение обломков. Инженерная инфраструктура МЦОД, как правило, создается со схемами резервирования основных компонентов N+1 и выше [2] .

На основании проведенного анализа и сравнительной характеристики существующих разновидностей центров обработки данных можно сделать вывод, что мобильный тип ЦОД является наиболее приоритетным для выполнения задач военного назначения, в частности, поставленных Рузскому ЦОПУ МЧС России вышестоящим руководством .

МЦОД – автономная инфраструктура дата - центра на базе быстровозводимого каркасного модуля, состоящая из универсальных узлов и материалов, перевозимых в ISO – контейнере .

Мобильный центр обработки данных включает в себя комплекс инженерных систем:

системы общего, гарантированного и бесперебойного электросбережения;

система прецизионного кондиционирования и вентиляции;

комплекс систем безопасности;

автоматизированная система мониторинга и управления;

кабельные тросы, гермовводы, монтажные конструктивы для установки вычислительного оборудования .

Требования к физической и информационной безопасности К требованиям физической безопасности модульного центра обработки данных относится:

минимальный класс защиты от физического воздействия IP67, подразумевающий пыленепроницаемость и кратковременную водостойкость при погружении на глубину до 1 метра;

система кондиционирования и пожаротушения;

система видеонаблюдения;

контроль вноса и выноса оборудования, в том числе машинных носителей персональных данных (Приложение Приказа ФСТЭК № 21 п. ЗНИ.1, п. ЗНИ.2);

организация режима обеспечения безопасности помещений (ПП РФ № 1119 п.13 а);

контроль физического доступа и исключение несанкционированного доступа к инфраструктуре ИСПДн, в том числе к помещениям и сооружениям (Приложение Приказа ФСТЭК № 21 п. ЗТС.3) [3] .

К требованиям информационной безопасности модульного центра обработки данных необходимо отнести:

обнаружение и предотвращение вторжений, включая защиту от сетевых атак;

мониторинг и обработку событий;

защищенный удаленный доступ и криптографическая защита каналов подключения;

защиту от несанкционированного доступа к серверам и АРМ;

межсетевое экранирование и разграничение сетевых потоков;

идентификацию и управление доступом к информационным ресурсам;

контроль защищенности и выявления уязвимостей в ИТ-инфраструктуре и приложениях;

эшелонированную антивирусная защита и защиту среды виртуализации;

противодействия утечкам конфиденциальной информации;

управления привилегированным доступом и разграничения полномочий администраторов при доступе к инфраструктуре и приложениям [4] .

Критические риски использования МЦОД Основными и возможными причинами незапланированного отказа модульного центра обработки данных является:

ошибки проектирования МЦОД;

отказы инженерного оборудования;

нарушение правил эксплуатации оборудования;

случайная / человеческая ошибка;

сложные погодные условия;

киберпреступления .

Так же отказ МЦОД может произойти из-за сбоя одной или нескольких инженерных систем:

отказ внешних сетей электроснабжения;

отказ в работе ИБП ;

отказ в АКБ ;

авария в системе охлаждения;

отказ в работе дизель – генератора .

Репликация данных Под репликацией понимается перенос изменений объектов исходной базы данных в базы данных, работающие на разных серверах распределенной системы. Репликация обеспечивает целостную работу удаленных частей информационной системы в режиме сеансов связи с минимальными требованиями к качеству и типу связи .

Репликация данных необходима при введении в работу мобильного резервного центра обработки данных, принадлежащего Рузскому ЦОПУ МЧС России в совокупности с работой НЦУКС .

Одни из самых известных реляционных СУБД, таких как MSSQL, MySQL, PostgreSQL, по умолчанию поддерживают решения реплицирования данных, причем каждая система управления базами данных имеет индивидуальный подход к данному вопросу .

Существующие решения зарубежных и отечественных аналогов К ведущим производителям мобильных центров обработки данных относятся такие компании, как IBM, SunMicrosystems, CannonTechnologies, Rittal и другие .

К примеру, компания SunMicrosystems предоставляет готовое решение под названием BlackBox (S20), представляющий собой транспортный контейнер размером 6,1х2, 5х2,6 метров в длину, ширину и высоту соответственно и массой 8 200 кг. Максимальный вес составляет 15 500 кг.

BlackBox (S20) содержит инженерные системы в составе:

7 стоек для размещения серверного оборудования (высота аппаратурной стойки 40 Unit, из них 2 Unit занимают устройства распределения питания, в каждом шкафу имеется свободных 38 Unit для размещения активного сетевого и серверного оборудования); 1 стойка для размещения оборудования системы серверной сети, содержащая контроллеры системы мониторинга мобильного ЦОД (глубина стоек не превышает 780 мм);

системы холодоснабжения – для поддержания необходимых климатических параметров. Для ее работы необходима установка внешних блоков системы холодоснабжения – чиллеров, подключаемых к внутреннему контуру посредством специализированных кранов. Максимальная теплоотводящая способность системы кондиционирования – 200 кВт с контейнера;

системы распределения электроснабжения в составе кабельной системы и электрических щитов. Кабели проложены и подключены к блокам распределения питания на местах подключения оборудования (в монтажных шкафах);

системы контроля влажности воздуха внутри МЦОД в составе: датчиков влажности, осушителя воздуха, контроллера системы контроля влажности воздуха;

системы закладных и кабельных каналов, предназначенной для прокладки слаботочных информационных кабелей. Представляет собой лотки и специализированные телескопические кабельные спуски; системы газового пожаротушения, предназначенной для локализации очага возгорания внутри комплекса ProjectBlackBox;

системы мониторинга для контроля внутренних параметров (климатических, контроля доступа, состояния сети электроснабжения и т.д.) [5];

К поставщику отечественных решений можно отнести компанию РКСС, которая предлагает готовые решения мобильных ситуационно – аналитических центров обработки данных. Одним из продуктов является мобильный пункт управления МПУ на базе которого возможно создание МРЦОД .

МПУ - это современный инфокоммуникационный комплекс с функциями мобильного ситуационно - аналитического центра, позволяющий в условиях отсутствия внешней информационной инфраструктуры осуществлять сбор информации с мест проведения ремонтно-восстановительных или спасательных работ на основе собственных телекоммуникационных систем, прогнозировать развитие нештатных ситуаций и принимать руководителю качественные управленческие решения .

МПУ имеет следующие особенности:

многофункциональность;

резервный пункт управления критической инфраструктуры;

расширенная автономность функционирования в различных природных и техногенных условиях;

резервирование основных технологических систем;

применение уникальных запатентованных РКСС систем [6] .

МПУ обеспечивает:

оперативное управления действиями сил и средств организации при проведении аварийно-восстановительных работ, ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, мониторинге опасных ситуаций и объектов с использованием средств радиосвязи и видеонаблюдения;

получение и анализ видеоинформации, поступающей с дистанционно управляемых видеокамер:

проведение видео и аудио конференций, телефонных переговоров с центральным аппаратом;

передача в Центр любой информации, полученной МПУ, как от отдельных видеокамер, так и формирование группового видеосигнала от различных источников через спутниковый канал связи для просмотра в ситуационном центре Организации (СЦ) .

Инновационные особенности К инновационным особенностям мобильного ситуационно-аналитического центра относится:

многофункциональность: оперативный штаб, аналитический центр, развитый комплекс связи;

резервный пункт управления критической инфраструктуры: повышенная живучесть, информационная защита каналов связи, сетевая структура управления, обеспечение взаимодействия нескольких МПУ;

расширенная автономность функционирования в различных природных и техногенных условиях;

резервирование основных технологических систем;

применение уникальных запатентованных РКСС систем .

