Вестник ToU
Энергетическая серия
search Найти
ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ МАРШРУТОВ ДЛЯ БПЛА В ЭКСТРЕННЫХ СИТУАЦИЯХ
Аннотация
Мульти- беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) предлагают различные решение для доставки первой помощи и необходимых материалов в районы стихийных бедствий, например, пострадавшие от землетрясений, наводнений, оползней, лесных пожаров и пандемий. Использование беспилотников в таких ситуациях доказало свою важность, помогая ускорять восстановительные работы и минимизировать экономические потери. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) сталкиваются с риском столкновения с птицами и другими объектами, особенно в зонах без сетевого покрытия. В условиях стихийных бедствий важно обеспечить своевременную доставку первой помощи, учитывая ограниченные ресурсы, такие как заряд батареи. Для этого нужно сбалансировать покрытие точек доставки, точность посадки и безопасность полета БПЛА. Модели Deep Q-network (DQN) широко используются для планирования маршрутов, но ранее редко учитывали некооперативные сценарии. В статье предлагается новая структура DQN, которая учитывает такие риски, как птицы и неожиданные препятствия. Также создается уникальная система вознаграждений для улучшения покрытия доставки и безопасных посадок. Моделирование показало, что использование нескольких БПЛА может эффективно обеспечить доставку первой помощи в условиях бедствия.
Автор
З.А.Кутпанова
Д.О.Кожахметова
Д.Н.Шандронов
Г.Н.Байсеитов
* Е.А Оспанов
DOI
https://doi.org/10.48081/GEHY5674
Ключевые слова
Беспилотные летательные аппараты
многофункциональные БПЛА
обучение с подкреплением
глубокое Q-обучение.
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВА
Аннотация
Статья посвящена методам первичной обработки лигноцеллюлозного сырья. Назначение первичной обработки заключается в превращении биомассы из лигноцеллюлозы в полезные химические вещества. В статье проведен анализ современных исследований в области первичной обработки лигноцеллюлозного сырья. Результаты этих исследований направлены на повышение эффективности переработки отходов растениеводства. Также рассмотрены методы первичной обработки лигноцеллюлозного сырья. Многие исследователи отмечают, что положительно влияет на эффективность дальнейшей переработки. Представляют собой такие методы первичной обработки как измельчение, обработка паром, автогидролиз, водная горячая обработка, щелочная обработка и обработка перекисью, комбинированная обработка и т.д. При небольших значениях рН могут формироваться различные типы ингибиторов: карбоновые кислоты, фураны и фенольные соединения. Этот процесс можно отнести к основному минусу большинства методов первичной обработки. Многие из рассмотренных методов первичной обработки имеет больше плюсов, но наиболее перспективными являются комбинированные методы обработки. В особенности вызывает интерес использование различных комбинированных методов, таких как гидролиз с применением кислотных или щелочных растворов, экстракция с использованием растворителей или механохимические методы, которые весьма эффективны при производстве пищевых добавок, биотоплива, экстракции активных веществ и т.д.
Автор
К.С. Бекбаев
Б.Б. Кабулов
Г.Б. Абдилова
Д.Р. Орынбеков
Б.Т. Болкенов
DOI
https://doi.org/10.48081/HQIP7634
Ключевые слова
первичная обработка
отходы
растительное сырье
комбинированный метод
лигноцеллюлоза
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ И ИХ ПРИМЕНИМОСТЬ В УСЛОВИЯХ КАЗАХСТАНА. ЧАСТЬ 1
Аннотация
В данной статье анализируются основные аспекты и преимущества технологии газификации угля, а также обобщается международный опыт ее применения в различных странах. Особое внимание уделено одному из наиболее эффективных способов газификации угля, с подробным описанием физических и химических реакций, происходящих внутри газификатора. Также в работе акцентируется внимание на значимости технологии газификации угля для развития энергетической отрасли Казахстана с учетом ее роли в обеспечении энергетической безопасности, устойчивой экономики страны и снижении экологической нагрузки. В качестве решения для эффективного внедрения продуктов газификации предлагается последующее сжигание синтез-газа в комплексной парогазовой установке с полным циклом газификации, что позволит повысить энергетическую эффективность использования органического топлива для производства электроэнергии с 38% до 60%. Особую ценность технология представляет для центральных, северных и восточных регионов Казахстана, в которых отсутствует регулярное газоснабжение, но при этом имеются существенные запасы угля. Этот обзор является ориентиром для дальнейших исследований в области технологии газификации угля с акцентом на ее роль в производстве экологически чистого топлива и сокращении выбросов парниковых газов, а также в контексте перехода к устойчивой энергетике.
