Библиотечный каталог авторефератов Украины

За експериментальними та розрахунковими даними встановлено, що основна частина енергії складової F0 +              sin (ω0t + φ0) сигналу (1) зосереджена в смузі частот 3...7 Гц при максимальних значеннях завади         = (0,1…0,15)F0. Підставляючи ці дані в (10), знаходяться числові значення δd і fd для різних алгоритмів апроксимації при відновленні сигналу за його дискретним відображенням (9). Так, задаючись величиною похибки δd=0,1% і максимальною частотою сигналу f0 = 10 Гц, яка відповідає частоті зрізу fс ФНЧ, частота дискретизації визначається: у випадку використання ступеневої апроксимації fd = 200πf0/δd = 6,28*106 Гц, для шматочно-лінійної апроксимації                f d = =720 Гц, а для нелінійної апроксимації ступеневими поліномами f d = =510 Гц.

Для багатоканальних САЦП, які обслуговують Nk інформаційних каналів, частота дискретизації сигналів по каналам fdk=fd*Nk. При цьому інтервал часу Tdk=1/fdk, що припадає на один канал, включає час комутації каналу, час встановлення інструментальних підсилювачів, час аналого-цифрового перетворення, час попередньої обробки отриманих результатів, а також час передачі інформації до ПЕОМ рівня ПРВ. Таким чином, вже при Nk=4 і застосуванні найбільш складної нелінійної апроксимації, величина Tdk=4,9*10-4с. Реалізація таких параметрів САЦП, при використанні сучасних інструментальний підсилювачів і шістнадцятирозрядному аналого-цифровому перетворюванні, потребує суттєвих додаткових витрат.

Тому в структурі розробленого багатоканального САЦП (рис. 10), окрім застосування однокриштальної мікро-ЕОМ за RISC архітектурою (МКЕОМ) і швидкодіючої ІМС АЦП з часом перетворення 5...10 мкс, запропоновано використовувати розподілений інструментальний підсилювач (ІП), складений з двох частин, які об'єднуються аналоговим мультиплексором (АМ). Вхідний каскад ІП, який сприймає сигнал від тензодатчиків (ТД), індивідуальний для кожного каналу (ПФк), і виконаний у вигляді сполучення прецизійного підсилювача і активного фільтра Баттерворта четвертого порядку. Виходи канальних ПФк через АМ підключаються по черзі до швидкодіючого підсилювача (ПШ).

Рис. 10. Структурна схема САПЦ

Така схема аналогового тракту САЦП дозволила виключити вплив затримок, які вносять ФНЧ та ІП в традиційних схемах, і забезпечити йому необхідну швидкодію з урахуванням часу передачі кванта інформації через інтерфейсний модуль (ІМ). Швидкодія реальних САЦП, розроблених за схемою рис.10, складає 200...300 мкс на канал при величині основної приведеної похибки вимірювання контрольного сигналу 0,02%.

Засоби визначення Іа. Більшість параметрів атрибутивної інформації, що характеризує вантажі, визначається шляхом обробки сигналів ТД, розташованих на ВП. Так, час реєстрації вантажу фіксується за системним таймером ЕОМ в момент наїзду коліс потягу на ВП, напрямок і швидкість пересування - шляхом аналізу послідовності появи сигналів ТД в процесі проходження потягу через ВП. Таким чином, для визначення зазначених параметрів додаткове обладнання не потрібне. Дещо складніша ситуація з визначенням ідентифікаційних номерів вагонів і концентрації шкідливих речовин, які попадають у навколишнє середовище під час проходу потягу. Вирішення цих задач потребувало розробки нових алгоритмічних і апаратно-програмних засобів.

Для вирішення задачі розпізнавання ідентифікаційних номерів вагонів під час проходження через ПРВ, запропоновано використовувати додаткове устаткування (рис.11) в складі СРО.