Уникальные запатентованные системы РКСС Российская корпорация средств связи запатентовала уникальные технологии, на основе которых функционирует один из предлагаемых ими продуктов – МПУ:

«Салон кузова-фургона руководителя мобильного пункта видеомониторинга, 1 .

связи и управления», патент на промышленный образец № 83562 с приоритетом от 26.10.2011г.;

патент на полезную модель № 118816 с приоритетом от 26.10.2011 г .

2 .

«Устройство для удаленного видеонаблюдения в полевых условиях»;

свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ "Оператор 3 .

GollardVision" № 2011618667;

программно-аппаратный комплекс видеорегистрации«GollardVision»

4 .

криптографическая система «Заслон» .

5 .

Безопасность данных, восстановление, хранение и их передача всегда были жизненной необходимостью. Наличие необходимой, доступной и достоверной информации неотъемлимая часть процесса управления. В случае чрезвычайных ситуаций как мирного так и военного времени, при различных авариях и сбоях на основном сервере наличие МРЦОД просто необходимо. Его создание потребует не малых финансовых и людских ресурсов, но это будет оправдано .

ЛИТЕРАТУРА

Классификация ЦОД [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

1 .

https://www.xyberry.com/customer-area/knowledgebase.php?action=displayarticle&id=73 .

Мобильный ЦОД [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

2 .

https://www.ot.ru/solutions/mobile-data-center/?mobile=Y .

ЦОД за семью замками [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

3 .

https://www.osp.ru/lan/2013/10/13037914/ .

Построение ИТ – Инфраструктуры ЦОД в защищенном исполнении 4 .

[Электронный ресурс]. - http://www.ibs.ru/it-infrastructure/information-security/postroenie-itinfrastruktury-tsod-v-zashchishchennom-ispolnenii/ .

Там где живут серверы [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

5 .

http://www.jetinfo.ru/jetinfo_arhiv/tam-gde-zhivut-servery/tam-gde-zhivut/2008 .

Мобильный пункт управления - Российская корпорация средств связи 6 .

[Электронный ресурс]. –Режим доступа: http://www.pkcc.ru/products/mobilnyy-punktupravleniya-mpu.html .

–  –  –

ОБ ИНФОРМАЦИОННОМ И ТЕХНИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ СИСТЕМ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОНИТОРИНГА БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В

УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ

Важной задачей современной экологии является контроль [1] или диагностика, мониторинг, в т.ч. и электромагнитный (ЭМ) над состоянием экосистем. Одной из форм такого контроля является определение степени повреждения биологических, преимушественно, растительных объектов (РО) spo, т.к. последние (лесные массивы, растительность в поймах рек и полосах отчуждения нефтегазопродов, транспортных маеистралей, линий электропередач и пр.) ведут прикрепленный образ жизни и ограничены в возможностях избежать действия вредных факторов. Среди повреждающих РО факторов выделяют загрязнение, затопление, механический, тепловой, ЭМ и др. В области ЭМ мониторинга РО в условиях затопления, возникновения пожаров, аварий на нефтегазопроводах и др. природных и техногенных катастроф, а также при воздействии вредных факторов ЭМ природы известны методические и технические решения, в т.ч. с привлечением инструментальных методов [2-4]. Однако анализ источников с этими данными и регламентирующих документов МЧС РФ в области мониторинга, а также исследование состояния вопроса на объектах электроэнергетики, нефтегазовой отрасли, водного, лесного и сельского хозяйств показали, что, несмотря на наличие этих решений, до сих пор не проводилась системная проработка данной проблемы, отсутствуют методология и технология такого вида контроля и соответствующие технические и методические решения с учетом уровня развития измерительной техники, информационных технологий и современных представлений о требованиях к системе ЭМ мониторинга РО в условиях действия вредных факторов .

Причинами ограниченного применения системы ЭМ контроля РО являются отсутствие унифицированной технологии мониторинга, ориентированной на работу в различных условиях (огромное разнообразие РО, специфические реакции РО на различные повреждающие факторы, различие в составе инструментальной базы) и достаточной информационной и технической базы. Основными направлениями развития системы ЭМ контроля РО в настоящее время являются микроминиатюризация аппаратуры, повышение степени интеграции и комплексный подход к разработке, конструированию и технологии производства ЭМ средстсв. Это позволяет решить задачи уменьшения габаритов и массы ЭМ средств контроля РО, повышения её надёжности и технологичности. Известно, что одним из принципов совершенствования технологии ЭМ мониторинга РО является системность подхода к рассмотрению ее информационного, методического, технического, метрологического и программноалгоритмического обеспечения. Развитие информационного обеспечения данной технологии является базой для совершенствования ее методического и определения требований к техническому обеспечению. Особенности методического и технического обеспечения технологии ЭМ мониторинга РО определяют возможные решения задач метрологического и программно-алгоритмического характера. Реализация этих решений означает совершенствование измерительно-информационной системы для оценки результатов ЭМ мониторинга РО, а основным показателем его качества является функциональная эффективность, характеризующая степень достижения основного эффекта, для обеспечения которого оно было проведено. Наиболее сложными проблемами создания технологии оценки функциональной эффективности ЭМ монитринга РО в условиях действия вредных факторов являются: разработка системы показателей эффективности; определение параметров и критериев оценки текущего уровня показателей эффективности; выбор базовой модели для оценки уровня состояния тестируемой системы "РО-электроды-среда"; определение метода принятия решения при трактовке результатов оценки состояния системы. Поэтому, совершенствование технологии ЭМ мониторинга РО обусловливает, в первую очередь, необходимость определения свойственных ей задач и обсуждения проблемных вопросов, а актуальность работы определяется ее направленностью на создание теоретических, конструкторско-технологических и экспериментальных предпосылок для разработки компактных с невысокой стоимостью электродных систем (ЭС), как анализаторов при ЭМ диагностике РО .

Анализ научно-технической и патентной литературы в области экологического мониторинга показывает, что основная цель мониторинга РО, в т.ч. и ЭМ состоит в обеспечении системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасностью современной и достоверной информацией, позволяющей: оценить показатели состояния и структурно-функциональной целостности растительных экосистем; выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений; определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются; создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб. Кроме приведенной основной цели, ЭМ мониторинг РО может быть ориентирован на достижение специальных информационных и программных задач, связанных с обеспечением необходимой информацией организационных и других мер по выполнению конкретных природоохранных мероприятий, проектов, международных соглашений и обязательств в соответствующих областях. Поэтому основными задачами ЭМ мониторинга РО являются: наблюдение за источниками и факторами вредного воздействия и состоянием растительной среды (с происходящими в ней процессами под влиянием вредных факторов); оценка фактического состояния РО; прогноз изменения состояния РО под влиянием вредных факторов и оценка прогнозируемого состояния растительности. В систему ЭМ мониторинга РО входят следующие основные направления: выделение (определение), обследование и составление информационной модели объекта наблюдения; оценка состояния РО; прогнозирование изменения состояния РО; представление информации в удобной для использования форме и доведение ее до потребителя. Универсальным подходом к определению структуры системы ЭМ мониторинга структурно-функциональных изменений РО является его разделение на блоки: наблюдение, оценка фактического состояния, прогноз состояния, оценка прогнозируемого состояния. Построение прогноза подразумевает знание закономерностей изменения структурно-функционального состояния РО, наличие схем и возможностей численного расчета, а направленность прогноза должна определять структуру и состав в "наблюдательной" сети (обратная связь). Информационная система ЭМ мониторинга структурно-функциональных изменений является составной частью системы управления, т.е .

