Н. А. Назарбаева народу Казахстана



Pdf көрінісі
бет75/93
Дата10.01.2017
өлшемі35,33 Mb.
#1563
1   ...   71   72   73   74   75   76   77   78   ...   93

 

Рисунок 1 - Организация сбора и передачи первичных данных по мониторингу 

сейсмического состояния территории 

 

В каждом контроллере задаются пределы изменения значений измеряемых датчиками данных. 



Если в течении измерений какой либо датчик фиксирует значение выходящее из допустимых рамок, 

то  система  не  должна  ждать  очереди    по  запросу    данных.  Данный  узел  генерирует  аварийную 

сигнализацию  к  вышестоящему  узлу,  который  и  организует  считывание  данных  от  этого  узла.  Для 

этого  предлагается,  чтобы  после  каждого  запроса  центр  выдерживал  определенную  паузу,  которая 

необходимо  для  принятия  аварийной  информации  от  узлов.  Данная  организация  передачи  данных 

возможна,  так  как  при  получении  соответствующих  сигналов  запроса  от  центра  все  узлы 

синхронизируются  и  узел,  который  должен  послать  данные  задерживает  передачу,  позволяющую 

узлу с экстренным сообщением передавать свои данные. 

Таким образом, время одного цикла  Т

ц

в одном подуровне будет ровно 



 

                                                                                                      n 

                                                           Т

ц

= n*∑(t



i

i



*∆)   ,                                                                 (1) 

                                                                                                      i=1  

 

где t


i

- время передачи запроса к i-ому узлу;  

τ

i

 - время передачи данных i-го узла к центру; 



∆ - время интервала – ожидания каждого узла до начала передачи; 

n - Количество узлов функционирующих с данным центром.  

Из (1) следует, что в зависимости от n время цикла линейно возрастает. Если количество узлов 

достигает  несколько  сотни,  то  целесообразно  всю  сеть  разделить  на  подсети,  где  в  каждой  подсети 

время одного цикла будет рассчитываться по формуле (1).  Центральные же узлы каждого подуровня 

будут  собирать информацию параллельно и передавать данные в верхний уровень опять по тому же 

принципу опроса. В этом случае общее время опроса T

будет 



 

                                                                                                            m 

Т

o

= m*∑(T



цj

`



j

*∆)   ,                                                        (2) 

                                                                                                              j=1 

 

 



где T

цj

-время передачи запроса центрального узла к центральному узлу j-ого                  уровня;



 

m  - количество подузлов;    

τ

`

j



- время передачи данных центраi-го уровня в верхний уровень. 

В  приведенных  формулах  (1)  и  (2)  не  учтены  задержки  связанные  с  передачей  экстренных 

данных.  Вероятность  появления  этих  событий  мала  и  при  оценке  временных  задержек  этой 

задержкой пренебрегаем. 

Если То 

ц

 то  это означает, что запрос на посылку данных приходит в центр нижнего уровня раньше 



чем этот центр успевает собрать данные от всех датчиков этого уровня. В этом случае центр данного уровня 

формирует ответ, на более высокий уровень, базируясь на уже полученные данные от датчиков. 



 

 

455 



Заключение  

При  организации  мониторинга  сейсмического  состояния  через  измерения  уровня  жидкости  в 

глубоких скважинах целесообразно организовать с помощью сетей датчиков, где каждый датчик или 

группа датчиков формируют узлы, которые будут передавать данные в центр данной группы узлов. 

Организация  сбора  данных  целесообразно  организовать  опросным  способом  с  учетом 

возможности принятия экстренных сообщений. 

 

ЛИТЕРАТУРА 



1.  Де  С.,  Цяо  С.,  Ву  H.  Маршрутизации  многолучевого  схождения  в  селективной  переадресации: 

эффективная стратегия в беспроводных сенсорных сетях - компьютерных сетях, стр. 481-497, 2003г. 