Фіксація зон на поверхні рухомих вагонів, в яких розташоване зображення їх номерів, здійснюється двома цифровими відеокамерами ВК1 і ВК2. Вихідні сигнали ВК за допомогою модуля відеозахвату (МВЗ) перетворюються у файли відео даних, які у подальшому використовуються блоком обробки зображень (БОЗ) для реалізації алгоритму розпізнавання номерів вагонів (АРНВ). АРНВ реалізує такі функції:

А1. Пошук на поверхнях вагонів зображень із заданими характеристиками серед зображень довільного виду. При цьому використовуються особливості написання номерів, наведені у розділі 1. З метою підвищення ймовірності ідентифікації зображень саме номерів вагонів, використовуються дві ВК, розташовані з двох боків за напрямком руху вагона, кожна з яких формує по декілька кадрів для подальшого аналізу.

Рис. 11. Система розпізнавання номерів вагонів

А2. Розподіл зафіксованого зображення номеру вагона на зображення окремих символів. З цією метою використовується нормована згортка Pn(u,v) отриманих зображень символів u(x,y) з їх еталонними зображеннями v(x,y). При цьому використовується властивість нормованої згортки Pn(u,v), яка досягає максимального значення в точці, де два сигнали максимально подібні. За отриманими даними визначається колір фону та зображення, а також відсів забруднень зображення, які за розмірами співпадають з символами. З цією метою зображення кожного символу перетворюється в градієнтне шляхом перемноження його спектру на вагову функцію H(x,y).

Показано, що отримане таким чином зображення дозволяє ідентифікувати наявність символу чи забруднення в зоні аналізу.

А3. Розпізнавання символів шляхом порівняння їх характерних ознак з ознаками еталонних зображень. Для підвищення вірогідності розпізнавання використовуються рекурентні алгоритми навчання з формуванням відповідних навчальних вибірок.

Промислові випробування системи з однією ВК показали, що реальна ймовірність розпізнавання символів номерів вагонів, які рухались із швидкістю до 30 км/год, складала понад 85%.

Для реалізації функції контролю забруднення повітря в зоні проходу потягу запропоновано використовувати оптоелектронні ГА, які відзначаються високою надійністю, компактністю і малим часом затримки (патент 23141А) [30]. До основи побудови таких ГА покладені властивості металоорганічних комплексів (МОК) змінювати інтенсивність вторинної люмінесценції у залежності від концентрації газів у навколишньому середовищі. В базовій схемі такого ГА (рис. 12) використовується диференційний датчик з робочим (РК) та еталонним (ЕК) каналами.

Кожен з каналів виконаний у вигляді оптопари з випромінюючим світлодіодом (СД) та приймальними (ФДР і ФДЕ) фотодіодами, між якими розміщені чутливі елементи. Кожен чутливий елемент складається з світофільтрів збудження, емісії та плівки МОК.

Рис. 12. Диференційний оптоелектронний газоаналізатор

В процесі роботи випромінювання СД збуджує вторинну люмінесцентну емісію в МОК. При цьому потік газів, який проходить через РК, змінює інтенсивність емісії на величину, яка залежить від концентрації відповідного газу.

Випробування дослідного зразка ГА показали, що запізнення видачі результатів не перевищує   2 с., а похибка вимірювання концентрації знаходиться у межах ±1,5%.

Використання представленої структури ГА дозволяє, шляхом зміни хімічного складу МОК і довжини хвилі випромінювання СД, контролювати концентрацію метану, двооксиду вуглецю, аміаку, сірководню, оксидів азоту, вуглецю і сірки. У подальшому цей перелік буде розширюватись.

Засоби метрологічної атестації інформаційних каналів. Оскільки проблемна складова інформації, що генерує ІСОВП, використовується для обліку вантажопотоків за показником маси перевезених вантажів, виникає проблема їх періодичної метрологічної атестації. Тому до складу АК введений мобільний комплекс метрологічної атестації (МКМА), призначений для періодичної повірки контрольних гир четвертого розряду (КГ), які, в свою чергу, використовуються відповідними службами для контролю ВП. МКМА, що реалізує алгоритм еталонного зважування, забезпечує відносну похибку порівняння КГ з еталоном в межах 0,001%.