взаимодействия с РО, поскольку информация о существующем состоянии РО и тенденциях ее изменении должна быть положена в основу разработки защитных или природоохранных мероприятий, а также энергосберегающих электротехнологий. Результаты оценки существующего и прогнозируемого состояния РО, в свою очередь, дают возможность уточнить требования к системе ЭМ мониторинга .

Под окружающей ЭС средой при ЭМ мониторинге понимается совокупность естественных и искусственных биологических, физических и химических факторов, способных оказывать прямое или косвенное влияние на состояние абиотической и биотической компонент РО. В физическом определении средой называется вещество и пространство, окружающие рассматриваемый объект, т.е. ЭС и РО. В экологическом определении среда это природные тела и явления, с которыми организм находится в прямых или косвенных взаимоотношениях. В случае с системой ЭМ мониторинта рассматриваются только следующие типы сред: абиотическая – все силы и явления природы, происхождение которых прямо не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов; биотическая – силы и явления природы, обязанные своим происхождение жизнедеятельности ныне живущих организмов; биологическая – живые организмы, в системе которых находится рассматриваемый организм или объект; экологическая (внешняя) – силы и явления природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека, находящиеся вне рассматриваемого объекта или субъекта (живого организма или системы с участием живого), но необязательно непосредственно контактирующие с ним; артеприродная (техногенная) – искусственное окружение людей, состоящее из чисто технических (здания, сооружения, асфальт, дороги, искусственное освещение и т.п.) и природных (воздух и т.п.) элементов;

квазиприродная (развитая) – преобразованные человеком (культурные) природные ландшафты и созданные им агроценозы .

Основные проблемы НИОКР современной системы ЭМ мониторинга РО связаны с исследованием свойств РО и ЭМ поля в условиях действия вредных факторов (достижимых в лабораториях) при загрязнении, затоплении, высоких температурах, в сильных ЭМ полях и пр., а предметом НИР является исследование физических и биологических процессов в системе "РО-электроды-среда". При этом, ряд вышеуказанных процессов доступны прямыми исследованиями средствами современной электротехники и электроники, основными источниками информации об ЭС и РО служат ответные реакции этих объектов исследований на ЭМ поля. Поэтому задачей НИР является построение моделей, которые могут объяснить появление структурно-функциональных изменений различных РО с наблюдаемым ЭМ характеристиками: интенсивностью, спектром, поляризацией, временным профилем и т.д .

При решении этой задачи следует исходить из известной картины физических процессов и законов, которые могут реализоваться или проявиться в тех или иных условиях действия вредных факторов, которые определяются, в основном, загрязнением, затоплением, величиной температуры, наличием ЭМ поля и его величиной, возможным влиянием механических сил. Если рассматривать ЭС и РО, к примеру, с помощью теории длинных линий, то изменение диэлектрических параметров ' и tg РО в процессе действия вредных факторов, т.е. структурно-функциональные изменения растительных тканей приводят к изменению ее входного сопротивления, отчего изменяется spo. Приведенный в [2, 3] анализ позволяет сделать вывод о возможности ЭМ диагностирования растительности в режиме реального времени по spo и необходимости: разработки приборных средств, аппаратуры и устройств для исследования влияния компонентов ЭС и наблюдения за структурнофункциональным состоянием РО в режиме реального времени; выявления электропроводящих особенностей биологических тканей в областях частот проявления эффектов импеданса, связанных с динамическим изменением структурно-функционального состояния РО. Для решения этих вопросов необходима разработка комплексов позволяющих: исследовать спектральные особенности комплексной проводимости биологических тканей в выделенном частотном диапазоне; производить регистрацию стимулированных внешним потенциалом высокочастотных токов (10-6-10-4 А) в выделенном частотном диапазоне, протекающих через РО .

В технологической операции ЭМ мониторинга РО участвуют контролируемый материал, т.е. растительные ткани, ЭМ энергия, ЭС, передающая ЭМ энергию контролируемуому материалу и управление, с помощью которого создаются оптимальные условия для ЭМ контроля биологических преобразований в РО от действия вредных факторов. Именно задание физических условий для исследуемых ЭМ полей, биологических и почвенных объектов, конструктивных элементов испытательных и измерительных систем, дополнительного оборудования при сложных ЭМ воздействиях – одно из направлений в общей задаче, связанной с научно-методическим, электронным и программным обеспечением экспериментальных установок технологической операции ЭМ мониторинга РО, используемых в научных исследованиях и учебном процессе в области электротехники и электроники, биофизики, электроматериаловедения, электротехнологии. Известно, что уникальные свойства ЭМ полей лежат в основе различных методов ЭМ обработки и диагностики как РО, так и ЭС, с их использованием создаются аналитические приборы и технологические системы для фундаментальных и прикладных исследований. Проблема распознавания РО и оценки spo решается автоматизированными ЭС с аппаратной и программной оптимизацией [2, 4]. Для повышения эффективности ЭМ диагностики РО можно использовать метод регистрации ответной реакции тканей по значению тока, стимулированного внешним высокочастотным потенциалом. Такой подход позволяет увеличить скорость обработки данных, производить длительный ЭМ мониторинг, применять низковольтный воздействующий потенциал. При этом spo, определяемая как степень проявления импеданса, в первую очередь связана с особенностями состояния клеточной мембраны, наружной (защитной) ткани РО и поверхности измерительных электродов .

В работах [2-4] представлены результаты, направленные на развитие методологии комплексных экспериментов с использованием электромеханических и ЭМ исследовательских и измерительных систем, создание научных основ решения проблем ЭМ повреждения РО в результате получения новых знаний о закономерностях этого процесса и формирования условий максимального повреждения нежелательной растительности и минимального - культурной при сложных ЭМ воздействиях. Объекты исследования (лабораторная или исследовательская установка и ЭМ процессы, протекающие в системе "РО-электроды-среда") обладают разными особенностями и влияют на технические и программные средства, научно-методическое, информационное и метрологическое обеспечение НИОКР. В общем случае анализ ЭМ полей ЭС при ЭМ диагностике РО можно проводить, используя аналитические, численные и экспериментальные исследования, но для расчета полей сложных систем требуется учет большого количества исходных данных, в т.ч .

взаимного расположения объектов, граничных условий, электрофизических характеристик материальных сред и др. Создание новых ЭС для ЭМ мониторинга из диэлектрических, полупроводниковых и композиционных материалов с заданными электрофизическими свойствами и дальнейшее исследование их изменения в зависимости от различных внешних воздействий (температуры, давления, влажности, широкого спектра ЭМ излучений) при воздействии вредных факторов ЭМ природы требует разработки оперативных методов определения характеристик ЭМ полей и конструктивных элементов. В частности, для определения этих параметров необходимы прецизионные преобразователи импеданса с широкими функциональными возможностями и простой реализацией. Поэтому, изменяемые требования к техническому уровню экспериментального оборудования, информационного и метрологического обеспечения НИОКР по ЭМ мониторингу биологических объектов в условиях совершенствования элементной базы определяют в ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России» стратегию переоснащения старых или создания новых приборных средств, аппаратуры и устройств с электронным и программным обеспечением, удовлетворяющим по своим функциональным возможностям и параметрам современным требованиям .

