Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 2200

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
12.19 Mб
Скачать

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

УДК 621.43.068

ВЫЯВЛЕНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ В ДЕЙСТВИЯХ ЧЕЛОВЕКА

О.А. Калачѐва

Ростовский государственный университет путей сообщения (Воронежский филиал)

Аннотация: На обеспечение безопасности немаловажное влияние оказывают возраст и трудовой стаж работника. Установлено, что пики нарушений имеют разную психологическую природу. Первый пик – результат неопытности. Второй пик появляется тогда, когда человек приобретает достаточно высокие трудовые навыки, уверенность в себе, и вот здесь он часто переоценивает свои ещѐ не столь прочные навыки и умение. Есть и другой фактор, который проявляется в группе лиц с низкими профессиональными качествами. В этой группе оказываются люди с достаточно большим общим трудовым стажем. Не имея особого интереса к своей работе и не прилагая особых усилий для еѐ лучшего освоения, они допускают много ошибок в труде и часто попадают в различные происшествия

Ключевые слова: ошибки памяти, последовательность действий, устройства технических систем, наблюдение за сигналами, условия труда, нервная система, утомление

IDENTIFYING CAUSES OF ERRORS IN HUMAN ACTIONS

O. A. Kalacheva

Rostov state transport University (Voronezh branch)

Abstract: The age and length of service of the employee have an important impact on safety. It is established that the peaks of violations have different psychological nature. The first peak is the result of inexperience. The second peak appears when a person acquires a sufficiently high labor skills, self-confidence, and here he often overestimates his not so strong skills and abilities. There is another factor that manifests itself in a group of people with low professional qualities. In this group are people with a fairly large total work experience. Not having a special interest in their work and without much effort for its better development, they make a lot of mistakes in the work and often get into various accidents

Keywords: memory errors, sequence of actions, devices, technical systems, nabludenie for signals, working conditions, nervous system, fatigue

«Ошибка 3 человека - оператора – это такое его действие или бездействие, которое привело к отклонению управляемых параметров технической части системы за допустимые пределы или запрещено правилами». Применительно к железнодорожникам классификацию причин ошибок человека можно определить следующим образом:

-недостаточные знания устройств технических средств, правил их обслуживания и ремонта, своих должностных обязанностей;

-заблуждения под влиянием привычек (действия, которые в результате их неоднократного повторения стали для человека притягательными);

-безответственность, неуважение правил и инструкций;

©Калачѐва О.А., 2020

-ошибки памяти (забывает выполнить требуемые действия или проверки в нужный момент);

-невнимательное наблюдение за сигналами, неправильное восприятие их, отвлечение от своих основных обязанностей;

-нарушение требуемой последовательности действий;

-ошибки в результате неспособности выполнить свои действия;

-из-за недостатка времени, утомляемость, неподготовленность к работе (особенно в ночное время), нарушение режима труда и отдыха, сильная растерянность или расстройство;

-недостаток необходимого инструмента, измерительных приборов и приспособлений, а также материалов и запасных деталей

иузлов;

110

ВЫПУСК № 2 (20), 2020

 

 

ISSN 2618-7167

- отсутствие нормальных условий тру-

важное влияние оказывают возраст и трудо-

да, неудовлетворительная освещенность ра-

вой стаж работника. Установлено, что пики

бочего места, захламленность или излишняя

нарушений имеют разную психологическую

загазованность;

природу. Первый пик – результат неопытно-

- ненормальный производственный

сти. Второй пик появляется тогда, когда че-

климат, конфликты в семье или предраспо-

ловек приобретает достаточно высокие тру-

ложенность к конфликтам;

довые навыки, уверенность в себе, и вот

- чрезмерная самоуверенность;

здесь он часто переоценивает свои ещѐ не

- увлечение вредными привычками.

столь прочные навыки и умение. Есть и дру-

И еще одно немаловажное требование к

гой фактор, который проявляется в группе

лицам, которые непосредственно связаны с

лиц с низкими профессиональными каче-

движением поездов, состоит в том, что они

ствами. В этой группе оказываются люди с

должны проходить профессиональный от-

достаточно большим общим трудовым ста-

бор. Обученный и пригодный по профессии

жем. Не имея особого интереса к своей рабо-

работник редко нарушает правила, инструк-

те и не прилагая особых усилий для еѐ луч-

ции и свои непосредственные обязанности.

шего освоения, они допускают много оши-

Практический опыт психологов пока-

бок в труде и часто попадают в различные

зывает, что равенство в социальном плане

происшествия.

 

 

мужчин и женщин еще не свидетельствует

Фундаментом качества

осуществляе-

об их одинаковости при исполнении служеб-

мой человеком работы, в том числе ее без-

ных обязанностей. Опыт показывает, что

ошибочности и безопасности является его

женщины более пунктуальны и точно вы-

профессиональное умение [1, 2].