2.  Мирнабибаболи  М.,  Мирфаттахи  М.,  Маркосян  М.  Улучшение  направленности  диффузии  в  целях 

снижения  среднего  потребления  энергии  в  беспроводных  сенсорных  сетях  -  Сенсорком  2011,  Пятая 

международная конференция по сенсорной технологий и приложений, Франция, 2011, стр. 223-228. 

3.  Мирнабибаболи  М.,  Маркосян  М.,  Хейр  Х.  Поддержка  модификаций  по  сотрудничеству  узлов  в 

маршрутизации беспроводной датчиков сети - Информационные технологии: Новые поколений (ITNG), 2013г. 

Десятая Международная конференция, Москва, Лас-Вегас, США, 2013, стр. 531-537. 

 

REFERENCES 



1.  De S., Qiao C., Wu H.. Meshed multipath routing with selective forwarding: An efficient strategy in wireless 

sensor networks - Computer Networks, pp. 481–497, 2003.  

2.  Mirnabibaboli M., Mirfattahi M., Markosyan M..  Improving the Directed Diffusion in Order to Reduce the 

Average  of  Energy  Consumption  in  Wireless  Sensor  Networks  -  SENSORCOMM  2011,  The  Fifth  International 

Conference on Sensor Technologies and Applications, France, 2011, pp. 223-228 

3.  Mirnabibaboli  M.,  Markosyan  M.,  Hejr  H..  Supportingof  Mobility  by  Cooperation  Nodes  in  the  Wireless 

Sensor  Network  Routing  -  Information  Technology:  New  Generations  (ITNG), 2013 Tenth  International  Conference, 

Moscow, Las Vegas, USA, 2013, pp. 531-537 

 

M.V.Markosyan, A.S.Sayadyan, Z.K.Kuralbayev, A.A.Taurbekova 



Organization of monitoring of the earth's crust to assess the seismic state using sensor networks  

for different purposes 

Summary. Article is devoted problems the organization of monitoring the liquid level in the observation wells 

seismic phenomena using sensor networks  for different purpose. Given the proposed mechanism of the questionnaire 

method of the data collection. 

Key  words: routing,  sensors, data transmission,  sensors network,  the  questionnaire  method  of  data  collection, 

seismic condition 

 

М.В.Маркосян, А.С.Саядян, З.Қ.Құралбаев, А.А.Таурбекова 



Әртүрлі қызметке арналған ақпарат жинақтаушылар желісін пайдаланып жер қабатының  

сейсмикалық жағдайын бағалаудың мониторингін ұйымдастыру 

Түйіндеме.Мақала  сейсмикалық  құбылыстарды  бақылауға  арналған  ақпаратжинақтаушылар  желісін 

пайдаланып  жер  құбылысындағысұйықтық  деңгейн  мониторингтауды  ұйымдастыру  мәселесіне  арналған. 

Деректерді жинауды ұйымдастыруды сауалнама тәсілінің механизмі ұсынылған. 

Түйін  сөздер: маршрутизация,  ақпарат жинақтаушы,  деректер  жеткізу,  ақпарат  жинақтаушылар  желісі, 

деректерді жинақтаудың сауалнама тәсілі, сейсмикалық жағдай. 

 

 

УДК 621.436.068 



 

Сулейменов Б.А.

1

, Wójcik W.

2

, Порубов Д.А.

1

Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, 



Алматы, Казахстан, batr_sul@mail.ru 

2

Люблинский технический университет, 

Люблин, Польша, 

dima17032008@yandex.ru 

 

ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ 



ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 

 

Аннотация.  В  статье  рассматривается  система  диагностики  технических  параметров  топливной 

аппаратуры  дизельных  двигателей  с  целью  повышения  экономической  и  экологической  эффективности  их 

использования.  Отсутствие  контроля  и  несвоевременность  проведения  диагностики  отрицательно  влияет  на 



 

 

456 



показатели  работоспособности  автомобиля  и  может  привести  к  серьезным  последствиям,  например  к  замене 

дорогостоящей  топливной  аппаратуры  или  ее  элементов,  а  также  к  повышенным  расходам  на  ее  демонтаж  и 

монтаж и проведения регулировочных работ. Кроме этого, разрегулировка топливной аппаратуры  приводит  к 

существенному  снижению  мощности  двигателя,  повышению  расхода  топлива  и  загрязнения  окружающей 

среды. 