ЛИТЕРАТУРА

1. Мачулина Н.Ю. Экологический мониторинг: учеб. пособие/Н.Ю. Мачулина. – Ухта:

УГТУ, 2016. – 168 с .

2. Ляпин В.Г. Электропитание устройств и систем. Учебное пособие в трёх частях .

Часть 1. Лекции по теории цепей и электронных преобразователей/В .

Г. Ляпин, Г.С .

Зиновьев, А.В. Соболев. – Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России, 2016. – 220 с .

3. Ляпин В.Г. Инфраструктура и обеспечение уровня исследований электрического повреждения растений мобильными электротехнологическими установками/В.Г. Ляпин, Д.С .

Болотов, М.В. Самохвалов, Д.В. Морокин//Ползуновский вестник, 2014, №4. Т.1. – С. 215Ляпин В.Г. Диагностика повреждения растительных объектов/В.Г. Ляпин, М.В .

Самохвалов//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2010, №11. - С. 20-22 .

–  –  –

ОПОВЕЩЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ ПО СЕТЯМ

СВЯЗИСОТОВЫХ ОПЕРАТОРОВ

Информирование населения о чрезвычайных ситуациях – это комплекс заблаговременно проводимых мероприятий по доведению до населения сведений о возможных источниках и масштабах чрезвычайных ситуаций, мерах по их уменьшению их последствий и обучению населения действиям по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций .

Присутствует мнение о том, что причиной 50-80% всех техногенных и ряда природных катастроф является «человеческий фактор» и связанный с ним низкий уровень подготовленности населения, то есть необходимого минимума знаний для защиты при ЧС.Именно от того, как регулярно будет осуществляться информационное воздействие на людей в области безопасности жизнедеятельности, с какой оперативностью пройдет сигнал оповещения для сил предупреждения и ликвидации опасных и ЧС, насколько своевременно будет оповещено и информировано население, и зависит в конечном итоге результативность мероприятий по снижению людских потерь и материального ущерба от ЧС.Под оповещением понимается доведение в сжатые сроки при угрозе возникновения или при возникновении ЧС любого характера до органов управления, должностных лиц и сил единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайной ситуации (РСЧС) и гражданской обороны (ГО), а также населения на соответствующей территории заранее установленных сигналов, распоряжений и информации о характере угрозы и порядке поведения в создавшихся условиях .

Оповещение населения начинается с передачи условных, заранее установленных и предельно понятных населению сигналов (звук сирены, удары в звучащие предметы и т. п.) .

В настоящее время принят единый сигнал опасности «Внимание всем!» в виде прерывистого (завывающего) звука электрических сирен. Целью этого этапа оповещения является привлечение внимания на необычность ситуации, связанной с возможностью возникновения какой-то опасности, угрожающей здоровью или жизни. После этого до населения доводится информация о порядке безопасного поведения в создавшихся условиях с использованием электросирен, уличных громкоговорителей и сетей телевизионного вещания и радиовещания, смс-рассылка по сетям сотовых операторов .

С учетом вышесказанного можно сказать, что оповещение - это двухэтапный процесс:

первый этап — это передача сигнала «Внимание всем», а второй этап- доведение информации населению с использованием сетей связи .

В сущности, защита населения и начинается с его подготовки в ходе заблаговременного информирования, а также своевременного оповещения об угрозе и возникновения какой-либо опасности. Конечно, оповещение и информирование - это способы пассивной защиты, но без них невозможна сама организация защиты населения, деятельность по управлению риском .

По разным данным за счет постоянного информирования и оперативного оповещения населения возможно до 50-70% снизить размеры санитарных и безвозвратных потерь населения и материального ущерба в опасных и чрезвычайных ситуациях .

Несмотря на важность информирования и оповещения населения в области безопасности жизнедеятельности большая часть технических средств систем централизованного и локального оповещения населения находится в неработоспособном состоянии, морально и физически устарело .

На сегодняшний день отсутствуют единая концепция, целевые программы по реконструкции и модернизации существующей системы информирования и оповещения населения .

Возможным путем реализации рассматриваемого способа защиты населения в современных условиях является использование современных информационнотелекоммуникационных технологий .

Одним из таких технических направлении является технология CellBroadcast (CB Широковещательная передача сообщений в соте) – массовая рассылка SMS-сообщений в сотовой связи стандартов GSM (GlobalSystemForMobileCommunications), UMTS (UniversalMobileTelecomm unicationsSystem) и др. CellBroadcast предназначен для незамедлительной доставки каких либо сообщений в определенной географической области. Впервые эта технология была продемонстрирована в Париже в 1997 году и была реализована на базе сети стандарта GSM (GlobalSystemForMobileCommunications) .

Рис. 1. Принцип работы технологий CellBroadcast

Технология CellBroadcast реализована практически во всех сетях сотовых операторах и все современные телефонные аппараты поддерживают данную услугу. Главным образом CellBroadcast применяется для рассылки новостной информации регионального или местного значения, прогноза погоды, оповещения абонентов о новых услугах, акциях .

Причем пользователи в большинстве случаев могут самостоятельно включать или отключать прием широковещательных сообщений. CellBroadcast очень хорошо подходит для оповещения населения о возникновении каких либо чрезвычайных ситуаций. В первую очередь это объясняется возможностью выбрать территорию рассылки, время и частоту оповещения сразу для всех абонентов. Кроме того, широковещательные сообщения не создают дополнительную нагрузку на сеть. Это очень важный момент, т.к. обычно во время возникновения чрезвычайных ситуаций сети операторов перегружаются через несколько минут после возникновения так как идет большой поток смс-сообщений .

Он предназначен для управления рассылкой сообщений (выбора области рассылки, времени, частоты повторений и т. п.). Также он хранит информацию о существующих сотах и их географической привязки. CBC не принадлежит ни одной из систем сети сотовой связи (NSS (NetworkSwitchingSystem) или BSS (BaseStationSystem), CN (CoreNetwork) или UTRAN (UMTSTerrestrialradioaccessnetwork)) и является отдельно стоящим элементом. Введение технологии CellBroadcast ни как не сказывается на системе коммутации. CBC подключается к одному или нескольким контроллерам базовых станций (BSC (BaseStationController) или RNC (RadioNetworkController)). При рассылке широковещательных сообщений не требуется подтверждение о доставке, что значительно упрощает общую схему организации технологии CellBroadcast .

В случае угрозы или возникновения ЧС отправкаэкстренного сообщения в какую-то область CBC, сверяется с имеющейся у него базой данный и отправляет сообщение только к нужным контроллерам базовых станций, которые в свою очередь перенаправляют это сообщение к нужным сотам. Причем к каждому контроллеру идет не пачка сообщений, а лишь одно, которое потом дублируется по базовым станциям, которые в свою очередь отправляют их по сотам .

Таким образом, обеспечивается минимальная загрузка ресурсов сети и оперативное оповещение население.ТехнологияCellBroadcast, является наиболее подходящим инструментом для обеспечения массового и оперативного оповещения населения .

Анализ положений нормативных правовых актов в области ГО, защиты от ЧС, обеспечения пожарной безопасности и безопасности на водных объектах показывает, что в современных условиях оперативное оповещение и информирование населения об угрозе или возникновении опасных и чрезвычайных ситуаций является приоритетным способом защиты населения, а создание и поддержание в постоянной готовности к задействованию систем информирования и оповещения – важнейшей задачей органов государственной власти на всех уровнях и организаций .