Автор
Жумагулов Михаил Григорьевич
Өмірбаева Айжан Өмірбайқызы
DOI
https://doi.org/10.48081/HQXN2784
Ключевые слова
газификация угля, газификатор, синтез-газ, уголь, паро-газовая установка
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ДВУХДОМЕННЫЙ ПОДХОД К ОБНАРУЖЕНИЮ ПОДДЕЛЬНЫХ ЛИЦ
Аннотация
В данной работе рассматривается новый двухдоменный подход к обнаружению поддельных лиц, ориентированный на повышение надежности и точности современных биометрических систем. Предлагаемая методология основана на уникальном сочетании анализа в пространственной области и детальном исследовании частотных характеристик, что достигается благодаря специально разработанной двухветвевой архитектуре. Первая ветвь обрабатывает аугментированные изображения, выявляя ключевые признаки в виде текстурных и цветовых аномалий, которые часто сопровождают попытки спуфинга. Вторая ветвь одновременно анализирует фурье-преобразования тех же изображений, позволяя обнаруживать повторяющиеся паттерны и другие высокочастотные искажения, не всегда заметные при классическом пространственном анализе. Для проверки эффективности модели использовался набор данных OULU-NPU, известный своей сложностью и разнообразием типов атак, включая распечатанные изображения, демонстрацию видео на экранах и использование 3D-масок. Результаты экспериментов подтвердили высокую точность классификации, свидетельствуя о способности модели надежно дифференцировать подлинные лица от сфабрикованных. Кроме того, достигнутые показатели близки к лучшим современным результатам, что указывает на высокую практическую ценность данного решения. Таким образом, предложенный двухдоменный анализ, совмещающий пространственные и частотные признаки, открывает перспективы дальнейшего совершенствования механизмов защиты, в особенности для систем, критичных к ошибкам аутентификации и уязвимых к все более изощренным методам подделки
Автор
Икрам Ж.А.
Омаров Б.С.
Смайлов Н.К.
DOI
https://doi.org/10.48081/CBEO3003
Ключевые слова
биометрия
компьютерное зрение
определение живости
нейронные сети
Фурье преобразование
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
ЖАҢАРТЫЛАТЫН ЭНЕРГИЯ КӨЗДЕРІНІҢ ИНТЕГРАЦИЯСЫ ҮШІН ЭНЕРГИЯНЫ ЖИНАҚТАУ ЖҮЙЕЛЕРІНЕ САЛЫСТЫРМАЛЫ ТАЛДАУ
Аннотация
Бұл мақалада жаңартылатын энергия көздерінің ауқымды интеграциясы үшін энергияны сақтау технологияларына жан-жақты шолу және салыстырмалы талдау берілген. Жұмыста желіге интеграциялаудың әртүрлі сценарийлері үшін қолайлы нұсқаларды анықтау мақсатында техникалық, қаржылық және экологиялық критерийлер бойынша әртүрлі энергияны жинақтаудың жүйелері (ЭЖЖ) бағаланады. Әдіснамалық тұрғыдан, энергияны сақтау түріне байланысты жіктеледі және техникалық сипаттамалары, қаржылық көрсеткіші және қоршаған ортаға әсері бойынша бағаланады. Су жинаушы электростанциялары (СЖЭ) сияқты механикалық энергияны сақтау жүйелері сенімділік пен тиімділікті қамтамасыз ететін жетілген шешім болып табылады, әсіресе энергияны аса ірі көлемде сақтау үшін. Электрохимиялық ЭЖЖ, соның ішінде литий-ионды (Li-ion) батареялар және ванадий редокс-батареялар (ВРБ) масштабталу икемдігі мен жоғары энергия тығыздығын көрсетеді, бірақ қаржылық салымдар мен экологиялық тұрақтылыққа қатысты мәселелерге тап болады. Сонымен қатар, суперконденсаторлар және асқынөткізгіштік магниттік энергияны жинақтау жүйелері (АМЭЖЖ) сияқты жаңа технологиялар жоғары қуаттың жылдам шығарылуының арқасында электр желісінің тұрақтылығы мен сапасын арттыруға көмектеседі. Мақалада тұрақты энергетикалық болашақты қамтамасыз ету үшін негізделген шешімдер қабылдауға ықпал ететін энергетикалық жүйеге интеграциялаудың мәселелерін шешу үшін ЭЖЖ технологияларының әртараптандырылған портфолиосының қажеттілігі көрсетілген.