Ключевые слова: диагностика, дизельный двигатель, топливная аппаратура, датчик. 

 

Топливная  система  дизельных  двигателей  состоит  из  системы  низкого  и  высокого  давления  и 



обеспечивает  подачу  топлива  в  цилиндры  двигателя.  Непосредственный  впрыск  топливо  в  камеру 

сгорания осуществляет система высокого давления – топливная аппаратура (ТА), которая включает в 

себя  топливный  насос  высокого  давления  (ТНВД)  и  форсунку,  соединенные  топливопроводом 

высокого  давления.  Изменения  характеристик  топливоподачи,  приводят  к  изменению  состава 

отработавших газов. Одной из характеристик, влияющий на процесс топливоподачи, является момент 

начала  подачи  топлива,  который  определяется  углом  опережения  подачи  топлива  (УОПТ),  т.е. 

определяет начало впрыска в градусах до верхней мертвой точки (ВМТ) [1].  

В  зависимости  от  нагрузки  на  двигатель,  частоты  вращения  коленчатого  вала  (КВ)  и  других 

факторов,  влияющих  на  процесс  сгорания,  значение  УОПТ,  изменяется,  что  приводит  к 

необходимости  его  регулировки.  Регулирование    производится  с  помощью  регулятора  топливного 

насоса  высокого  давления  (ТНВД)  путем  поворота  муфты  опережения.  Однако,  в  процессе  работы, 

детали  и  механизмы  ТНВД  изнашиваются,  в  результате  чего  происходит  не  правильная  установка 

УОПТ.  Если  УОПТ  становится  более  ранним,  это  влияет  на  повышение  температуры  в  камере 

сгорания,  увеличивается  расход  топлива,  снижается  КПД  двигателя,  повышается  уровень  выбросов 

вредных веществ в отработанных газах, в частности NO

x

. При позднем УОПТ приводит к неполному 



сгоранию топлива, и так же влияет на повышение выбросов вредных веществ [2]. 

Снятие топливной аппаратуры и установка её на двигатель после проверки и регулировки с од-

ной  стороны  связана  с  затратами  труда  на  монтажно-демонтажные  работы,  а  с  другой  стороны,  

неизбежно  приводит  к  её  повышенным  износам.    Кроме  того,    проверка  топливной  аппаратуры  в 

условиях  отличных  от  условий  её  работы  на  автомобиле,  не  всегда  позволяет  выявить  все 

неисправности  и  нарушения  регулировок.  При  своевременном  диагностировании  ТА  имеется 

возможность снизить затраты как на ремонт, так и на простои автомобиля. В статье рассматривается 

разрабатываемый  прибор,  позволяющий  проводить  оценку  технического  состояния  ТА  по 

следующим параметрам: 

1. УОПТ; 

2. длительности впрыска топлива; 

3. давлению впрыска топлива; 

4. частоте вращения КВ. 

Рассмотрим  работу  прибора  на  примере  определения  диагностического  параметра  УПОТ. 

Диагностика осуществляет измерение заданного параметра (УОПТ) по следующей схеме (рисунок 1): 

 

 



 

Рисунок 1 – Структурная схема системы контроля 

 


 

 

457 



Схема  является  общей  схемой  контроля  параметров  объекта.  Рассмотрим  данную  схему 

применительно к измерению УОПТ. 

В  качестве  объекта  контроля  (ОК),  в  нашем  случае,  является  положение  коленчатого  вала 

двигателя,  относительно  ВМТ.  Датчик  (измерительный  преобразователь  -  ИП)  подает  сигнал, 

эквивалентный  измеренному  и  преобразованный  в  другой  вид  (вращение  в  электрический),  на 

элемент сравнения (ЭС), который является сумматором. Данный ЭС сравнивает полученный сигнал с 

заданным (Эталон) – эталонным или известным. После сравнения, сигнал усиливается  усилительно-

преобразующим  устройством  (УПУ)  и  подается  на  отсчетное  устройство  (ОУ).  Для  определенных 

типов двигателей, значение УОПТ может быть известно и записано в памяти прибора. 