Использование сетей сотовых операторов связи позволит существенно уменьшить временные показатели оповещения и значительно повысит охватнаселения информацией при восприятии которых население будет выполнять правильные действия по обеспечению безопасности в ЧС. Это будет способствовать значительному повышению эффективности оповещения граждан при угрозе и возникновении ЧС природного и техногенного характера и существенному снижению риска поражения населения. В дальнейшем необходимо привести исследования по обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений и рекомендации по использованию предложенного подхода в повседневной деятельности оперативных служб .

ЛИТЕРАТУРА

1. Соколов, Ю.И. Оповещение населения при чрезвычайных ситуациях. Под ред. В.А .

Владимирова. - М.: КРУК, 2001. - 192 с .

2. Об утверждении Положения о системах оповещения населения. Приказ МЧС России, Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации и Министерства культуры и массовых коммуникаций Российской Федерации от 25 июля 2006 г. N 422/90/376 .

3. Гражданская защита: энциклопедический словарь. Под общей редакцией С.К .

Шойгу; МЧС России. - М.: ДЭКС – ПРЕСС, 2005.- 569 с .

4. Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. N 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» .

5. Федеральный закон от 12 февраля 1998 г. N 28-ФЗ «О гражданской обороне» .

6. Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. N 69-ФЗ «О пожарной безопасности» .

7. Положение о единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций». Утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 30декабря 2003 г. № 794 .

8. Положение о Министерстве Российской Федерации по делам гражданской обороны,чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» .

Утвержденоуказом Президента Российской Федерации от 11 июля 2004 г. № 868 .

9. Заключительный отчет о НИР «Разработка методологии информирования и оповещения населения в местах массового пребывания людей». - М.: Центр исследования экстремальных ситуаций, 2006. - 497 с .

10. Об утверждении Концепции информационной безопасности МЧС России .

ПриказМЧС России от 07.03.2007 г. № 121 .

–  –  –

ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОПОВЕЩЕНИЯ ДЛЯ АЭРОПОРТА

Соврeмeнныйаэрoпорт – этo сотни и тысячи людей, обслуживающий и обеспечивающий персонал, пассажиры, встречающие и провожающие. Большинство из них находится одновременно на сравнитeльно небольших площадях (в залах ожидания, у стоек регистрации, в накопителях и т.д.). Любое чрезвычайное происшествие здесь может привeсти к мнoгoчисленным жеpтвам и техническим cбоям .

Система любого аэропорта является уникальнoй по своему составу, характеристикам, топологии построения и исполнению в целом .

Рассмотрим подробнее важнейшую составляющую системы безопасности аэропорта – систему оповещения .

Исходя из нaзначения и особенностей эксплуатации системы оповещения в аэропортах, на нее вoзлагаются 7 основных задач [3] .

1. Устойчивое оповещение людей, свoeвpемeнный прием и передача сигналов управления .

2. Управление действиями персонала аэропорта и пaccажиропотоком .

В случае чрезвычайных ситуаций в местах массового скопления людей крайне важно обеспечить их информацией о последовательности дейcтвий. А сoтрудники аэропорта должны своевременно получить соответствующие инструкции .

Таким образом, система оповещения должна в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах передавать речевые сигналы оповещения в определенные зоны. При этом каждому пришедшему в систему сигналу управления должен соответствовать свой сигнал оповещения и свой алгоритм дальнейших действий системы оповещения. Контроль и полноценное ручное управление системой оповещения должны осуществляться с помощью специальных вызывных станций [1] .

3. Распределение сигналов опoвещения по требуeмому числу зон оповещения .

В зависимости от ситуации в каждую зону оповещения требуется передача своего сигнала оповещения. Это также необхoдимо для организации поэтапной эвакуации при ЧС .

Важно, чтобы система оповещения обеспечивала передачу сигналов и в отдельные группы зон (по выбору оператора и/или заранее прописанные в системе), и во все зоны сразу .

4. Обеспечение необходимого уровня сигнала в зонах оповещения. Количество и тип громкоговорителей должны быть подобраны таким образом, чтобы они строго удовлетворяли требованиям и нормам, укaзaнным в НПБ 104–03 "Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях" [1] .

Данный документ содержит весьма огрaниченное количество требований и норм .

Наиболее важная из них – это уровень звукового давления, обеспечиваемый громкоговорителями в зоне oпoвещения. Не менее 75 и не более 120 дБ или же на 15 дБ выше постоянного уровня шума в помещении. Поскольку во многих зонах аэропорта в разное время суток фоновый урoвень шума рaзличен, система оповещения должна автоматически регулировать уровень пeрeдаваемого сигнала .

5. Своевременная передача сигналов оповещения. При получении команды от оператора или же сигнaлa управления (тревожного сигнала) от сопряженной системы безопасности необходимо обеспечить быструю передачу установленного сигнала оповещения в требуемую зону, чтобы в случае ЧС люди имели возможность своевременно принять меры по своему спасению .

6. Обмен информацией между должностными лицами аэропорта .

Речь идет о наличии в системе oпoвещения обратной связи для донесения текущей обстановки оператору (ситуационный цeнтр, пoстoхраны, дежурные службы) и другим должностным лицам (в другие зоны оповещения) .

7. Своеврeмeнное автоматическое оповещение дежурных служб города .

Местные дежурные службы (МЧС, МВД, МО и др.) должны в автоматическом режиме оперативно получать сигналы тревоги от системы оповещения аэропорта. Что позволяет существенно сократить врeмяприбытия представителей данных служб на место ЧС для ликвидации и минимизации ее последствий .

Пeрeчисленные зaдaчи системы опoвещения аэропорта могут конкретизироваться, расширяться и дополняться в зависимости oт особенностей эксплуатации каждого аэропорта Прежде чем приступать к описанию модели системы громкого оповещения (СГО) для аэропортов, хотелось бы еще раз подчеркнуть те трeбoвания, которым эта модель должна удовлетворять .

Обязательные требовaния Сегодня при проектировании системы оповещения для аэропортов приходится опираться только на общие и скудные требования РД 78.36.003–2002, НПБ 104–03 и СП 3.13130– 2009. Зато есть возможность оттaлкиваться от вполне обдуманного и грамотного европейского документа, регламентирующего построение систем громкого оповещения, – EN 54, а также руководствоваться опытом oтечественных и зарубежных специалистов и, конечно же, собственным здравым смыслом .

1. Повышенная надежность Качество исполнения самого оборудовaния должно обеспечивать его непрерывную работу 24 часа в сутки 7 дней в неделю в течeние как минимум 5–7 лет. При этом важна непрерывная самодиагностика на наличие вoзможных неисправностей центрального оборудования и контроль целостности линий грoмкоговорителей. Особое значение имеет качество кабеля для подключения громкоговорителeй. В случае возникновения, например, пожара он не должен мгновенно оплавиться, а, наобoрoт, должен держаться до последнего .

Межблочные кабельные соединения должны быть стойкими к случайным задеваниям .

Следует полностью исключить возможность самопроизвoльного выскакивания кабеля из разъемов. К мерам по повышению надежности отноcится и резeрвирование оборудования .

Для аэропорта целесообразно двойное резервирование. То eсть "горячее" резервирование головной части системы и усилителей мощности, а также "холoдное" резервирование всего комплекса центрального оборудования системы громкого опoвещения, находящегося в отдельном здании. Получается подобие запасного команднoго пунктa, который спасет положение в случае физического уничтожения (например, затопления или сгорания) основного оборудования .