полняют правила управления техникой,

Важным

показателем

человека-

меньше рискуют и работают более осмотри-

оператора является способность обнаружи-

тельно, они лучше прогнозируют опасность,

вать в возникшей ситуации скрытые опасно-

чем это делают мужчины. Поэтому ошибки и

сти и прогнозировать их развитие. Однако

несчастные случаи у мужчин чаще всего

еще более важным его качеством является

возникают из-за переоценки своих возмож-

способность заранее принимать меры по

ностей и чрезмерной самоуверенности.

предупреждению возникновения опасностей.

Женщины же чаще допускают ошибки при

Умелый оператор должен сам как бы кон-

управлении техникой из-за недостаточной

струировать развитие ситуации в желаемом

уверенности в себе, нерешительности, чрез-

направлении, не допуская возникновения в

мерной осторожности[2].

ней опасностей.

 

 

Установлено, что женщины работают

Нередко ошибку совершают люди, об-

более надежно и безопасно, чем мужчины,

ладающие достаточным опытом и умением

только до тех пор пока они действуют в

работать. Одной из причин этого является

нормальных условиях. В случае их усложне-

утомляемость. Это состояние развивается

ния, появления непредвиденных обстоятель-

под влиянием тяжелого или длительного

ств или утомления уровень этих качеств рез-

труда и выражается в комплексе соответ-

ко падает по сравнению с мужчинами. Жен-

ствующих физиологических сдвигов в орга-

щины реже создают опасные ситуации, а

низме, понижающих его работоспособность.

мужчины лучше из них выходят, избегая

Оно проявляется в ухудшении функций вос-

негативных последствий.

приятия и мышления, отчего возникают про-

На обеспечение безопасности немало-

пуски сигналов, несвоевременные реакции и

111

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

снижение общей стабильности деятельности.

ловека сказывается прежде всего состояние

В литературе приводятся данные, что

здоровья. Есть такие заболевания, при кото-

каждому четвертому несчастному случаю

рых человек продолжает работать. К ним от-

предшествовало состояние явно выраженно-

носятся сердечно-сосудистые, желудочно-

го утомления. Утомление, возникающее при

кишечные заболевания, диабет. Все эти бо-

физическом труде, не просто комплекс сдви-

лезни порождают недомогание, слабость,

гов тяжело или долго работающих мышцах,

быструю утомляемость, повышенную раз-

а общая реакция всей центральной нервной

дражительность. Это вызывает определен-

системы и управляемого ею организма на

ную напряженность и ещѐ больше развивает

указанный конфликт. В состоянии утомле-

утомление, которое приходится компенсиро-

ния организм, несмотря на снижение своих

вать повышением уровня внимания. Образу-

возможностей, за счет внутренней мобили-

ется схема саморегуляции человека, которая

зации энергии в той или иной мере способен

действует только за счет роста на-

сохранять требуемую надежность работы. В

пряженности труда.

 

другом случае возможности организма вы-

Рассмотрим такие важные факторы, как

ходят за установленные пределы, порождая

эмоции и стрессовое состояние. Отмечено,

так называемое состояние «динамического

что в производственном процессе, положи-

рассогласования», ведущее к увяданию дея-

тельный эмоциональный подьем

нередко

тельности,

накоплению

патологических

мешает работе, рассеивает внимание, за-

сдвигов в организме, которое классифициру-

трудняет восприятие текущих задач, пони-

ется уже как переутомление. Основное отли-

жает мышление и трудовую активность. В то

чие этого состояния от обычного утомления

же время отрицательные эмоции, хотя в

заключается в том, что утомление после со-

большинстве случаев вредят делу, порой по-

ответствующего отдыха всегда снимается, а

могают активизировать человека в работе.

для устранения переутомления требуется

Появляется энергетическая мобилизация ор-

медицинское вмешательство. Вот почему на

ганизма, которая способствует успешному

железнодорожном транспорте особое внима-

выполнению работы. В современных усло-

ние придается соблюдению режима труда и

виях человек не может избежать стрессовых

отдыха, и прежде всего локомотивных бри-

воздействий, которые подстерегают его в

гад [1].