Метод  измерения  угла  опережения  впрыска  топлива  (УОПТ)  иллюстрируется  диаграммой 

приведенной  на  рисунке  2.  На  рисунке  условно  изображены  процессы  впрыска  топлива  (диаграмма 

А),  положения  поршня  первого  цилиндра  в  ВМТ  (диаграмма  В),  импульс  на  выходе  триггера  с 

момента начала подачи топлива до момента положения поршня первого цилиндра в ВМТ (диаграмма 

С),  импульсы  с  задающего  генератора  в  момент  установки  триггера  в  единичное  состояние 

(диаграмма Д) [3]. 

 

 



Рисунок 2 – Диаграмма процесса измерения угла опережения подачи топлива 

 

Устройство определения частоты вращения КВ включает фотоэлектрический датчик. Принцип 



измерения  частоты  вращения  КВ  осуществляется  следующим  способом.  На  маховике 

устанавливается  отражающая  метка  и  оптический  датчик,  и  на  выходе  датчика  устанавливается 

высокий  уровень,  если  метка  находится  в  зоне  действия  датчика,  и  низкий  уровень,  если  метка  не 

находится  в  зоне  действия  датчика.  Положение  метки  выбирается  таким  образом,  чтобы  она 

соответствовала  ВМТ  цилиндра.  Устройство  определения  начала  впрыска  топлива  так  же 

представляет  собой  фотоэлектрический  датчик,  срабатывающий  при  подаче  топлива  [4].  На  прибор 

определяющий частоту вращения КВ и подачу топлива, т.е. УОПТ получен патент № 28362. 

В приборе используется бесконтактный оптический способ измерения (рисунок 3). Он основан 

на том, что поверхность освещается инфракрасным (ИК) светодиодом, отраженный свет попадает на 

ИК-фотодиод,  который  улавливает  изменения  яркости,  вызванные  вибрацией  отражающей 

поверхности.  Инфракрасный  диапазон  выбран  для  того,  чтобы  минимизировать  значение 

посторонней  засветки  в  видимом  диапазоне.  В  качестве  чувствительного  элемента  приемника  

используется  инфракрасный  фотодиод  SFH203FA  производства  Siemens.  В  качестве  излучателя 

применен светодиод L53F3C производства Kingbright. 

 


 

 

458 



 

 

Рисунок 3 – Установка оптического датчика подачи топлива 

 

Преимуществами  оптического  способа  измерения  –  меньшая  зависимость  от  изменений 



температуры  поверхности,  вибрация  которой  измеряется,  возможность  работы  с  загрязненной 

поверхностью, мягкой поверхностью, неровной поверхностью и т.п. 

Прибор  работает  следующим  образом  (рисунок  4).  При  установке  датчика  на  поверхность  

сигнал на выходе усилителя изменяется скачком, т.к. на выходе интегратора нулевой потенциал, а на 

входе  появляется  отраженный  сигнал.  Скачок  поступает  на  вход  интегратора,  а  значение  на  выходе 

интегратора  начинает  изменяться  плавно.  Сигнал  с  выхода  интегратора  поступает  на  вход 

дифференциального  усилителя,  приближаясь  по  значению  к  входному  сигналу  на  фотодиоде.  При 

этом  разница  между  входными  сигналами  уменьшается,  и  сигнал  на  выходе  дифференциального 

усилителя также уменьшается. В результате этого процесса сигнал на выходе интегратора становится 

равным  входному  сигналу  с  фотодиода,  а  сигнал  на  выходе  усилителя,  соответственно,  становится 

равным нулю. 