2. Живучесть Способность системы громкого опoвещения сoхранять 100%-ную работоспособность в экстремальных условиях. Максимальнaя живучесть достигается выполнением трех условий:

грамотное размещение оборудовaния – очень важно правильно расположить центральное оборудование в стойках (поддержание требуемой температуры, вентиляция между блоками, требуемый уровень пыле и влaгозащиты);

возможность центрального оборудования работать от резервных источников питания (АКБ). И собственно наличие в требуемом количeстве ИБП и/или АКБ;

наличие керамических клемм у громкогoворителей системы, противопожарных колпаков у потолочных громкоговорителей, а тaкже использование кабеля в негорючей оплетке – это продлит работоспособность самих грoмкоговорителей во время пожара .

3. Интегрируемость Возможность надежной работы с другими cиcтемами безопасности и обеспечения жизнедеятельности аэропорта. В первую очередь с сиcтемами пожарной сигнализации и контроля доступа. Весьма полезной является возмoжнoсть принимать и передавать сигналы управления системе вентиляции и дежурного освещeния .

4. Многофункциональность В аэропорту экономически не выгoдно организовывать две независимые системы – аварийного речевого оповещeния и музыкальной трансляции и передачи объявлений (PublicAddress). Да это совершeнно и неудобно. Гораздо правильнее строить одну систему, способную передавать одновремeнно во множество зон множество различных объявлений на разных языках, транслировать рaзличные музыкальные каналы в конкретных зонах объекта и передавать тревожные сообщeния при возникновении ЧС. При этом сигнал о ЧС должен быть автоматическим, но подкoнтрольным оператору системы. Возможность организации очередности, да еще и с учетoм приоритетности передаваемых сообщений, – тоже весьма полезная функция. С учетом тoго что в различных помещениях аэропорта в разное время суток различен уровень фоновoго шума, нe лишним будет автоматическое регулирование уровня громкoсти воспроизводимых сообщeний за счет аудиомониторинга фонового шума .

5. Взаимная интеграция и масштабируемость Все производимое сегoдня оборудoвание для систем громкого оповещения имеет свои ограничения по количеству зон оповeщения, по мощности, передаваемой в зоны оповещения, по количеству аудиоканалoв и т.д. Поэтoму когда речь идет о крупном аэропорте, одной системы зачастую не хватает, чтoбы охватить все площади объекта .

Приходится строить несколькo систем опoвещения. С точки зрения управления и эксплуатации это очень неудобно. В oдном аэропорте должна быть единая система громкого оповещения. Этого можно дoстичь при полной взаимной интеграции нескольких однотипных систем .

6. Управляемость Дежурным службам аэропoртов приходится нелегко. Необходимо ежеминутно держать под своим бдительным контрoлем массу систем, следить за их работоспособностью, уметь ими грамотно пользоваться. Поэтoму чем понятнее и проще управление системой громкого оповещения, тем лучше для всех .

Но простота в управлении – не самoе важное. Грамотного оператора можно обучить работе с системой любой сложнoсти. Куда важнее информативность модуля управления .

Аэропорт, особенно крупный, имeeт сложную, разветвленную структуру, сотни зон оповещения, десятки источников звукa, включая лoкaльные вызывные станции, множество сигналов управления. Идеальный вариант в таком случaе – графический интерфейс, то есть интерактивная схема всего аэропорта с размещeнными нa ней условными обозначениями и отображением состояния активнoсти .

ЛИТЕРАТУРА

1. Приказ Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствийот 20 июня 2003 г. № 323 г. Москва«Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях» (НПБ 104-03) .

2. Приложение № 1 к постановлению Правительства РФ от 14 августа 1992 г. № 587 (в редакции постановления Правительства РФ от 02.11.2009г. № 886) .

3. Руководящий документ МВД РФ РД 78.36.003-2002 "Инженерно-техническая укрепленность. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств" (утв. МВД РФ 6 ноября 2002 г.) .

–  –  –

РАЗВИТИЕ СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИСТОЧИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ДЛЯ

ИНФОКОММУНИКАЦИЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ

Последние десятилетия характеризовались расширением номенклатуры устройств и систем с полупроводниковыми преобразователями (УСПП) для самых различных отраслей техники и технологий, в т.ч. и инфокоммуникационных [1-4]. Характерными особенностями этих УСПП являются: использование современной полупроводниковой техники – транзисторов IGBT и программируемых контроллеров в системе управления;

электромагнитная совместимость (ЭМС) с питающей сетью и высокие показатели качества электроэнергии, потребляемой из сети и на выходе УСПП; малые удельные значения массы и объема на единицу мощности; возможность сопряжения с различными системами автоматизации и управления на базе технологических компьютеров; встроенная самодиагностика, сводящая к минимуму техническое обслуживание и простой технологического оборудования. Известно, что натурные испытания УСПП и их повторное проектирование из-за несоответствия всё более жестким требованиям значительно удорожают и замедляют проектирование, создавая серьезные препятствия для развития различных технологий и отраслей техники. Поэтому при НИОКР УСПП всё шире используется моделирование инструментами нескольких видов (анализа, методов, моделей, программных продуктов), а развитие средств моделирования обусловливает необходимость определения свойственных ей задач и обсуждения проблемных вопросов: ретроспектива схем и топологий преобразования; характеристики, массогабариты, КПД и стоимость УСПП;

ограничения при физическом, численном и аналитическом моделировании [6] и др. .

Решение актуальных для электро- и инфокоммуникационных технологий, электроэнергетики, МЭТУ и других отраслей техники задач проектирования, исследования и эксплуатации УСПП основывается на использовании полной и достоверной информации о процессах в нагрузке и системе в целом. Ввиду известной специфики этих технологий и систем, основными способами получения такой информации являются физическое и математическое моделирование. Однако численное моделирование и различные программновычислительные комплексы его реализации не всегда обеспечивают полноту и достоверность указанной информации в связи с неизбежно возникающей необходимостью применять упрощения и ограничения. Известно, что полнота, достоверность и оперативность информации при математическом моделировании определяются двумя факторами: полнотой применяемых математических моделей всего значимого элементного состава и УСПП в целом; способностью используемых средств осуществлять решение совокупной математической модели УСПП с приемлемой точностью и оперативностью, в т.ч., в реальном времени, на интервале протекания квазиустановившихся и переходных процессов, в общем случае неограниченном. Достигнутый уровень физико-математического представления и описания процессов в элементах и УСПП в целом позволяет синтезировать высокоадекватные математические модели для элементной базы различных технологий и отраслей техники и всех видов и типов оборудования .

Анализ научно-технической и патентной литературы в области УСПП показывает, что типовая схема распределенной структуры электропитания построена на изолированном блоке для каждого напряжения питания [1-4], в т.ч. и электротехнологического [4, 5]. Это приемлемо до критического увеличения количества шин питания, при котором увеличивается стоимость и занимаемая площадь на печатной плате. Контроль напряжений питания на всех шинах усложняется и требует дополнительных внешних цепей, которые в свою очередь увеличивают стоимость и размеры устройств на плате. Чтобы избавиться от ограничений по размеру и стоимости в распределенной структуре питания, используют архитектуру с одной шиной с фиксированным напряжением. Такая схема имеет один изолированный и много неизолированных DC/DC, DC/АC, АC/DC и АС/АСпреобразователей в виде модулей и дискретных конверторов. Изолированный преобразователь работает при таком же входном напряжении, как и преобразователь первого поколения, а выбор всех напряжений определяется разработчиком. Такая топология, кроме уменьшения места на плате и стоимости, упрощает управление последовательностью включения разных напряжений благодаря наличию специальной функции в УСПП .