 

 

быту, на службе и при решении различных

Состояние сходное с утомлением, ко-

задач. Стрессовая реакция оказывается сред-

торое тоже приводит к ошибкам, является

ством приспособления организма к негатив-

монотония. Она является результатом одно-

ным воздействиям. Реакция на стресс во всех

образия труда или его условий. Состояние

случаях состоит их трех стадий: тревоги от

монотонии

сопровождается

изменениями в

столкновения с негативным фактором, со-

различных сферах: физиологической – в ор-

противления – приспособления к нему и по-

ганизме возникают сдвиги, типичные для

следней стадии – если противодействие ста-

состояния утомления; психической – рассеи-

новится уже непосильным для человека,

вается внимание, затрудняется мышление,

наступает истощение организма. Третья ста-

возникает нервозность; в поведенческой –

дия вызывает у человека трудную ситуацию,

снижается точность и скорость выполнения

понижается четкость в действиях, повыша-

действий, увеличивается количество ошибок.

ется вероятность нарушений, аварий и

Замечено, что состояние монотонии имеет

несчастных случаев. Такую стадию в стрес-

волновой характер – оно то усиливается, то

совой ситуации называют дистресс. Реакция

ослабевает. Причем с переменой характера

людей на стрессовые ситуации весьма инди-

труда, возникновением при этом новых задач

видуальна. Возникновению дистресса спо-

состояние монотонии быстро проходит.

собствуют и такие индивидуальные качества,

На функциональных возможностях че-

как чрезмерная настороженность,

торопли-

112

ВЫПУСК № 2 (20), 2020

 

 

ISSN 2618-7167

вость, вспыльчивость [3]. При выполнении

людьми, условий, вызывающих разрушение

работы были использованы материалы ис-

сложившихся отношений в коллективе, вли-

следований [4-20].

 

яние конфликтных ситуаций, эффективность

Приведенные факторы, негативно вли-

производства, прогноз влияния на персонал

яющие на действия человека, свидетель-

стиля работы руководства и других факто-

ствуют о том, что многие нарушения и

ров, отражающихся на настроении человека,

ошибки происходят по чисто психологиче-

его производительности, обеспечения без-

ским причинам. Независимо от того, какие

опасности труда.

 

причины породили у человека вредные для

Библиографический список

работы волнения и тревогу, для обеспечения

 

 

его безошибочной работы нужно искать пути

1. Прицепова С.А., Калачева О.А. Систем-

их нейтрализации. Следует или устранить

ный подход к проблеме безопасности труда. –

условия, породившие такое состояние, или

Естественные и технические науки.- 2012.- №

путем самоконтроля найти пути расслабле-

6(62) – С.608-612.

 

ния и освобождения сознания от «дурных»

2. Калачева О.А., Прицепова С.А. Про-

мыслей. В такой ситуации должны помочь

блемы воздействия подвижного состава желез-

руководители и коллеги по работе.

нодорожного комплекса на окружающую среду -

Реформирование

железнодорожного

Естественные и технические науки – 2012 - № 6

транспорта, разработанные планы и про-

(62) – С. 129-136.

 

граммы его усиления, обеспечение безопас-

3. Прицепова С.А., Калачева О.А. Произ-

ности движения, разумеется, могут быть

водственный травматизм. Разновидность, рас-

успешно реализованы при квалифицирован-

следование учет – Естественные и технические

ном управлении производством в условиях

науки - 2013 - № 1(63). – С. 393-398

рыночной экономики. На передний план

4. Звягинцева, А.В. Исследование неорга-

здесь выступает кадровая проблема. В весь-

низованных выбросов пыли и газов в атмосферу

ма сложный период перестройки железнодо-

при взрывных работах на карьерах горно-

рожный транспорт сохранил основной ко-

обогатительных комбинатов / А.В. Звягинцева,

стяк квалифицированных работников, что

С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // В сборнике:

позволило отрасли работать сравнительно

Комплексные проблемы техносферной безопас-

стабильно. Однако, при имеющейся текуче-

ности Материалы V Международной научно-

сти кадров и тенденции роста объема пере-

практической конференции. - 2019. - С. 302-312.

возок возникает необходимость наращива-

5. Звягинцева, А.В. Разработка мероприя-

ния темпов и изменения профиля подготовки

тий по сокращению пылегазовыделения на карь-

и переквалификации специалистов, в том

ерах горно-обогатительного комбината / А.В.

числе и управляющих производством. В ву-

Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // В

зах отрасли появилось 25 новых специально-

сборнике: Комплексные проблемы техносферной

стей. В программах обучения студентов от-

безопасности Материалы

V Международной

раслевых вузов нашли отражение вопросы

научно-практической конференции. - 2019. - С.

безопасности движения.

 

268-275.

 

Результативность всей этой работы во

6. Звягинцева, А.В.

Совершенствование

многом зависит от качества обучения, учеб-

мероприятий по улучшению условий труда на

ных пособий, от квалификации преподавате-

горно-обогатительном комбинате / А.В. Звягин-

лей, их глубоких знаний современных под-

цева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // В сборни-

ходов в управлении производством. В

ке: Комплексные проблемы техносферной без-

управлении процессом обеспечения безопас-

опасности Материалы V Международной науч-

ности движения приобретают особую значи-

но-практической конференции. - 2019. - С. 239-

мость психологические аспекты. Они вклю-

247.