 

 



 

Рисунок 4 – Установка датчика на отражающую поверхность 

 

 



 

 

459 



При  наличии  вибрации  время  изменения  входного  сигнала  намного  меньше,  чем  постоянная 

интегрирования,  и  интегратор  не  успевает  подстроить  опорный  сигнал.  Таким  образом,  быстрые 

изменения  сигнала  проходят  на  выход  схемы  усиленные,  и  постоянная  составляющая  исключается. 

Отличительной  особенностью  данной  схемы  является  высокое  входное  сопротивление,  что  важно 

при подключении фотодиода. 

Структурная  схема  автоматизированной  системы  контроля  и  диагностики  ТА  ДВС  приведена 

на рисунке 5. 

 

 



 

SE – первичный преобразователь (датчик) частоты вращения КВ;  

YE – первичный преобразователь (датчик) впрыска топлива 

Рисунок 5 – Автоматизированная система контроля и диагностики ТА 

 

Испытания  прибора  проводились  на  станции  технического  обслуживания.  В  процессе 



испытаний  показания  разработанного  прибора  сравнивались  с  показаниями  приборов  стенда,  и 

соответствуют  им.  В  результате  выявлено,  что  разработанным  прибором  имеется  возможность 

проводить измерения следующих параметров топливоподачи: 

– угол опережения подачи топлива; 

– частоту вращения коленчатого вала. 

На  приведенной  осциллограмме  (рисунок  7)  видно,  что  в  момент  подачи  топлива  возникают 

серия колебаний. 

 

 



 

Рисунок 7 – Осциллограмма давления подачи топлива 

 

 

460 



Данная  осциллограмма  соответствует  частоте  вращения  КВ  двигателя  равной  1200  об/мин, 

снятая с КамАЗ-55111 (1993 г.в.). Впрыск топлива происходит каждые два оборота КВ, т.е. с частотой 

600об/мин=10 Гц. Частота впрыска, измеренная прибором, равна 588об/мин=9,8 Гц, что практически 

соответствует реальной подаче топлива. 

По  результатам  проведенных  исследований  можно  сделать  вывод,  что  применение  прибора 

позволит  проводить  диагностику  ТА  без  ее  разборки  и  снятия  с  двигателя,  с  минимумом  участия 

человека и достаточной, для определения неисправности, точностью. 

 

ЛИТЕРАТУРА 



1.  Гюнтер  Г.  Диагностика  дизельных  двигателей.  Перевод  с  немецкого  Ю.Г.  Грудского  –  М.:  ООО 

«Книжное издательство «За рулем», 2007г. – 176 с. 

2. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. М.: Академический проспект, 

2004 – 400 с. 

3.  В.А.  Корнев,  Д.А.  Порубов,  И.Ю.  Полтавская  Повышение  точности  измерения  параметров 

топливоподачи  дизельного  двигателя  в  строительно-дорожных  машинах//  «Инновации  в  транспортном 

комплексе.  Безопасность  движения.  Охрана  окружающей  среды»  Матер.  Междунар.  Науч.-практич.  Конф., 

ПГТУ, Пермь, Россия 28-29 октября 2010 г. – с. 72-75. 

4.  Сулейменов  Б.А.,  Wójcik  W.,  Порубов  Д.А.  Алгоритм  проведения  процесса  диагностирования 

топливной  аппаратуры  дизельного  двигателя  //  «Информационные  и  телекоммуникационные  технологии: 

образование,  наука,  практика»:  Матер.  Междунар.  Науч.-практич.  Конф.,  КазНТУ,  Алматы,  Казахстан,  5-6 

декабря 2012г. – с. 166-170. 

 

REFERENCES 



1. Gjunter G. Diagnostika dizel'nyh dvigatelej. Perevod s nemeckogo Ju.G. Grudskogo – M.: OOO «Knizhnoe 

izdatel'stvo «Za rulem», 2007g. – 176 s. 