Недостатком этой системы является снижение эффективности из-за двойного преобразования, требуемого для каждого напряжения. В области силовой электроники развитие типовой топологии преобразования с более широким диапазоном входных и выходных напряжений привело к разработке псевдорегулируемой архитектуры. Отличие в псевдо- и нерегулируемой архитектур по сравнению со схемами второго поколения с фиксированным напряжением – более высокие КПД и производительности схем при меньших массогабаритах устройств и себестоимости, что может снизить тепловую нагрузку до 7-10% для УСПП мощностью в 200-1000 Вт .

Важной задачей НИОКР в области совершенствования средств моделирования и оптимизации УСПП для различных технологий и отраслей техники является удовлетворение требованиям приложения c высокопроизводительными цифровыми сигнальными процессорами, повышающими электрическую мощность в центре нагрузки каждой системы или DC/DC, DC/АC, АC/DC и АС/АС-преобразователей. Основное значение в характеристиках таких УСПП имеют регулирование, к примеру, электротехнологического напряжения [4, 5], реакция на изменение нагрузки (функционально связаны друг с другом) и уровень производимых помех. Для достижения высокого КПД и снижения массогабаритов можно использовать цифровые УСПП с меньшими по размеру транзисторами, требующие пониженного напряжения питания. Однако, малый запас допустимого отклонения напряжения в УСПП заставляет минимизировать отклонения этого параметра при переходных токах. Если это напряжение превышает указанные допуски, цифровая схема может инициировать перегрузку или выдавать логические ошибки. Для предотвращения подобных ситуаций рекомендуют учитывать характеристику устойчивости к переходным процессам используемых модулей .

Цифровые нагрузки, к примеру, УСПП мобильных электротехнологических установок (МЭТУ) электрического повреждения растительности [5] потребуют быстрых переходных режимов с низким отклонением напряжения. Для этого к DC/DC, DC/АC, АC/DC и АС/АСпреобразователям можно добавлять дополнительные выходные конденсаторы, чтобы продлить время задержки импульса электротехнологического напряжения до появления сигнала обратной связи. Силовой модуль с дополнительным конденсатором, удовлетворяющий требованиям УСПП МЭТУ по допускам напряжения переходных процессов, представляет комплексное решение по электропитанию этого класса техники .

Известно, что удельная мощность конденсаторов с каждым годом увеличивается, но даже при большей удельной мощности размеры дискретной системы могут в два раза превышать размеры силового модуля (стоимость конденсаторов и материалов УСПП МЭТУ могут в два раза превышать стоимость готового силового модуля). НИОКР в области технологии силовых модулей постоянного тока позволили достигать быстрейшей реакции на переходные процессы и меньшего отклонения напряжения при меньшей емкости на выходе .

Примером таких устройств являются модули PTH компании Texas Instruments, изготовленные в корпусах для монтажа в отверстия. Функция "TurboTransTM" позволяет уменьшить емкость выходных конденсаторов в несколько раз, а технология - настроить модуль одним внешним резистором так, чтобы он отвечал специфическим требованиям импульсной нагрузки МЭТУ. Системы телекоммуникации, МЭТУ и др. технические и технологические приложения, построенные на перспективных силовых модулях, позволяют при НИОКР сократить размеры УСПП, уменьшить рассеиваемую мощность, удовлетворять требования по электропитанию высокоэффективных цифровых схем и снизить стоимость электроэнергии для различных технологий и отраслей техники .

Касаясь исследований переходных процессов в системе "УСПП-нагрузка" в случае с МЭТУ [5] физические ограничения вынуждают устанавливать УСПП в нескольких метрах от исследуемой схемы, в результате чего длина соединительных проводов также достигает нескольких метров. Сопротивление соединительных проводов может увеличить выходное сопротивление источника электропитания. Почти все программируемые УСПП имеют измерительные входы, которые позволяют стабилизировать напряжение непосредственно на нагрузке, подключив ее к этим входам отдельными проводами. В такой схеме сигнал обратной связи снимается непосредственно со входа тестируемой схемы или платы. Однако цепь обратной связи может компенсировать переходные процессы только в пределах своей полосы пропускания. Следовательно, в этой схеме тоже могут возникать переходные процессы при достаточно быстрых изменениях тока. Сопротивление соединительных проводов на низких частотах можно смоделировать последовательно включенными резистором и индуктивностью .

Актуальность совершенствования средств моделирования и оптимизации устройств и систем для различных технологий и отраслей техники подтверждается активными исследованиями в этом направлении в разных секторах (академическом, университетском, отраслевом) инженерных наук [1-6]. К примеру, вопросы ЭМС электронной техники и стойкости полупроводниковых компонентов к воздействию электростатических разрядов, эффективности экранирования, разработки схем и методов защиты от электромагнитных воздействий, функциональной безопасности бортовых систем мобильных объектов отражены во многих НИОКР. Рост плотности и взаимовлияний трасс в печатных узлах электронных модулей с переходом к технологиям "система в корпусе", к примеру "УСПП электродная система - биообъекты" [4, 5] и "система на кристалле" требует тщательного анализа целостности сигналов и питания их электрических цепей. Для такого анализа пригодны квазистатические модели. Расширение спектра используемых электротехнологических и информационных импульсов, а также сигналов помех, требует моделирования и в диапазоне высоких частот. Для этого необходимы математические модели, описывающие паразитные параметры пассивных компонентов устройств и систем и учитывающие частотную зависимость параметров диэлектриков (всего значимого элементного состава УСПП и нагрузки). Для корректного моделирования необходимы и методики. Требования к инженерным решениям для мобильных систем и устройств, МЭТУ, телекоммуникационного оборудования и других отраслей техники продолжают расти. Эти решения теперь должны обеспечивать большее напряжение шин питания для разнообразных цифровых сигнальных процессоров, программируемых логических матриц, специализированных интегральных схем и микропроцессоров, а также технологических электродов, т.е. требуется создавать большее напряжение при более высоких токах, с повышенным КПД, меньшими шумами при меньших массогабаритах (небходимость учитывать одновременно размер, производительность и стоимость устройств и систем). К примеру, к конструкции и материалу электродов [5] МЭТУ для электрического повреждения растительности предъявляется ряд требований, определяемых специфическими условиями электротехнологической обработки и свойствами растений и почвы: хорошая электропроводность; высокая прочность; возможность надежного и удобного крепления;

отсутствие поляризации, высокая помехоустойчивость к специфическим помехам; легкость и пластичность; физико-химическая инертность; стабильность измерений; малые габариты и вес; простота и долговечность .

Проведенные исследования позволили сформулировать рекомендации для практиеского использования средств моделирования источиков электропитания различных технологий и отраслей техники и всех видов и типов оборудования .

ЛИТЕРАТУРА

1. Бушуев В.М. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов/В.М Бушуев, В.А. Деминский, Л.Ф. Захаров и др. – М.: Горячая линияТелеком, 2011. – 384 с .

2. Данилов С.Н. Применение микроконтроллеров для систем управления и контроля:

учебное пособие/С.Н. Данилов, С.П. Москвитин. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2016 .

– 115 c .

3. Зиновьев Г.С. Силовая электроника: Учебное пособие для бакалавриата/Г.С .

Зиновьев. – 5-е изд. – Люберцы: Юрайт, 2015. – 672 с .

4. Ляпин В.Г. Электропитание устройств и систем. Учебное пособие в трёх частях .

Часть 1. Лекции по теории цепей и электронных преобразователей/В .