Автор
А.С. Расмухаметова
М.А. Ерғали
К.С. Олжабаева
Б.Ж.Мустагулова
DOI
https://doi.org/10.48081/DNRI6162
Ключевые слова
желіге интеграция
жаңартылатын энергия көздері,
салыстырмалы талдау
ЭЖЖ қолдануы
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
PLC НЕГІЗІНДЕГІ ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛҒАН РОТОРЫ БАР АСИНХРОНДЫ ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫ БАСҚАРУ ЖҮЙЕЛЕРІ
Аннотация
Мақалада электр кешендерін басқару жүйелерінің негізгі түрлерін, олардың сипаттамаларын және қолдану салаларын зерттеуге мүмкіндік беретін стенд талқыланады. Зертханалық стенд релелік тізбектер тілінде контроллерлерді бағдарламалауды тиімді оқытуға арналған. Стендте зертханалық жұмысты орындағаннан кейін студенттер бағдарламалық-логикалық контроллер негізінде басқару жүйелерін, соның ішінде бағдарламалық жасақтаманы құруды өз бетінше жасай алады. Зертханалық стендте FX3U48MR бағдарлама логикалық контроллері қолданылады. Зертханалық жұмыста бағдарлама логикалық контроллерін бағдарламалау үшін Mitsubishi Electric компаниясы өз өнімдерімен бірге жеткізілетін GX Developer пакеті қолданылады. Студентке қойылған міндет – зертханалық стендте құрылған бағдарламалық құралдың жұмысын тексере отырып, бақылау бағдарламасын және оның алгоритмінің диаграммасын жасау. Мақаланың ғылыми жаңалығы - стендте электр кешендерін басқарудың типтік жүйелерінің қасиеттері, өндірістік желілерді басқару жүйелерінің типтік функциялары, автоматтандырылған электр жетегі жүйесін жобалау негіздері оқытылады. Ғылыми мақаланың мақсаты - контроллерлерді Ladder Diagram (LD) тілінде бағдарламалауы және JET-075GT жиілік түрлендіргіші бар PLC негізіндегі тиін торлы роторы бар асинхронды қозғалтқышты басқару жүйесін жасау болып табылады. Ұсынылып отырған стенд - заманауи қуатты жартылай өткізгіш түрлендіргіштерді пайдалана отырып реттелетін асинхронды электр жетектерін зерттеу және практикалық қолдану электромеханикалық кешендердің жоғары тиімділігі мен сенімділігін қамтамасыз ету мүмкіндігін көрсетеді
Автор
Л. Н. Есмаханова
Ж. Е. Шукаманов
Ә. Б. Сағындық
Б. Б. Исабекова
Ж. Б. Исабеков
DOI
https://doi.org/10.48081/CDOD9523
Ключевые слова
басқару жүйелері
зертханалық стенд
бағдарлама логикалық контроллері
датчик
басқару түймелері
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
EVALUATING STRUCTURE AND POWER CONVERTING CIRCUITS FOR HYBRID TRIBOELECTRIC AND PIEZOELECTRIC NANOGENERATOR TO HARVEST MECHANICAL ENERGY
Аннотация
A hybrid nanogenerator integrates both triboelectric and piezoelectric components into a single device. By doing so, it can harness energy from different types of mechanical inputs more efficiently. When the hybrid nanogenerator is subjected to mechanical motion, both triboelectric and piezoelectric effects are activated. For example, when pressing or sliding motions occur, the triboelectric layers produce a charge due to contact and separation, while the piezoelectric material generates a charge from the mechanical stress applied. The combined effect can produce higher electrical output and improve the efficiency of energy harvesting from a broader range of mechanical motions. In this paper, the novel structure of hybrid triboelectric and piezoelectric nano-generators have been merged to harvest abundant mechanical energy. Ecoflex and PVDF-based hybrid nanogenerator have been proposed to harvest mechanical energy. While Ecoflex synthesized with 0.5% hexachlorofullerene (C60Cl6) is used for the triboelectric layer in the TENG part, 3wt% polymethyl methacrylate (PMMA) integrated with polyvinylidene fluoride (PVDF) matrix is utilized as a dielectric medium in piezoelectric part of the nanogenerator. Efficient hybrid nanogenerator structures were selected and appropriate power converters were used. The hybrid NG's performance in generating electrical microenergy was demonstrated experimentally.
Автор
B. Sarsembayev
A. Mubarak
A. Arinova
G. Kalimuldina
DOI
https://doi.org/10.48081/KPSU8339
Ключевые слова
hybrid nanogenerator, triboelectric nanogenerator, piezoelectric nanogenerator, mechanical energy harvesting, dielectric medium, power converter circuit.
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
АДДИТИВТІ МОДЕЛЬ БОЙЫНША ОҚУ ОРЫНДАРЫН ЭЛЕКТРЛІК ЭНЕРГИЯСЫМЕН ТҰТЫНУЫН ТАЛДАУ ЖӘНЕ БОЛЖАУ
Аннотация
Шымкент қаласының Оңтүстік Қазақстан медицина академиясы корпустарының бірінің электрлік тұтынуын болжау нәтижелері ұсынылды. Оқу орындарының ерекшелігіне байланысты (оқу жылы аралықта электрлікэнергиясын біркелкі тұтынбауы) электрлік тұтынуды басқару жүйесін жетілдіру қажет. Электрлік энергиясын басқару процесінде шешім қабылдаудың тиімділігін арттыру әдістерінің бірі-жоспарлау. Алайда, жоспарлау нәтижесін қамтамасыз ету үшін, бухгалтерлік есеп пен егжей-тегжейлі талдау қажет. Жыл бойына ай сайынғы тұтыну шығындары туралы деректерді жедел есепке алу кезінде, оқу корпусының электрлік тұтынуын болжау бүкіл мекеменің электрлік тұтынуын жүйелік деңгейде басқаруға мүмкіндік береді. Электрлік энергиясын тұтынуға әсер ететін негізгі фактор-маусымдық. Тұтынудағы маусымдық даму тенденциясын анықтайды, бірақ электрлік энергиясын тұтынудың нақты болжамын құру үшін бір қатар басқа факторларды да ескеру қажет. Мұндай факторларға мыналар жатады: білім алушылар контингентінің азаюына байланысты оқу орнының электрлік тұтынуының төмендеуі, университеттің ғылыми қызметінің төмендеуі, зертханалық жұмыстарды электрлік энергиясын аз тұтынуды талап ететін практикалық және семинарлық сабақтарға ауыстыру. Сондықтан зерттеудің өзекті бағыты электрлік тұтынуды болжаудың қолданыстағы әдістерін бейімдеу және жаңа әдістерін әзірлеу болып табылады. Бұл жұмыстың мақсаты қосымша модель бойынша оқу орындарының электрлік энергиясын тұтынуын талдау және болжау болып табылады. 2023 жылғы электрлік энергиясын тұтынудың нақты деректері бойынша маусымдық ауытқуларды ескере отырып, қосымша модель жасалды. Есептеу Excel бағдарламасының құралдарын қолдану арқылы жүзеге асырылды. Алынған қосымша модель уақыт қатарына байланысты электрлік энергиясын тұтынудың 80% өзгеруін түсіндіреді.
Автор
Б. Б. Бекбауов
К. Е. Арыстанбаев
Б. М. Джаналиев
DOI
https://doi.org/10.48081/LRKH3337
Ключевые слова
аддитивті модель
талдау
болжау
электрқуаты
модельдеу
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
Методы диагностики подшипников качения главного вала ветроэнергетической установки
Аннотация
Во время эксплуатации ветроэнергетической установки (ВЭУ) нагрузки от лопастей приходятся на главный вал ветропривода и его подшипники. Именно это и является одной из основных причин их износа и выхода из строя. При этом размеры повреждения ВЭУ, а, следовательно, времени и стоимости ремонта зависят от используемого метода диагностики подшипников качения главного вала. Как показал анализ все известные методы диагностики подшипников качения главного вала ВЭУ можно разделить на токовые, акустические и вибрационные методы, а также метод ударных импульсов. При этом выяснилось, что наиболее эффективными, надежными и хорошо зарекомендовавшими себя в диагностике ВЭУ являются многочисленные вибрационные методы. В этих методах выявления повреждений в подшипниках качения главного вала осуществляется путем исследования временной, частотной, частотно-временных областей измеряемого вибрационного сигнала, получаемого тем или иным способом. Однако, как показал анализ возможностей этих методов, и они не всегда достаточно способны оценить величину износа подшипников главного вала ВЭУ. В тоже время некоторые из них могут служить основой для разработки методов в значительной степени лишенной этого недостатка.
Автор
А. Н. Новожилов
А. Е. Анарбаев
Т. А. Новожилов
DOI
https://doi.org/10.48081/UFAQ2908
Ключевые слова
Ветроэнергетическая установка
главный вал
подшипники качения
методы диагностики
вибрационные методы
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал
FEASIBILITY OF USING PRODUCTION WASTE AT A MACHINE-BUILDING ENTERPRISE FOR ENERGY PRODUCTION
Аннотация
The article provides an analysis of the need and prospects for introducing elements of the zero-waste production concept to ensure sustainability of mechanical engineering enterprises and reduce the negative impact on the environment through waste recycling for energy production. The main types of waste in the mechanical engineering industry of Kostanay region enterprises, methods of their disposal and management are studied using the example of JSC Agromashholding KZ. Using the developed algorithm by the method of statistical sequential analysis, an assessment of the possibility of using mechanical engineering waste as secondary raw materials for generating electricity with the installation of its own mini-CHP is carried out. Analytical and experimental studies are carried out using the sequential analysis method, which allows in practice to take into account the capabilities of an engineering organization in handling production waste and reduce the labor intensity of production by several times. The prospects of using sequential analysis in assessing the possibility of using waste to generate energy are confirmed with satisfactory accuracy. An integrated approach to waste management is proposed, taking into account environmental, economic and social factors, which allows using waste as fuel and reducing energy costs. The obtained results can be used by mechanical engineering enterprises to form an effective abandoned production cycle.
Автор
V.P. Markovsky
I.V. Koshkin
A.B. Utegulov
A.I. Uspanova
S.D. Pushkarev
DOI
https://doi.org/10.48081/ISMQ7178
Ключевые слова
combined heat and power plant
waste
electric power
mechanical engineering
secondary energy resources
boiler
steam turbine
turbogenerator
Год
2025
Номер
Выпуск 1
Посмотреть статью Посмотреть журнал