 

чают в себя анализ взаимоотношений между

7. Звягинцева, А.В. Анализ процесса пере-

 

113

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

работки ртутьсодержащих отходов и разработка природоохранных мероприятий / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 4. - С.

24-30.

8.Звягинцева, А.В. Расчет образования ртутьсодержащих отходов и разработка мероприятий по охране и рациональному использованию водных ресурсов / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 4. - С. 3036.

9.Кульнева, В.В. Синергизм при загрязнении воздуха городской среды на фоне неблагоприятных метеорологических условий / В.В. Кульнева, А.В. Звягинцева // Современные тенденции развития гидрометеорологии в России: материалы II Всерос. науч.-практ. конференции.

-Иркутск: Из-во ИГУ, 2019. - C. 587-591.

10.Звягинцева, А.В. Экологический мониторинг опасных гидрологических явлений / А.В. Звягинцева, В.В. Кульнев, В.В. Кульнева //

International academy of ecology, man and nature protection sciences Ecology and development of Society. - 2018. - № 3(26). - С. 6266.

11.Звягинцева, А.В. Математическая модель водородной проницаемости металлов с примесными ловушками при наличии внутренних напряжений различной физической природы / А.В. Звягинцева // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. - 2019. - № 19-21 (303-305). - С. 29-44.

12.Звягинцева, А.В. Взаимосвязь структуры и свойств гальванических никелевых покрытий, легированных бором, в изделиях электронной техники / А.В. Звягинцева // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2007. - Т. 15.

-№ 1. - С. 16-22.

13.Звягинцева, А.В. Влияние бора на наводороживание никелевых пленок / А.В. Звягинцева // Международный научный журнал

Альтернативная энергетика и экология. - 2006. -

5 (37). - С. 85-86.

14.Звягинцева, А.В. Современные накопители водорода на основе гибридных функциональных материалов / А.В. Звягинцева, А.О. Артемьева // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2017. - Т. 13. -

5. - С. 133-138.

15.Сазонова, С.А. Оценка надежности работы гидравлических систем по показателям эффективности / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2016. - №1(16). - С. 37-39.

16.Сазонова, С.А. Моделирование нагруженного резерва при авариях гидравлических систем / С.А. Сазонова / С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. - 2015. - № 4 (11). - С. 7.

17.Сазонова, С.А. Применение декомпозиционного метода при моделировании потокораспределения в гидравлических системах / С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. - 2015. - № 4 (11). - С. 14.

18.Сазонова, С.А. Особенности формулировки прикладных задач управления функционированием системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11. - № 3. С. 80-88.

19.Николенко С.Д. Математическое моделирование дисперсного армирования бетона / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т.

12. - № 1. - С. 74-79.

20.Asminin, V. Development and application of a portable lightweight sound suppression panel to reduce noise at permanent and temporary workplaces in the manufacturing and repair workshops / V. Asminin, E. Druzhinina, S. Sazonova, D. Osmolovsky // Akustika. - 2019. - Т. 34. - С. 18-21.

Информация об авторах

Калачѐва О. А. - доктор биологических наук, профессор кафедры социально-гуманитарных, естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин, Ростовский государственный университет путей сообщения (Воронежский филиал) (394000, Россия, г. Воронеж, ул. Урицкого 75а), e-mail: 21x413@mail.ru

Information about the authors

Kalachyova O.A. - doctor of biological sciences, professor of the department of social and humanitarian, natural sciences and general professional disciplines, Rostov state transport university, Voronezh branch (75a, Uritsky street, Voronezh, 394000, Russia),

e-mail: 21x413@mail.ru

114

ВЫПУСК № 2 (20), 2020

ISSN 2618-7167

УДК 533.6.08

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАГРЕТОЙ ТЕРМОАНЕМОМЕТРИЧЕСКОЙ НИТИ А.А. Хвостов1, А.А. Журавлев1, Д.И. Целюк1, Д.В. Сысоев2

1 ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» 2Воронежский государственный технический университет

Аннотация: На основе тепловых балансовых соотношений получено уравнение динамики нагрева термоанемометрической нити. Приведено его решение, которое является общим для работы термоанемометра в режимах постоянного тока и постоянной температуры (сопротивления). Математическая модель термоанемометрической нити дополнена критериальными соотношениями, которые характеризуют условия конвективного теплообмена нагретой нити и воздушного потока

Ключевые слова: турбулентность, термоанемометр, коэффициент теплоотдачи, тепловой баланс

A MATHEMATICAL MODEL OF THE HEATED HOT-WIRE FILAMENT A.A. Khvostov1, A.A. Zhuravlev1, D.I. Celuk1, D.V. Sysoev2

1MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh)

2Voronezh State Technical University

Abstract: On the basis of thermal balance relations, the equation of heating dynamics of a thermoanemometric thread is obtained. Its solution is given, which is common for the operation of a thermoanemometer in the modes of constant current and constant temperature (resistance). The mathematical model of a thermoanemometric thread is supplemented with criteria relations that characterize the conditions of convective heat exchange of the heated thread and the air flow

Keywords: turbulence, thermoanemometer, heat transfer coefficient, thermal balance

Проведение 4 аэродинамических исследований воздушных потоков сопряжено с необходимостью идентификации скоростных показателей потока и характеристик его турбулентности (амплитуда, спектр пульсаций скорости потока, интенсивность и масштаб турбулентности и пр.) [1 – 3].

В основе анемометрических измерений лежат различные физические принципы, позволяющие косвенно судить о скоростных показателях воздушного потока по некоторым параметрам, допускающих их измерение и функционально связанных со скоростью потока. Обзор существующих анемометрических методов и их сравнительный анализ подробно представлен в литературе

[3 – 6].

Одним из методов аэродинамической диагностики воздушных потоков является термоанемометрический метод, основанный на зависимости теплоотдачи нагретого термочувствительного элемента (тонкой металлической нити) от скорости воздушного по-

©Хвостов А.А., Журавлев А.А., Целюк Д.И., Сысоев Д.В., 2020

тока, его физических свойств и разности температур чувствительного элемента и потока [1, 3, 7]. Охлаждение нагретой нити омывающим воздушным потоком приводит к уменьшению ее температуры и изменению электрического сопротивления и тепловыделения. Измеряя напряжение на термочувствительном элементе и зная его электрическое сопротивление (или протекающий через него ток), можно, при известных физических свойствах воздушного потока и материала чувствительного элемента и закономерностях теплообмена, определить скорость воздушного потока.

Для синтеза системы автоматического измерения скорости воздушного потока, а также определения метрологических характеристик термоанемометра необходимо располагать его математической моделью, адекватно описывающей динамику нагрева термочувствительного элемента в зависимости от электрических параметров, условий теплообмена и физических свойств воздушного потока и материала чувствительного элемента.

115

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Рассмотрим термочувствительный элемент в виде однородной металлической нити (проволоки), по которой протекает электрический ток [8, 9]. Количество теплоты, которое выделяется в нити за счет прохождения

электрического тока, расходуется на ее нагрев и отведение с поверхности в результате конвективного теплообмена (излучением при этом пренебрегаем):

I 2 R dt mcd T

T

F T

T

dt ,

(1)

н

н

в

н

в

 

 

где Tн – температура нити, С; I – сила тока, проходящего по нити, А; Rн – сопротивление нити при температуре Tн, Ом; m – масса нити, кг; с – удельная теплоемкость материала нити, Дж/(кг К); – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 К); F – площадь поверхности теплообмена нити, м2; Tв – температура воздушного потока, С; t – время, с.

После преобразований уравнение теплового баланса (1), дополненное соответствующим начальным условием, принимает вид

d Tн Tв

 

F

Tн Tв

I 2 Rн

 

 

 

 

 

 

 

dt

mc

mc .

(2)

 

 

 

T 0 T

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

Электрическое сопротивление нити Rн связано с ее температурой законом [8]

Rн R0 1 * Tн T0 ,

(3)

где R0 – сопротивление нити при температу-

ре градуировки T0 , Ом; * – температурный коэффициент сопротивления, К-1.

С учетом этого уравнение (2) принимает вид

d Tн Tв

 

F

Tн Tв

I 2 R0 1 * Tн T0

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(4)

dt

mc

mc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T 0 Tв

 

 

 

 

 

 

 

Решением уравнения (4) является закон изменения температуры термоанемометрической нити во времени при ее нагреве электрическим током [10]

Tн t Tв

I

2

Rв

 

 

 

F I 2 R0 * t

 

 

 

 

1

e

mc

 

,

(5)

 

 

 

 

 

 

F I 2 R *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Rв – сопротивление нити при температуре воздушного потока Tв:

Rв R0 1 * Tв T0 .

(6)

На основании закона (5) из соотношения (3) может быть получен закон изменения сопротивления термоанемометрической нити в режиме постоянного тока

 

t R

R0 * I 2 Rв

 

F I 2 R0 * t

 

R

 

1 e

mc .