2. Kul'chickij A.R. Toksichnost' avtomobil'nyh i traktornyh dvigatelej. M.: Akademicheskij prospekt, 2004– 400 s. 

3.  V.A.  Kornev,  D.A.  Porubov,  I.Ju.  Poltavskaja  Povyshenie  tochnosti  izmerenija  parametrov  toplivopodachi 

dizel'nogo dvigatelja v stroitel'no-dorozhnyh mashinah// «Innovacii v transportnom komplekse. bezopasnost' dvizhenija. 

ohrana okruzhajushhej sredy» Mater. Mezhdunar. Nauch.-praktich. Konf., PGTU, Perm', Rossija 28-29 oktjabrja 2010 

g. – s. 72-75. 

4.  Sulejmenov  B.A.,  Wójcik  W.,  Porubov  D.A.  Algoritm  provedenija  processa  diagnostirovanija  toplivnoj 

apparatury dizel'nogo dvigatelja // «Informacionnye i telekommunikacionnye tehnologii: obrazovanie, nauka, praktika»: 

Mater. Mezhdunar. Nauch.-praktich. Konf., KazNTU, Almaty, Kazahstan, 5-6 dekabrja 2012g. – s. 166-170. 

 

Сулейменов Б.А., Wójcik W., Порубов Д.А. 



Сыйымдылықтың түрлендіргішінің қолданысы ара үдеріс дизел қозғағыштың отынның 

аппаратурасының диагностикалауының 

Түйіндеме.  Топливоподающая  аппаратура  алымдылықтарды,  үдемелі  және  экологиялық  дизельтің 

экономикалық  көрсеткіштерін  айқындаушы  ең  жауапты  агрегатпен  болып  табылатын.  Отынның 

аппаратурасының  разрегулировка  к  қозғағыштың  алымдылығының  байыпты  төмендет,  көтермелеуге  шығын 

отын және салтақтанудың қоршаған орта келтіреді. 



Түйін сөздер: диагностика, дизел қозғағыш, отынның аппаратурасының, бергіш,. 

 

Сулейменов Б.А., Wójcik W., Порубов Д.А. 



Применение оптических преобразователей в процессе диагностирования топливной аппаратуры 

дизельных двигателей 

Резюме.  В  статье  рассматривается  применение  преобразователя  для  диагностирования  топливной 

аппаратуры  по  углу  опережения  подачи  топлива.  Применение  преобразователя  позволяет  проводить 

диагностику  без  демонтажа  и  разборки  топливной  аппаратуры  на  работающем  двигателе.  Это  позволяет 

снизить общие затраты на проведение диагностических работ. 



Ключевые слова: диагностика, дизельный двигатель, топливная аппаратура, датчик. 

 

Sulemenov B, Wójcik W., Porubov D. 



The use of of capacitive transducer in the diagnosis of diesel engine fuel equipment 

Summary.  The  article  discusses  the  use  of  a  transducer  for  diagnosing  fuel  equipment  on  the  corner  of  an 

advancing of the fuel supply. The use of transducer can diagnose without removing and disassembling fuel system with 

the engine running. This helps reduce the total costs of diagnostic work. 

Key words: diagnostics, a diesel engine, the fuel equipment, the sensor. 

 

 



 

 

 

461 



УДК 621.316.544.1 

 

Ярмухамедова З.М., Мустафина А.К., Сейсенбекова А.С. 

Казахский национальный технический университет  имени К.И. Сатпаева, 

Республика Казахстан, г. Алматы, asel@ntu.kz 

 

МОНИТОРИНГ ТЕМПЕРАТУРЫ НА PIC МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ 

ДЛЯ СЕРВЕРНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 

 

Аннотация.  В  работе  приводится  разработанная  модель  системы  мониторинга  температурного  режима 

комплекса  средств  вычислительной  техники  и  телекоммуникационного  оборудования.  Выявлены  ключевые 

особенности  мониторинга  температуры  серверного  помещения,  позволяющие  специалисту  быстро  оценить 

состояние  вычислительной  техники.  Составлена  принципиальная  схема  устройства  в  среде  ISIS  программы 

Proteus, оценивающего температурный режим серверного и телекоммуникационного оборудования.  



Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   71   72   73   74   75   76   77   78   ...   93




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет