В данной статье рассматривается разработка горелочного устройства, предназначенного для использования в составе водогрейного котлоагрегата. Особое внимание уделено обеспечению экологической эффективности при сжигании топлива, в частности - снижению уровня выбросов вредных веществ в атмосферу. Конструктивные и технологические решения направлены на достижение высокого качества сгорания, соответствующего современным требованиям экологической и промышленной безопасности. В статье проведены как теоретические, так и экспериментальные исследования процессов горения, анализ эффективности различных конструктивных решений и режимов работы горелочного устройства. Компактность и малый вес микрофакельных горелок обуславливают их высокую мобильность, а также упрощают процесс установки в оборудование различного назначения. Эти характеристики не только повышают их мобильность, но и значительно упрощают интеграцию подобных устройств в теплотехническое оборудование различного назначения. Такие горелочные устройства обладают возможностью точной настройки и контроля ключевых параметров процесса сгорания — включая температуру, скорость горения и расход топлива. Это делает их особенно эффективными для применения в технологических установках, где необходима высокая степень точности, стабильности теплового режима и минимальные отклонения от заданных характеристик.

10.48081/XTUY2934

2025

Выпуск 3

Annotation: The article is devoted to the energy transformation in Kazakhstan, focusing on the need to switch to sustainable energy sources in the face of growing electricity consumption and environmental problems associated with dependence on coal-fired power. The text examines global trends such as reducing carbon emissions and the transition to renewable energy sources, as well as the role of Kazakhstan in these processes. The article analyzes the current problems of the country's energy infrastructure, including the high level of deterioration of heating networks and the need for modernization, as well as discusses the prospects and challenges of developing green technologies such as solar, wind and biomass energy. Special attention is paid to financial support for renewable energy projects, as well as opportunities for the country to improve the environmental situation and economic growth through the introduction of innovative technologies. In conclusion, the importance of further efforts to develop infrastructure, train specialists and attract investments to achieve a sustainable energy future for Kazakhstan is emphasized.

10.48081/YDUC4699

2025

Выпуск 3

Системы централизованного теплоснабжения в Республике Казахстан характеризуются высоким уровнем физического износа, что приводит к значительным тепловым потерям и высокой аварийности. Традиционные методы эксплуатации, основанные на реагировании по факту инцидента, являются экономически неэффективными и не обеспечивают должной надежности. Целью данного исследования является разработка подхода к применению методов машинного обучения (ML) для анализа и обнаружения аномалий в системах теплоснабжения, основываясь на реальных эксплуатационных данных для перехода к проактивной модели управления тепловыми сетями. Рассмотрены ключевые задачи предиктивного анализа, такие как прогнозирование тепловой нагрузки, и обнаружение аномалий для своевременного выявления утечек, порывов и отказов оборудования. Проводится сравнительное описание методов детекции: от классического порогового контроля до продвинутых алгоритмов, таких как кластеризация (DBSCAN), ансамблевые модели (Isolation Forest) и нейросетевые подходы (автоэнкодеры). Продемонстрированные возможности применения ML-моделей подтверждают реальность перехода от дорогостоящей модели «аварийного ремонта» к проактивному «обслуживанию по фактическому состоянию». Исследование показало, что для рассматриваемого вопроса наиболее перспективной является гибридная стратегия искусственного интеллекта, сочетающая несколько методов машинного обучения.

10.48081/TAXG1964

2025

Выпуск 3

Прокалка нефтяного кокса является ключевым процессом для формирования его товарных свойств, необходимых в алюминиевой промышленности, где удельное электрическое сопротивление (УЭС) существенно влияет на эффективность производства. Цель исследования заключалась в разработке метода прогнозирования УЭС прокаленного нефтяного кокса с использованием искусственного интеллекта для оптимизации режима работы печи и повышения качества продукции. В работе применялись лабораторные испытания в муфельной печи при температурах 900–1300 °C с измерением УЭС, а также методы машинного обучения, реализованные в языке программирования Python. Для обучения модели глубоких нейронных сетей использовались производственные данные. Установлена обратная зависимость УЭС от температуры прокалки: минимальное значение УЭС (459 мкОм·м) достигнуто при 1380 °C, что связано с графитизацией структуры кокса. Разработанная модель продемонстрировала потенциал для прогнозирования УЭС с метриками качества R² = 0,152 и MAE = 10,729 мкОм·м. Исследование подтвердило возможность применения искусственного интеллекта для контроля качества кокса, что способствует снижению энергозатрат и брака. Научная новизна работы заключается в адаптации глубоких нейронных сетей к задаче прогнозирования УЭС нефтяного кокса, а практическая значимость – в возможности интеграции модели в системы управления печами для оперативной корректировки технологического процесса.

10.48081/HBCD6361

2025

Выпуск 3

В данной статье представлен концепт аппаратно-программного комплекса для непрерывного измерения потока в открытых каналах, использующего ультразвуковые доплеровские сенсоры и метод анализа по взаимной корреляции. Решение разработано для повышения точности измерений уже установленных на реке Талас датчиков измерения расхода, использующих эффект Доплера. Для оценки точности измерения произведены экспериментальные замеры с помощью стационарных доплеровских расходомеров и гидрометрических вертушек ГМЦМ-1, которые показали необходимость разработки и внедрения метода взаимной корреляции. Предложенный концепт включает в себя математическое моделирование, адаптированное размерам и гидравлическим условиям реки, что позволяет оценить среднюю горизонтальную скорость и объемный расход с заметным снижением неопределенности по сравнению с традиционными методами. Архитектура прототипа реализована на платформе Raspberry Pi 4, интегрированной с модулями преобразования и ультразвуковыми датчиками на 40 кГц, что позволяет осуществлять сбор и обработку данных в реальном времени. Полученные данные обрабатывается для более точного расчета средней скорости потока и расхода, предлагая эффективный, точный и адаптируемый инструмент для гидрологического мониторинга и устойчивого управления водными ресурсами

10.48081/WAOW1921

2025

Выпуск 3

В статье рассмотрена возможность передачи данных по радиоканалу для автономных мобильных систем экологического мониторинга. В результате поиска и изучение информации о современных методах передачи данных с первичных измерителей на стационарных источниках эмиссий, проведен анализ информации об облачных технологиях и решениях, применимых для автоматизированного мониторинга, исследованы существующие протоколы передачи данных, их возможности и применимость в передвижных станциях мониторинга окружающе среды. При исследовании требований безопасности передачи данных и возможных методов их защиты подготовлена структурная схема разработанной системы передачи информации. Такая система учитывает возможность интеграции облачных сервисов для сбора, хранения и обработки данных. Приведенные результаты экспериментов были получены при передаче по радиоканалу с использованием микропроцессоров Raspberry Pi. Такое решение должно учитывать использование мобильных станций экологического мониторинга в удаленных труднодоступных местах, без возможности применения сотовой связи. К удалённым местам без покрытия GSM также можно отнести степь, рельеф или густую растительность, где невозможна установка необходимого стационарного оборудования. Такие изолированные территории как правило подвергаются экологическому влиянию внешних антропогенных факторов, без возможности фиксации основных показателей от источников загрязнений.

10.48081/OCZA9347

2025

Выпуск 3

В данной статье представлена разработка и экспериментальная проверка системы передачи энергии по одному оптоволоконному каналу. Одним из наиболее перспективных решений является технология Power-over-Fiber (PoF) , предполагающая использование волоконно-оптических линий как для транспортировки энергии, так и для информационного обмена. Описана архитектура лабораторного стенда, включающего полупроводниковые лазеры, оптоволоконную линию стандарта G.651 и фотоприёмник с нагрузкой. Проведены измерения электрических и тепловых параметров системы при различных режимах работы. Экспериментально подтверждена возможность эффективной передачи электрической мощности до 0,08 Вт с достижением коэффициента полезного действия на уровне 13,7%. Также рассмотрена схема совмещённой передачи энергии и информации на основе многоканальной оптической конфигурации. Работа демонстрирует практическую реализуемость концепции и перспективность её применения в телеметрических системах, автоматике. Обоснованы направления дальнейших исследований, включая повышение КПД, миниатюризацию компонентов и интеграцию с существующими волоконно-оптическими сетями.

10.48081/YJWT7001

2025

Выпуск 3

В условиях глобальных климатических изменений и стремительного роста энергопотребления возрастает необходимость повышения энергоэффективности зданий и внедрения устойчивых решений в области энергетики. Настоящая работа посвящена вопросам энергоэксплуатации зданий с акцентом на обеспечение их устойчивости за счёт интеграции возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Рассматриваются современные технологии и стратегии управления энергопотреблением, включая использование солнечных панелей, тепловых насосов, ветрогенераторов и систем накопления энергии. Особое внимание уделено интеллектуальным системам управления зданием (ИСУЗ), позволяющим оптимизировать потребление ресурсов и минимизировать углеродный след. Анализируются примеры успешной интеграции ВИЭ в жилые и коммерческие объекты, а также даются рекомендации по проектированию и эксплуатации зданий с учётом требований устойчивого развития. Работа направлена на поддержку перехода к низкоуглеродной экономике и повышение экологической устойчивости городской среды. В связи с проблемами, вызванными изменением климата, растёт популярность экологичных зданий. Более того, становится необходимым обеспечить устойчивое развитие посредством управления эксплуатацией новых и возобновляемых источников энергии. В связи с этим в данной статье описывается предложение и эмпирическая демонстрация метода оптимизации энергоснабжения зданий, интегрированных в возобновляемые источники энергии, с использованием фотоэлектрических систем (ФЭС) и систем накопления энергии (СЭ).

10.48081/NVGA2740

2025

Выпуск 3

The quality of life and public health are deteriorating due to the contamination of water resources with heavy metals, especially near mining and ore-processing sites. The most severe pollution is associated with the extraction of Cu, Zn and Pb. This study conducted a fractal R/S-analysis of time series data (turbidity, electrical conductivity, flow, and pH) of wastewater from a site in the Sayak ore district (Republic of Kazakhstan). A sharp increase in flow was observed from July 10 to July 15, 2024, and an increase in electrical conductivity from July 4 to July 26, 2024, although without exceeding critical levels. The Hurst exponent for electrical conductivity exceeds 0.56, indicating the presence of long-term memory and the stability of the process. Minor variations in turbidity indicate no serious harm to the environment. However, the data are limited and do not allow for an assessment of all deposits in the region, making it difficult to draw conclusions about the impact on the environmental safety of the Balkhash urban region. Despite the high risk of chronic diseases in the area, the results confirm that fractal analysis can serve as a useful indicator of environmental conditions and a basis for monitoring systems.

10.48081/UFNH5611

2025

Выпуск 3

Бұл мақалада аралас отын брикеттерін өндіру арқылы қамыс пен мысыққұйрықты пайдалану мүмкіндігі талданады. Іле, Шу, Сырдария, Қаратау және Ақсу өзендерінің төменгі ағысы мен атырауларында, Балқаш көлдерінің жағасында және басқаларында, сондай-ақ сулы-батпақты жерлерде қамыс және мысыққұйрықтың ірі массивтері орналасқан. Мұның бәрі ыстық уақытта қатты өртке әкеледі. Қамыс және мысыққұйрық - бұл ауылшаруашылық жерлерінің учаскелері, суару каналдарының төсектері және т. б. д., гидрофитті арамшөптермен бітелу, оларды әртүрлі тәсілдермен, соның ішінде химиялық жолмен бақылау керек. Бұл өсімдіктер өте жоғары көміртегімен сипатталады. Осыған байланысты ауыл шаруашылығы қалдықтарын тауарлық өнімге қайта өңдейтін шағын және орта кәсіпорындарды дамыту өзекті болып отыр. Мақалада сабан қосылған қамыс сияқты ауылшаруашылық қалдықтарынан жасалған отын брикеттерінің энергетикалық сипаттамалары талданады. Әдебиеттерге шолу жасалды, сондай-ақ Қазақстан Республикасы Ақмола облысының қамыс алқаптарының әуе, ғарыштық бейнелерін декодтау жүргізілді, оның талдауынан таңдалған мәселе бойынша зерттеулер жүргізудің орындылығы анықталды, бұл ауыл шаруашылығында қамыс брикеттерін пайдаланудың артықшылықтарына байланысты.

10.48081/VGSO8297

2025

Выпуск 3