(7)

 

н

в

F I 2 R *

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения (5) и (7) позволяют определить температуру и сопротивление нити в стационарном режиме (при t ):

Tн Tв

 

 

I 2 R

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

;

 

(8)

F

I 2 R *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

Rн Rв

R * I 2 R

 

 

 

FR

 

 

0

 

в

 

 

 

в

.

(9)

F I

2 R *

F I 2 R *

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

Сучетом формул (3) и (6) выражениям

(8)и (9) можно получить уравнения теплового баланса для стационарного режима теплообмена между термоанемометрической нитью и воздушным потоком. Полагая в (8) и

(9)Tн Tн и Rн Rн , получим:

UI F Tн Tв ;

(10)

UI F

Rн Rв

,

(11)

R *

 

 

 

 

0

 

 

где U – падение напряжения на термоанемометрической нити, В (U IRн ).

Коэффициент теплоотдачи , входящий в уравнения динамики нагрева термоан-

116

ВЫПУСК № 2 (20), 2020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISSN 2618-7167

емометрической нити (5) и (7), определяется

Обобщая эмпирические формулы (13),

по критерию Нуссельта Nu [11], который ха-

коэффициент теплоотдачи может быть

рактеризует подобие процессов теплопере-

определен из (12) как

 

 

 

 

 

 

носа на

границе

 

между термочувствитель-

 

 

 

n

 

 

 

m

 

ным элементом и воздушным потоком

C в Pr

 

 

(16)

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nu

d

н

,

 

 

(12)

 

 

dн1 m

 

в

 

 

 

 

 

 

в

 

 

где C, m, n – эмпирические коэффициенты,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где в – коэффициент теплопроводности воз-

значения которых, согласно (12), зависят от

диапазона чисел Re [11 – 14].

 

духа, Вт/(м К); dн – диаметр термоанемомет-

 

Согласно

тепловому

балансу (10) в

рической нити, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стационарных

условиях

для

определения

 

В

условиях

 

 

вынужденной

конвекции

 

 

 

скорости воздушного

 

потока,

обтекающего

при поперечном обтекании воздушного по-

 

термоанемометрическую нить, необходимо

тока цилиндрической поверхности термоан-

знать силу тока, протекающего через нить и

емометрической

нити критерий

Нуссельта

ее сопротивление. В практической термоан-

может быть вычислен как [11 – 14]:

 

 

 

 

емометрии при помощи специальных изме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,76 Re0,4 Pr0,37

,

при 1 Re 40;

 

 

 

рительных схем один из этих параметров

 

 

 

 

 

 

 

 

при 40 Re 103;

 

 

поддерживают постоянным и измеряют дру-

 

0,52 Re0,5 Pr0,37 ,

 

 

гой параметр,

зависящий

от

скорости воз-

Nu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, 26 Re0,6 Pr0,37 ,

при

 

103 Re 2 105

;

душного потока (метод постоянного тока

 

 

 

0,8

Pr

0,4

,

при

 

5

 

7

,

или постоянной

температуры

(сопротивле-

 

0,023Re

 

 

 

 

2 10 Re 10

 

ния)). В качестве выходного параметра, од-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Re – критерий Рейнольдса; Pr – критерий

нозначно связанного со скоростью потока,

Прандтля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

используют, как правило, падение напряже-

 

Критерий Рейнольдса Re характеризу-

ния на термочувствительном элементе.

ет

интенсивность

 

вынужденного

движения

Представленные математические соот-

воздушного потока и представляет собой от-

ношения позволяют определить динамиче-

ношение сил инерции (скоростного напора) к

ские и статические характеристики термо-

силам вязкого трения

 

 

 

 

 

чувствительного

элемента

проволочного

 

 

 

 

 

 

 

 

в dн ,

 

 

 

 

термоанемометра, оценить влияние теплофи-

 

 

 

 

Re

 

 

 

(14)

зических свойств воздушного потока и кон-

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

структивных параметров термочувствитель-

где в – скорость воздушного потока, м/с; в

ного элемента на его метрологические ха-

рактеристики в режимах постоянного тока и

коэффициент

 

кинематической

вязкости

температуры при интеграции в контур си-

воздуха, м2/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стем автоматического регулирования, а так-

 

Критерий Прандтля Pr характеризует

же наметить пути модернизации существу-

влияние физико–химических свойств воз-

ющих измерительных схем термоанемомет-

душного потока на интенсивность теплооб-

ров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мена:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

 

 

 

 

 

 

 

вcв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pr

,

 

 

 

(15)

1. Хинце И.О. Турбулентность / И.О.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

Хинце. – М.: ГИФМЛ, 1963. – 680 с.