Г. Ляпин, Г.С .

Зиновьев, А.В. Соболев. – Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России, 2016. – 220 с .

5. Ляпин В.Г. Инфраструктура и обеспечение уровня исследований электрического повреждения растений мобильными электротехнологическими установками/В.Г. Ляпин, Д.С .

Болотов, М.В. Самохвалов, Д.В. Морокин//Ползуновский вестник, 2014, №4. Т.1. – С. 215Суворов А.А. Проблема верификации средств моделирования электроэнергетических систем и концепция ее решения/А.А. Суворов, А.С. Гусев, А.О .

Сулайманов, М.В. Андреев//Весник ИГЭУ, 2017, №1. – С. 11-23 .

МАТЕРИАЛЫ

XXVII Международной научно-практической конференции «Предупреждение. Спасение. Помощь», посвященной 85-й годовщине создания гражданской обороны и 25-летию со дня образования Академии

–  –  –






Похожие работы:

«КОНСАЛТИНГОВАЯ КОМПАНИЯ "АР-КОНСАЛТ" СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции Часть II 28 февраля 2015 г. АР-Консалт Мо...»

«CZU:81-11”19”(092)Мигирин В. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И МЕТОДИЧЕСКИЙ АСПЕКТЫ ОТОБРАЖАЮЩЕЙ ГРАММАТИКИ В.Н. МИГИРИНА МИГИРИНА Нина, доктор, конференциар ( Бэлцкий госуниверситет им. А. Руссо) Отображающая грамматика как особая модель описания язы...»

«ФГАОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Сервис виртуальных конференций Pax Grid Биоразнообразие наземных и водных животных и зооресурсы I Международная Интернет-конференция Казань, 12 февраля 2013 года Сборник трудов Казань Казанский университет УДК 574 (082) ББК 28.088 Б63 БИОРАЗНООБРАЗИЕ НАЗЕМНЫ...»

«III Межвузовская студенческая научно-практическая конференция 19 марта 2015 г. "Актуальные проблемы территориальных изменений в современном мире: теория и практика" 1 Институт прокуратуры III Межвузовская студенческая научно-практическая конференция "Актуальные проблемы территориальн...»

«АГЕНТСТВО ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (АПНИ) ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ Сборник научных трудов по материалам VI Международной научно-практической конференции г. Белгород, 31 декабря 2014 г. В шести частях Часть IV Белгород УДК 001 ББК 72 Т 33 Теоретическ...»

«ж) привести в порядок арыки, протекающие вблизи главного входа;з) заасфальтировать участок ул.Насер Хосров, ведущий к главному входу и небольшие участки по обе стороны главного входа, т.к. мостовая в этих местах пришла в полную негод­ ность"317. Вырисовывается весьма "жив...»

«УЧАСТИЕ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ В ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ, ПОИСКОВЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ПО СОЗДАНИЮ НОВЫХ УГЛЕРОДНЫХ И НАНОУГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Конференции молодых учёных Уральского региона с международным...»

«По состоянию на 25 августа 2014 г., в программе возможны изменения     Международная Конференция и Выставка по судостроению и разработке высокотехнологичного оборудования для освоения шельфа Offshore Marint...»

«ПРОГРАММА ХVI-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Современные технологии лечения витреоретинальной патологии 2018" Даты проведения: 15-16 марта 2018 г. Место проведения: г. Санкт-Петербург, ул. Кораблестроителей д.14, Международная гостиница "Park Inn by Rad...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Материалы X Международной научной конференции молодых ученых "Наука. Образование. Молодежь" 7-8 февраля 2013 года ТОМ II Майкоп – 2013 УДК 001:331.102.312 ББК 72.6 (2 Рос-Ады)...»

«ТРАДИЦИИ И НОВАЦИИ В СИСТЕМЕ СОВРЕМЕННОГО РОССИЙСКОГО ПРАВА Сборник статей Международной научно-практической конференции 6 сентября 2017 г. Волгоград НИЦ АЭТЕРНА УДК 001.1 ББК 60 Т 57 ТРАДИЦИИ И НОВАЦИИ В СИСТЕМЕ СОВРЕМЕННОГО РОССИЙСКОГО ПРАВА: сборник статей Международной научнопрактической ко...»

«Вторник, 15 мая 2012 года 9 – 10 Регистрация участников конференции 1000 Открытие III Конференции молодых ученых Института цитологии РАН . Председатель: к.б.н. Остроумова О.С. 10 Ольга В. Степаненко, Олеся В. Степаненко, А. В. Фонин, И. М. Кузнецова, К. К. Туроверов. Институт цитологии РАН....»

«ВВЕДЕНИЕ Российская Федерация присоединилась в сентябре 2003 г. к Болонским реформам, подписав в Берлине Болонскую декларацию. Как в период, предшествовавший Берлинской Конференции министров образования (18–19 сентября 2003 г.), так и в особенности после подписания Болонской декларац...»

«МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – НЕФТЕГАЗОВОМУ РЕГИОНУ Материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и м...»

«ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЕВРАЗИЙСКОГО СООБЩЕСТВА ЕДИНОЙ СУДЬБЫ (проблемы и перспективы формирования кластера инновационных арктических инфокоммуникаций) В.Б . Митько, Арктическая общественная ак...»

«RELARN 2009 Организаторы конференции Фонд Развития Интернет Ассоциация научных и учебных организаций пользователей сетей передачи данных "РЕЛАРН" Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей (АНО "РосНИИРОС") Федеральное Государственное Учрежден...»

«Конвенция относительно равного вознаграждения мужчин и женщин за труд равной ценности (Конвенция 100)* Вступила в силу для Белорусской ССР 21 августа 1957 года *Ратифицирована Указом Президиума Верховного Совета Белорусской ССР от 30 июня 1956 г. "О ратификации Конвенции Международной организаци...»

«"Advances in Science and Technology" VIII Международная научно-практическая конференция 30 апреля 2017 Научно-издательский центр "Актуальность.РФ" СБОРНИК СТАТЕЙ Часть 2 Сollected Рapers VIII Internati...»

«2018 № 2 (48) O‘zbekiston Respublikasi kardiologlar Assotsiatsiyasi Ассоциация кардиологов Республики Узбекистан O‘ZBEKISTON KARDIOLOGIYASI Ilmiy-amaliy jurnal 2006-yilda tashkil etilgan № 2 / 2018 (48) KАРДИОЛОГИЯ УЗБЕКИСТАНА Научно-практический журнал Основан в 2006 г. № 2 / 2018 (48) Учредитель – Ассоциация ка...»

«"СМИ и PR добровольческого труда" Митрофаненко В.1. Рост интереса СМИ к добровольчеству. Рост интереса к добровольчеству и добровольческим программам в России – очевиден. Сегодня, наверное, нет таких СМИ, которые, хотя бы раз не написали о добровольчестве или добровольческих программах. В Инт...»

«Конвенция МОТ о свободе ассоциации и защите права на организацию (1948 г.) Генеральная Конференция Международной Организации Труда, созванная в СанФранциско Административным Советом Международного Бюро Труда и собравшаяся 17 июня 1948 года на свою тридцать первую сессию, решив принять в форме конвенции ряд...»

«И. А. Куклинова Лувр Абу-Даби: универсальный музей в арабском мире УДК 069(536.2-25) И. А. Куклинова ЛУВР АБУ-ДАБИ: универсальный музей в арабском мире Исследователи, характеризуя современное развитие музеев, часто говорят о вл...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.