Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Транспорт

Мото AGM аккумулятор ввод в эксплуатацию

08.06.2021 12:19:01 | Автор: admin

Привет, Хабр! Сегодня мы введём в эксплуатацию сухозаряженный мотоциклетный AGM аккумулятор. Данное руководство можно использовать и для обычных сухозаряженных кальциевых АКБ с жидким электролитом.

Заодно обсудим, чем отличаются разные типы свинцовых аккумуляторов, и как это сказывается на их применении. Как всегда, будут видео и показания приборов.

Такие маленькие аккумуляторы используются в мотоциклах, скутерах, квадроциклах, гидроциклах, снегоходах, мотокультиваторах, мини-тракторах и даже опрыскивателях.



Основным отличием мотоциклетного AGM аккумулятора от привычных резервных (для источников бесперебойного питания, ИБП) и тяговых является назначение, соответственно которому нормируются ключевые параметры. У аккумуляторов, предназначенных для разных целей и условий применения, эти параметры разные.
Напряжения в этой статье будут приводиться для наиболее распространённых 12-вольтовых аккумуляторных батарей, к которым относится и подопытная.
Для стартерного или маломощного резервного аккумулятора титульной является полезная ёмкость 20- часового, иногда 10-часового разряда до 10.5 или 10.8 вольт под нагрузкой. Пример GS-12-12 L: 12 вольт, 12 ампер*часов.



Для тягового (глубокого цикла) в качестве основного параметра нормируется ёмкость 2-часового разряда (6-DZM-12: 6 банок, то есть, 12В, 12 А*ч), для мощного резервного мощность 15-минутного разряда (HR-W 12-34: 12В, 34 ватта на банку). Вот и ответ на вопрос, почему тяговая или премиум ИБП батарея того же напряжения, той же титульной ёмкости имеет массу, цену и иногда размер заметно выше, чем у бюджетной линейки для ИБП.



При глубоких разрядах химического источника большими для него током и мощностью вступает в силу закон Пейкерта, согласно которому, полезная отдаваемая ёмкость окажется ниже, чем при более низких токах.
Причины такого феномена поляризация и загромождение пор активных масс продуктами реакции, в случае свинцового аккумулятора кристаллами сульфата свинца. Выход из положения заложить больше активных масс, что, наряду с более стойкой конструкцией тоководов, пластин и предотвращающими их разрушению сепараторами, пригодится и для повышения следующих характеристик.



Вторым и третьим важнейшими параметрами являются количество циклов заряд-разряд и срок службы при постоянном буферном подзаряде до снижения ёмкости на 20-40 процентов. Дополнительно в информационном листке (даташите) к аккумуляторной батарее производители обычно предоставляют таблицы и графики ёмкости при разных токах и мощности разряда до разных напряжений с учётом температуры.



В отличие от тяговых и резервных, стартерный аккумулятор после ёмкости имеет второй, самый ключевой параметр пусковой ток, нормируемый как ток холодной прокрутки по тому или иному стандарту измерений. Именно он определяет способность запустить двигатель стартером, что является наипервейшей задачей автомобильной или мотоциклетной АКБ.
Потому основное свойство стартерной аккумуляторной батареи кратковременно выдавать весьма значительный ток,а затем оперативно восполнять затраченный заряд от генератора.

Стартерный аккумулятор современного транспортного средства, в котором много потребителей электроэнергии, в том числе, таких мощных, как нагревательные приборы и лебёдки, которое часто эксплуатируется в городском режиме коротких поездок, кроме достойной ёмкости, должен обладать и третьим важным свойством способностью выдерживать циклирование и длительное пребывание в состоянии частичной заряженности PSoC, partial state of charge. Именно поэтому под капот всё чаще ставят AGM или EFB (SFB и др.) стартерные батареи, имеющие некоторые черты тяговых.

В AGM absorbent glass mat жидкий электролит не плещется свободно, а пропитывает сепараторы из стекловолокна стекломаты. Подобные стекломаты, наряду с конвертами, защищающими пластины, могут быть в конструкции EFB, где электролит свободно плещется. Также эти батареи премиум-сегмента снабжены усиленными решётками и утолщёнными активными массами по сравнению с обычными стартерными и дешёвыми резервными. Всё это повышает надёжность и стойкость, но чаще всего затрудняет диффузию ионов и перемешивание электролита, потому при эксплуатации продвинутых АКБ следует учитывать их особенности.