где в

коэффициент динамической вязко-

2. Брэдшоу П. Введение в турбулентность

и ее измерение / П. Брэдшоу. – М.: Мир, 1974. –

сти воздуха, Па с; cв – удельная теплоем-

279 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кость воздуха, Дж/(кг м3); в – коэффициент

3. Ярин Л.П. Термоанемометрия газовых

теплопроводности воздуха, Вт/(м·К).

 

 

потоков / Л.П. Ярин, А.Л. Генкин, В.И. Кукес. –

117

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬНЫХ, СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Л.: Машиностроение, 1983. – 198 с.

альных и экономических системах/ Воронеж.

4. Смольяков А.В. Измерение турбулент-

ГАСУ. – Воронеж, 2017. – № 1. – С. 54 – 58.

ных пульсаций / А.В. Смольяков, В.М. Ткаченко.

10. Хвостов А.А. Повышение точности

– Л.: Энергия, 1980. – 264 с.

контроля параметров теплового режима группо-

5. Репина И.А. Методы определения тур-

вой системы обогрева военной автомобильной

булентных потоков над морской поверхностью /

техники в условиях низких температур / А.А.

И.А. Репина. – М.: Ин-т космических исслед.

Хвостов, В.И. Ряжских, В.В. Синюков, А.А. Жу-

Российской акад. наук (ИКИ РАН), 2007. – 36 с.

равлев // Известия Тульского государственного

6. Плотников А.Д. Сравнительный анализ

университета. Технические науки. Тула: Изд-во

приборов и методов измерения скорости и

ТулГУ, 2018. – Вып. 4. – С. 114 – 129.

направления ветра / А.Д. Плотников, Л.И. Суч-

11. Болгарский А.В. Термодинамика и

кова // Ползуновский альманах. – Барнаул : Изд-

теплопередача / А.В. Болгарский, Г.А. Мухачев,

во Алтайского гос. техн. ун-та им. И. И. Ползу-

В.К. Щукин – М.: Высшая школа, 1975. – 495 с.

нова, 2010. – №2. – С. 119 – 122.

12. Кутателадзе С.С. Основы Теории теп-

7. Хаустов И.А. Синтез динамической мо-

лообмена / С.С. Кутателадзе. – М.: Атомиздат,

дели проволочного термоанемометра / И.А. Хау-

1979. – 416 с.

стов, А.А. Хвостов, А.А. Журавлев, Д.И. Целюк

13. Михеев Н.И. Закономерности тепло-

// Материалы VI Международной научно - техни-

обмена термоанемометрической нити / Н.И. Ми-

ческой конференции «Инновационные техноло-

хеев, А.В. Саховский, К.Р. Хайрнасов, Д.В. Кра-

гии в пищевой промышленности: наука, образо-

тиров // Теплофизика и аэромеханика, 2010, Т.

вание и производство» / Воронеж. гос. ун-т инж.

17, № 2 – С. 189 – 196.

технол. – Воронеж : ВГУИТ, 2019. – С. 614 – 618.

14. Журавлев А.А. Математическая мо-

8. Хвостов А.А. Математическая модель

дель нагрева проводника электрическим током в

электронагревательного элемента с учетом тем-

условиях естественной и вынужденной конвек-

пературной зависимости сопротивления / А.А.

ции / А.А. Журавлев, Д.И. Целюк // Новые реше-

Хвостов, А.А. Журавлев, Д.И. Целюк // Новые

ния в области упрочняющих технологий: взгляд

технологии в научных исследованиях, проекти-

молодых специалистов: материалы Междуна-

ровании, управлении, производстве: труды Меж-

родной научно-практической конференци (22 –

дунар. науч.-техн. конф. – Воронеж: ФГБОУ ВО

23 декабря 2016 г.); В 2-х томах, Т. 1., Юго-Зап.

«Воронежский государственный технический

гос. ун-т., Курск: Изд-во ЗАО "Университетская

университет», т. 1, 2017. – С. 179 – 182.

книга", 2016. – С. 301 – 303.

9. Хвостов А.А. Моделирование нестаци-

15. Sysoev D. Modeling of multi – objective

онарного теплового режима нагрева открытой

systems / D. Sysoev, A. Dolgui, V. Sysoev // Ad-

спирали / А.А. Хвостов, А.А. Журавлев, Д.И. Це-

vanced Computer Systems (ACS 99): Proceedings

люк // Научный вестник ВГАСУ. Серия: Инфор-

Sixth International Conference .- Poland: Szczecin,

мационные технологии в строительных, соци-

1999. - P. 305 - 308.