У п'ятому розділі розглянута типова ієрархічна структура ІСОВП (рис.13), яка складається з центральної бази даних (ЦБД), що утворює рівень управління, і локальних баз даних (ЛБД), які зосереджені на інформаційному рівні. ЛБД, в свою чергу, отримують інформацію про параметри вантажопотоків від ПРВ, розташованих на транспортному рівні.

Рис. 13 Реалізація трирівневої структури ІСОВП

Розглянуті принципи побудови інтегрованих ПРВ (рис. 14) на базі розроблених модулів АК та приклади їх застосування. Конкретні реалізації ПРВ, після проходження відповідної атестації, внесені до Держреєстру України (№У999-98), Держреєстру Республіки Білорусь (№РБ0302104699), Держреєстру Казахстану (№У999-98) та Держреєстру Росії (№19569-00 і №19570-00) і впроваджені у конкретних системах обліку вантажопотоків.

Рис. 14 Схема інтегрованого пункту обліку вантажопотоків

Так, тільки за період 2000 - 2002 рр. такі системи і комплекси для обліку вантажопотоків були розроблені і впроваджені на Авдієвському коксохімічному заводі, Алчевському металургійному заводі, Дніпровському металургійному комбінаті, Запорізькому залізорудному комбінаті, Одеській залізниці та інших підприємствах.

Показано, що сукупність таких інтегрованих ПРВ, об'єднаних за допомогою інформаційної мережі, утворюють трирівневу структуру ІСОВП, яка забезпечує повнофункціональний облік вантажопотоків з одночасним вирішенням задач моніторингу техногенної та екологічної ситуацій на кожній дільниці транспортної системи. Крім того, наводяться приклади застосування розробленого агрегованого комплексу для вирішення інших задач обліку вантажів та контролю механічних напруг.

У висновках наведено основні результати роботи і перспективи їх подальшого застосування та розвитку.

У додатках наведено результати впровадження систем обліку вантажопотоків та окремих інструментальних засобів.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення важливої народногосподарської проблеми, що полягає в створенні теоретичних основ і засобів побудови інтегрованих ієрархічних інформаційних систем обліку вантажопотоків з підвищеною пропускною спроможністю і розширеними функціональними можливостями а також виконане їх практичне впровадження на підприємствах України.

Запропонована ієрархічна структура інтегрованих ІСОВП реального часу, яка представлена у вигляді трьох рівнів: транспортного, інформаційного і управління. При цьому транспортний рівень відображає реальну ситуацію, яка фіксується за допомогою ПРВ, розташованих на транспортних магістралях певного регіону. Інформаційний рівень являє собою інформаційне відображення транспортної ситуації в конкретній транспортній мережі і призначений для формування її інформаційного опису, який використовується підсистемою управління. Підсистема управління, в якій концентрується вся інформація про стан вантажообігу великого регіону, здійснює оптимізацію і перерозподіл транспортних потоків в залежності від ситуації, що складається на тій чи іншій дільниці.

Основні наукові і практичні результати дисертаційної роботи такі:

1. Розроблені теоретичні основи побудови інтегрованих ІСОВП, що ґрунтуються на сукупності моделей, методів і алгоритмів визначення інформативних параметрів вантажопотоків у конкретній транспортній системі. При цьому інформація, яку генерують ІСОВП, представлена у вигляді композиції трьох складових: проблемної, яка використовується для вирішення задач обліку вантажів за їх масою; атрибутивної, яка дозволяє ідентифікувати рухомий склад і самі вантажі за їх номерами, напрямком, швидкістю, часом проходження через пункти вагового обліку; ситуаційною, яка формується на підставі підмножин проблемної і атрибутивної складових інформації, а також даних експрес-аналізу атмосфери в зоні проходження вантажів і дозволяє реалізувати функції моніторингу техногенної і екологічної систем.
2. Розроблена і обгрунтована інформаційна модель ІСОВП як складних систем реального часу. Для опису такої моделі введене поняття багатомірного простору, в якому інформація, проходячи необхідні етапи перетворення, просувається в дискретному часі від входу до виходу, при цьому кожний з цих етапів характеризується деяким інформаційним станом, а перехід від одного інформаційного стану до іншого супроводжується зміною кількості інформації. Використання такої інформаційної моделі для дослідження ІСОВП дозволило з єдиних позицій оцінювати їх ефективність (особливо на транспортному рівні) для різних конфігурацій розташування ПРВ і розраховувати необхідну пропускну спроможність окремих вузлів системи.
3. Запропонована нова класифікація ІСОВП за критерієм швидкості руху транспортних засобів через ПРВ при зважуванні. Виділено два класи таких систем: з зосередженою ваговою платформою (ЗВП) при швидкості руху до 30 км/год. і з розподіленою ваговою платформою (РВП) при швидкості руху понад 30 км/год. Для першого класу визначено два підкласи швидкостей руху транспортних засобів: до 15 км/год. (підклас ЗВП1), і від 15 до 30 км/год. (підклас ЗВП2). При цьому до підкласу ЗВП1 віднесені всі існуючі ПРВ, які використовують традиційні засоби визначення маси вантажів. Введення нового підкласу ЗВП2, особливістю якого є можливість використання існуючої мережі ПРВ при підвищеній швидкості руху транспортних засобів, дозволило суттєво розширити пропускну спроможність існуючої мережі ПРВ при мінімальних капітальних витратах.
4. Удосконалена математична модель інформаційних сигналів для ПРВ класів ЗВП2 і РВП, які враховують вплив реальних фізичних процесів, що супроводжують пересування транспортних засобів через ВП під час виміру їх маси. Виконані дослідження цих моделей дозволили створити необхідний математичний апарат і ефективні методи визначення інформативних параметрів інформаційних сигналів в умовах впливу випадкових завад при суттєво обмеженому часі спостереження.
5. Розроблені методи і апаратно-програмні засоби побудови інформаційних каналів вводу атрибутивної інформації, а також алгоритмічні засоби формування ситуаційної складової інформації про вантажопотоки.
6. Для вирішення задачі автоматичного зчитування і розпізнавання символів номерів транспортних засобів запропонований алгоритм нормованої згортки градієнтного зображення кожного символу з набором еталонів і наступною розгорткою з використанням вагової функції. В процесі розгортки формується контур символу, який розпізнається, і, після порівняння його з ознаками еталону, приймається рішення що до розпізнавання.
7. Запропоновано використовувати для виконання експрес-аналізу навколишнього повітря в зоні проходу транспортного засобу оптоелектронні газоаналізатори на базі інфрачервоної спектроскопії і люмінесцентного аналізу вторинного випромінювання полімерних плівок.
8. Розроблений агрегований комплекс апаратно-програмних засобів для побудови ІСОВП з використанням ПРВ, орієнтованих для роботи в діапазоні швидкостей руху транспортних засобів від 0 до 40...50 км/год. На базі цього комплексу налагоджено виробництво конструктивно уніфікованого ряду ваговимірювальних пристроїв, які занесені до Держреєстрів України, Росії, Білорусі і Казахстану.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Весы, весовые дозаторы, системы взвешивания и дозирования: Справочник: В 2-х кн. Кн. 1 / В.А. Орлов, Н.Б. Копытчук, В.Ц. Стебновский, В.В. Горелкин / Под ред. М.П.Никитинского. - Одесса: Астропринт, 2001. - 396 с.
2. Копытчук Н.Б. Система весового дискретного дозирования // Приборы и системы управления. - 1982. - № 5. - С.27-28.
3. Григорьев А.А., Дашевский Е.А., Копытчук Н.Б., Ситниченко В.М. АСУ ТП взвешивания и дозирования // Приборы и системы управления. - 1983. - № 3. - С.19-21.
4. Григорьев А.Н., Копытчук Н.Б., Черноглазов Е.В. Опыт разработки рассредоточенной АСУ ТП для металлургического комбината // Механизация и автоматизация управления. - 1987. - № 1. - С.32-34.
5. Оптоэлектронный люминисцентный газоанализатор кислорода/ Р.Г.Джагупов, Е.Б. Плавинский, Н.Б. Копытчук, В.Н Седых, С.Г. Пономарев, В.В. Семенов, Е.М. Круглов, Ю.А. Чичикалюк // Придніпровський науковий вістник. - 1998. - №26(93). - С.21-25.
6. Чувствительный элемент люминисцентного оптоэлектронного кислородного датчика / И.С. Волошановский, Е.Б. Плавинский, Н.Б. Копытчук, Р.Г. Джагупов, В.В. Мартыненко, С.Г. Пономарев // Придніпровський науковий вісник. - 1998. - №90(157). - С.37-39.
7. Копытчук Н.Б. Комплекс аппаратно-программных средств для тензометрии // Труды Одесского политехнического университета. - 1998. - Вып. 2(6). - С.42-45.
8. Копытчук Н.Б. Информационная модель управляющих информационных систем: термины и определения // Труды Одесского политехнического университета. - 2002. - Вып. 2(18). - С.81-86.
9. Копытчук Н.Б., Огинский В.Н., Милейко И.Г. Оценка информативных параметров сигналов на фоне помех при ограниченном времени наблюдения // Труды Одесского политехнического университета. - 1999. - Вып. 3(9).- С.149-151.
10. Копытчук Н.Б., Плавинский Е.Б. Оптоэлектронный люминесцентный газоанализатор // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2001. - №1. - С.37-38.
11. Копытчук Н.Б., Шендрик Е.В. Исследование эффективности алгоритма метода наименьших квадратов с предварительным преобразованием исследуемых данных // Праці УНДІРТ (Українського науково-дослідного інституту радіо і телебачення). - 2001. - №3 (27). - С.72-75.
12. Копытчук Н.Б., Милейко И.Г., Дьяконов Г.С. Прецизионный аналого-цифровой преобразователь // Труды Одесского политехнического университета. - 1998. - Вып. 2(6). - С.40-42.
13. Копытчук Н.Б., Огинский В.Н., Олещук О.В. Использование метода циклического интегрирования для определения параметров сигнала при ограниченном времени наблюдения // Труды Одесского политехнического университета. - 2001. - Вып. 1(13). - С.158-162.
14. Копытчук Н.Б., Шендрик Е.В. Использование метода наименьших квадратов для оценки параметров сигнала при ограниченном времени наблюдения // Труды Одесского политехнического университета. - 1999. - Вып. 3(9). - С.167-169.
15. Копытчук Н.Б., Шендрик Е.В. Повышение точности метода наименьших квадратов посредством введения весовой функции // Труды Одесского политехнического университета. - 2001. - Вып. 2(14). - С.110-112.
16. Камышева Н.А., Копытчук Н.Б. Сравнительная оценка алгоритмов обработки тензометрических сигналов // Труды Одесского политехнического университета. - 2002. - Вып. 1(17). - С.100-103.
17. Копитчук М.Б. Швидкодіюча багатоканальна тензометрична система для вимірювання крутячого моменту на валу двигуна // Електромашинобудування та електрообладнання. - 2002. - Вип. 58. - С.97-99.
18. Копытчук Н.Б. Приборы и средства автоматизации процессов весового учета. // Холодильна техніка і технологія. - 2002. - №3 (77). - С.73-77.
19. Копитчук М.Б. Система автоматизованого вагового обліку зерно продуктів // Вісник Черкаського інженерно-технологічного інституту. - 2002. - Вип. 3. - С. 22-25.
20. Копытчук Н.Б., Олещук О.В. Поиск изображения текста с заданными характеристиками среди набора изображений различных объектов // Електромашинобудування та електрообладнання. - 2002. - Вип. 59. - С.89-92.
21. Копытчук Н.Б., Олещук О.В. Использование метода развертки изображения для распознавания символов // Праці УНДІРТ (Українського науково-дослідного інституту радіо і телебачення). - 2001. - №3 (27). - С.63-68.
22. Копытчук Н.Б. Быстродействующий измерительный преобразователь для систем учета грузопотоков // Вісник Черкаського інженерно-технологічного інституту. - 2002. - Вип. 4. - С. 81-85.
23. Весоизмерительное устройство: А.с. 830136 СССР, МКИ G 01 G 23/36 / Н.Б. Копытчук, А.А. Рассохин, В.В. Скалевой, Е.А. Дашевский (CCCР). - №2785881/18-10; Заявлено 28.06.79; Опубл. 15.05.81, Бюл. № 18.
24. Устройство для взвешивания: А.с. 896422 СССР, МКИ G 01 G 23/36 / Н.Б. Копытчук, В.В. Скалевой, Е.А. Дашевский, В.Ф. Фокин (СССР). - №2927240/18-10; Заявлено 07.03.80; Опубл. 07.01.82, Бюл. №1.
25. Цифровое устройство управления весовым дискретным дозированием: А.с. 932258 СССР, МКИ G 01 G 3/147, G 01 G 13/28 / Н.Б. Копытчук, В.В.Скалевой, Е.А. Дашевский (СССР). - №3003215/18-10; Заявлено 12.09.80; Опубл. 30.05.82, Бюл. №20.
26. Автокомпенсатор для тензометрических весов: А.с. 1044998 СССР, МКИ G 01 G 3/147 / Н.Б. Копытчук, А.А. Рассохин (СССР). - №3403479/18-10; Заявлено 09.03.82; Опубл. 30.09.83, Бюл. №36.
27. Устройство для взвешивания железнодорожных составов: А.с. 1089427 СССР, МКИ G 01 G 19/04 / А.Н. Григорьев, Ю.Н. Борисов, Е.А. Дашевский, Н.Б. Копытчук, В.Н. Компаниец, А.М. Краковский, А.И. Немченко, В.А. Окунь, А.А Субботин (СССР). - №3473304/18-10; Заявлено 19.07.82; Опубл. 30.04.84, Бюл. №16.
28. Устройство для взвешивания движущихся железнодорожных составов: А.с. 1362943 СССР, МКИ G 01 G 19/04 / Е.А. Дашевский, Н.Б. Копытчук, А.Н.Григорьев, А.П. Литовченко, В.П. Глейзер, Б.В. Апарин, А.П.Спиридонов, М.П.Волканин (СССР). - №4116087/24-10; Заявлено 28.07.86; Опубл. 30.12.87, Бюл. №48.
29. Цифровой интерполятор: А.с. 1460726 СССР, МКИ G 06 F 15/353 / С.Г.Таранов, О.Л. Карасинский, Н.Б. Копытчук, Д.Ю.Тульчинский, Ю.П.Костенко (СССР). - №4213322/24-24; Заявлено 18.03.87; Опубл. 23.02.89, Бюл. №7.
30. Пат. 23141А Україна, МКИ G 01 N 21/64. Люмінесцентний газоаналізатор: Пат. 23141А Україна, МКИ G 01 N 21/64 / Р.Г. Джагупов, Є.Б.Плавінський, М.Б. Копитчук, С.Г. Пономарьов, В.В. Семенов, Є.М.Круглов, Ю.А. Чичикалюк (Україна). - №97031224; Заявл. 19.03.97; Опубл. 30.06.98, Бюл. №3.
31. Пат. 35721 Україна, МКИ G 01 G 03/00. Спосіб перевірки гир великої маси: Пат. 35721 Україна, МКИ G 01 G 03/00 / І.А. Абарбарчук, В.О. Чечкін, М.П. Нікітінський, М.Б. Копитчук (Україна). - №98031343; Заявл. 17.03.98; Опубл. 17.06.2002, Бюл. №6.
32. Пат. 34198А Україна, МКИ G 01 G 23/36. Ваговимірювальний пристрій: Пат. 34198А Україна, МКИ G 01 G 23/36 / М.Б. Копитчук, М.П.Нікітінський (Україна). - №99063295; Заявл. 15.06.99 р.
33. Копытчук Н.Б. Иерархические информационные измерительные системы для электроэнергетики // Тезисы докладов Всесоюзной конференции “Автоматизированные системы управления технологическими процессами и производствами непрерывного и непрерывно-дискретного типов в энергетике, химии, нефтехимии и металлургии”. - М.: ЦНИИКА. - 1987. - С.9.
34. Оптоэлектронные газоанализаторы метана, диоксида углерода, кислорода / Р.Г. Джагупов, Е.Б. Плавинский, Н.Б. Копытчук, Б.А. Матвеев, В.В.Семенов, Е.М. Круглов, Ю.А. Чичикалюк, С.Г. Пономарев, В.Н. Седых // Матеріали першої міжнародної конференції “Наука і освіта '98”. - Том 9. - Дніпропетровськ: “Наука і освіта”. - 1998. - С.380.
35. The luminescence sensor of oxygen / E.B. Voloshanovsky, E.B. Plavinsky, N.B. Kopytchook, V.V. Martynenko // Workshop “Sensors springtime in Odessa”. - Odessa: Nexuspan. - 1998. - S.22.
36. Плавинский Е.Б., Копытчук Н.Б. Оптоэлектронный люминесцентный газоанализатор // Труды первой международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии”. - Одесса: ОГПУ. - 2000. - С.100-101.
37. Копытчук Н.Б., Шендрик Е.В. Использование модифицированного метода наименьших квадратов для оценки параметров сигнала при ограниченном времени наблюдения // Труды первой международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии”. - Одесса: ОГПУ. - 2000. - С.27-29.
38. Копытчук Н.Б., Шендрик Е.В. Повышение точности метода наименьших квадратов посредством интегрирования // Праці міжнародної конференції з управління “Автоматика-2001”. - Том 1. - Одеса: ОДПУ. - 2001. - С.77-79.
39. Копытчук Н.Б., Огинский В.Н., Олещук О.В. Распознавание символов с помощью развертки изображения // Праці міжнародної конференції з управління “Автоматика-2001”. - Том 2. - Одеса: ОДПУ. - 2001. С. - 152-154.
40. Копытчук Н.Б., Камышева Н.А. Обработка тензометрического сигнала на основе дискретного Wavelet-преобразования // Труды третьей международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии”. - Одесса: ОНПУ. - 2002. С. - 68-69.
41. Копитчук М.Б., Олещук О.В. Попередня обробка зображень // Праці шостої всеукраїнської міжнародної конференції “Оброблення сигналів і зображень та розпізнавання образів”. - К.: Інститут кібернетики ім. В.М.Глушкова - 2002. - С.127-130.

Копитчук М.Б. Теоретичні основи побудови і засоби практичної реалізації інтегрованих інформаційних систем обліку вантажопотоків. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. - Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2003.

Дисертація присвячена створенню теоретичних основ побудови інтегрованих інформаційних систем обліку вантажопотоків з підвищеною пропускною спроможністю і розширеними функціональними можливостями. Для дослідження особливостей функціонування таких систем у реальному часі запропонована інформаційна модель, яка дозволяє розраховувати пропускну спроможність елементів системи за заданими інтенсивностями реальних вантажопотоків на транспортних магістралях. Розроблені математичні моделі інформаційних сигналів, які характеризують вантажопотоки, і на їх підставі створені ефективні алгоритми визначення інформативних параметрів цих сигналів. Розроблений агрегований комплекс апаратно-програмних засобів для побудови інтегрованих інформаційних систем обліку вантажопотоків на базі мережі багатофункціональних пунктів вагового обліку.

Ключові слова: інформаційна система, транспортна система, облік вантажопотоків, інформаційна модель, модель інформаційного сигналу, вимірювання, реєстрація.

Kopytchuk N.B. Theoretical basis of construction and resources of practical realization in the integrated systems of counting weight streams. - Manuscript.

Thesis for a doctor's degree by speciality  05.13.06 - automatic control systems and progressive information technologies. - Odessa Polytechnic university, Odessa, 2003.

This dissertation is devoted to the creation of the theoretical basis of building of the integrated information systems of counting weight streams with marked up carrying capacity and ampliated functional abilities. For exploring of the particularities of functioning such systems in a real time scale, there is an information model that allows the calculating carrying capacity of the elements of the system by set intensities of real weight streams on thruways. Mathematical models of information signals, which characterize weight streams, are developed. With their use, effective methods of the definition of informative parameters of these signals are created. The aggregated complex of hardware-software means was created for construction of the integrated information systems of the account of the weight streams, which were developed on the basis of a network of multipurpose points of registration of weight streams.

Key words: information system, transportation system, counting weight streams, information model, information signal model, measuring, registration.

Копытчук Н.Б. Теоретические основы построения и средства практической реализации интегрированных информационных систем учета грузопотоков. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. - Одесский национальный политехнический университет, Одесса, 2003.

Диссертация посвящена созданию теоретических основ и средств построения интегрированных информационных систем учета грузопотоков (ИСУГП) с повышенной пропускной способностью и расширенными функциональными возможностями.

Показано, что ИСУГП представляет собой трехуровневую иерархическую структуру с принципиально разными требованиями к моделированию и реализации отдельных уровней. Верхний уровень образует подсистема управления, в которой решаются задачи оптимизации и перераспределения транспортных потоков в зависимости от ситуации, которая складывается на том или ином участке. Средний, информационный уровень, представляет собой информационное отображение транспортной ситуации в конкретной транспортной сети и предназначен для формирования ее информационного описания. Нижний, транспортный уровень, отображает реальную ситуацию, которая фиксируется с помощью пунктов регистрации грузопотоков (ПРГ), рассредоточенных на основных транспортных магистралях.

Показано, что систематизированный учет всех параметров, связанных с прохождение транспортных средств через ПРГ позволяет, кроме определения количества грузов, решать задачи техногенного и экологического мониторинга. В связи с этим, полную информацию, которая генерируется ИСУГП, предложено рассматривать в виде трех составляющих:

• проблемной составляющей, учитывающей массу и количество зарегистрированных грузов, прошедших через ПРГ;
• атрибутивной составляющей, определяющей дополнительные характеристики грузопотоков, такие как идентификаторы транспортных средств, направление, скорость и время их прохождения;
• ситуационной составляющей, учитывающей влияние прохождения транспортных средств на степень износа инженерных сооружений и самих транспортных средств, а также на экологическую ситуацию в регионе.

Для исследования особенностей функционирования таких систем в реальном времени предложена информационная модель, которая позволяет рассчитывать пропускную способность элементов системы по заданным интенсивностям реальных грузопотоков на транспортных магистралях.

Анализ информационной модели ИСУГП позволил уточнить классификацию ПРГ по критерию скорости движения транспортных средств. Известный класс систем с сосредоточенной весовой платформой (СВП) расширен новым подклассом ПРГ для скоростей от 15 до 30 км/ч (СВП2). Кроме того, введен новый класс ПРГ для скоростей свыше 30 км/ч с рассредоточенной весовой платформой (РВП). Для указанных классов ПРГ предложена универсальная модель информационных сигналов и в общем виде решена задача выделения информативных параметров этих сигналов на фоне помех при существенно ограниченном времени наблюдения. На основании общего решения задачи предложены конкретные алгоритмы его реализации, а также обобщенная структура информационного канала для определения проблемной составляющей информации. Показано, что использование предложенных решений при математическом и физическом моделировании позволяет существенно повысить пропускную способность ПРГ при заданных ограничениях по точности определения информативных параметров.

Для выделения атрибутивных и ситуационных составляющих информации предложены новые алгоритмические и аппаратно-программные средства. В частности, для идентификации номеров транспортных средств, нанесенных на их поверхности, разработана специализированная система распознавания цифровых последовательностей (СРЦП). Рассмотрены одноканальная и двухканальная структуры СРЦП. Для реализации функции контроля загрязнения воздуха в зоне прохода транспортных средств предложено использовать оптоэлектронные газоанализаторы (ГА), которые отличаются высокой надежностью, компактностью и малым временем задержки. В основу построения таких ГА положены свойства металлоорганических комплексов (МОК) изменять интенсивность вторичной люминесценции в зависимости от концентрации газов в окружающей среде. Предложена базовая схема такого ГА с использованием дифференциального датчика с рабочим (РК) и эталонным (ЕК) каналами.

Результаты теоретических исследований, разработанные модели и средства положены в основу построения агрегатного комплекса функциональных модулей для построения интегрированных информационных систем учета грузопотоков на базе сети многофункциональных пунктов весового учета.

Ключевые слова: информационная система, транспортная система, учет грузопотоков, информационная модель, модель информационного сигнала, измерение, регистрация.