Информация об авторах

Хвостов А.А. – доктор технических наук, профессор, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (394064, Россия, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А), e-mail: khvtol1974@yandex.ru

Журавлев А.А. – кандидат технических наук, доцент, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (394064, Россия, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А), e-mail: zhuraa1@rambler.ru

Целюк Д.И. – курсант, Военный учебно-научный центр Военновоздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (394064, Россия, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А), e-mail: celuk@rambler.ru

Сысоев Д.В. – кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и механики, Воронежский государственный технический университет (394006, Россия, г. Воронеж, ул. 20 лет Октября, 84), e-mail: Sysoevd@yandex.ru

Information about the authors

Khvostov A.A. – doctor of technical sciences, professor, Military training and research center of the air force «Аir force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.А. Gagarin» (54A, Starykh Bolshevikov str., Voronezh, 394064, Russia), e-mail: khvtol1974@yandex.ru Zhuravlev A.A. – candidate of technical sciences, associate professor,

Military training and research center of the air force «Аir force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.А. Gagarin» (54A,

Starykh Bolshevikov str., Voronezh, 394064, Russia), e-mail: zhuraa1@rambler.ru

Celuk D.I. – cadet, Military training and research center of the air force

«Аir force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.А. Gagarin» (54A, Starykh Bolshevikov str., Voronezh, 394064, Russia), e-mail: celuk@rambler.ru

Sysoev D.V. – candidate of technical Sciences, associate Professor of the Department of applied mathematics and mechanics, Voronezh state technical University (84, 20 let Oktyabrya str., Voronezh, 394006, Russia), e-mail: Sysoevd@yandex.ru

118

ВЫПУСК № 2 (20), 2020

ISSN 2618-7167

УДК 004.8

РОЛЬ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В СФЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОГРАММНЫМИ ПРОЕКТАМИ

А.С. Набиуллин, Р.С. Зарипова

Казанский государственный энергетический университет

Аннотация: данная статья посвящена изучению влияния искусственного интеллекта на управление проектами в области разработки программного обеспечения

Ключевые слова: искусственный интеллект, управление проектами, разработка программного обеспечения, программный проект

THE ROLE OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN SOFTWARE

PROJECT MANAGEMENT

A.S. Nabiullin, R.S. Zaripova

Kazan State Power Engineering University

Annotation: This article is devoted to studying the influence of artificial intelligence on the management of software development projects

Keywords: artificial intelligence, project management, software development, software project

В современном 5 динамичном и про-

ИИ произведут революцию в сфере управле-

грессивном мире технологии и процессы

ния программными проектами, трансформи-

устаревают быстрее, чем когда-либо. Искус-

ровав практику управления проектами для

ственный интеллект является причиной по-

повышения качества и производительности

степенного

прекращения

использования

программного обеспечения [4]. Они позволят

определенных

технологий

и процессов

повысить производительность труда за счет

раньше, чем ожидалось.

 

автоматизации повторяющихся задач боль-

В настоящее время технологии искус-

шого объема [5]. Инструменты ИИ также

ственного интеллекта (ИИ) применяются по-

позволят делать прогнозы, оценивать риски

всюду [1]. Они дают много интеллектуаль-

проектов, выполнять основные задачи адми-

ных продуктов, которые используются в

нистрирования и давать полезные рекомен-

обычной жизни. Но они еще очень далеки,

дации. Исследователи предполагают, что с

чтобы называться «интеллектом» и имеют

помощью искусственного интеллекта проек-

большой потенциал для улучшения. Алго-

тировщик сможет общаться с пользователя-

ритмы ИИ были разработаны на основе

ми и поддерживать их в работе. Разработан-

нейронных сетей, которые позволяют ком-

ная система на базе ИИ будет иметь анали-

пьютерам обретать новые навыки, как это

тический механизм, механизм планирования,

делают люди. Нет необходимости програм-

механизм оптимизации и механизм диалого-

мировать всю логику ИИ вручную, так как

вых диалогов.

компьютер способен оптимизировать про-

Рассмотрим, как ИИ преобразует раз-

грамму и самостоятельно подстраиваться для

работку программного обеспечения, чтобы

выполнения необходимых действий [2].

сделать его более гибким, эффективным и

Управление проектом разработки про-

безошибочным [6]. Перечислим основные

граммного обеспечения является одной из

области разработки программного обеспече-

таких областей, на которую влияют концеп-

ния, которые ИИ сможет преобразить.

ции искусственного интеллекта и машинного

1. Проектирование. Руководители

обучения [3]. Гибкое управление проектами

предприятий не всегда придерживаются со-

на базе ИИ становится всѐ более и более по-

ветов и рекомендаций ИТ-профессионалов

пулярным.

 

 

по инвестициям в программные решения.

В ближайшем будущем инструменты

Они обычно объясняют свой отказ незрело-

 

 

 

стью ИИ-инструментов для управления про-

ектами, которые уступают стандартным при-

© Набиуллин А.С., Зарипова Р.С., 2020

119