Итак, перед нами новый AGM аккумулятор Siltech DC MF 1205 12 В 5 А*ч. В комплекте паспорт с инструкцией на русском языке, сам аккумулятор, винты с гайками для клемм, удобная батарея капсул с дозированным электролитом и клапанные пробки на заливные горловины, конструктивно объединённые с верхней крышкой.



Вскрывать ёмкости с электролитом не следует, плёнки на горлышках капсул пробиваются иглами заливных горловин при установке ёмкости на аккумулятор. Но мы всё же проткнём одну из плёнок, чтобы измерить плотность рефрактометром. (Не повторяйте это!)



Плотность чуть выше 1.31. В очередной раз убеждаемся, что в AGM заливают электролит повышенной плотности.



Формовка сухозаряженных аккумуляторов производится на заводе, далее пластины сушат, и уже из сухих формованных пластин собирают аккумулятор. Срываем наклейку, предохраняющую от кислорода, влаги и пыли, видим заливные горловины с иглами.



Перед заливкой электролита подключим к клеммам АКБ вольтметр с регистратором, чтобы посмотреть, как произойдёт активация химического источника тока. Исходная температура аккумулятора 24.3 градуса Цельсия.



Аккуратно переворачиваем ёмкость-дозатор, устанавливаем её сверху батареи и утапливаем вниз, прокалывая плёнки на горлышках. Это пришлось делать двумя руками. потребовалось прилагать усилие равномерно с левой и правой стороны.



Ещё не весь электролит поступил в банки аккумулятора, а его температура уже поднялась почти на 2 градуса, до 26.2.



Убедились, что весь электролит вытек, снимаем ёмкость-дозатор. Температура 31 градус.



Активация идёт полным ходом, с выделением теплоты. Реакция экзотермическая.
Так как электролит поступал в банки неравномерно, рост напряжения при активации также неравномерный. За минуту напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) поднялось с 10.72 до 12.55 вольт, затем две минуты росло до 12.7 и продолжает расти.



Прошло полчаса, на клеммах 12.78 В. Температура снижается, активацию можно считать завершённой.



Мотоциклетные аккумуляторы маркируются в японском индустриальном стандарте JIS. Нашу АКБ производитель маркировал собственным кодом DC MF 1205, но в JIS такой типоразмер обозначается UT5L-BS. Именно этот пункт выбираем в меню тестера.



Внутреннее сопротивление 18.18 мОм, ток холодной прокрутки 165 А, НРЦ 12.72 В. Батарея исправна.



Тестер показывает, что АКБ полностью заряжена, но инструкция предписывает, что перед установкой аккумулятора на транспортное средство после активации его обязательно необходимо зарядить, в противном случае батарея теряет до 20% ёмкости.



Инструкция рекомендует заряжать током 1/10 ёмкости, (в нашем случае 500 мА), и остановить заряд при достижении напряжения 16 вольт. Рекомендуется полная зарядка на стационарном зарядном устройстве не реже, чем один раз в 3 месяца.



В лаборатории автоэлектрики Вектор мы предпочитаем при заряде постоянным током перед высоковольтным дозарядом произвести этап основного заряда током 10% ёмкости до напряжения от 14.1 до 14.8 вольт, в зависимости от типа аккумулятора, (обычно 14.4-14.7), дождаться снижения тока при этом напряжении, и заряжать далее при повышенном напряжении более низким током, обычно 2% от ёмкости.



Однако одноэтапный профиль из инструкции Siltech предписывает не держать АКБ при 16 вольтах, а сразу отключать заряд по достижении этого напряжения. Так как это стартерная AGM, этот профиль можно считать годным для безопасного заряда, но в таком случае важно не прозевать момент достижения 16 вольт и немедленно отключить ток.



Заряжать можно как стабилизированным источником тока и напряжения в виде зарядного устройства (ЗУ) или блока питания, так и ЗУ с автонастройкой параметров заряда с микропроцессорным управлением в реальном времени. Таких продвинутых автоматов сегодня существует много, например, зарубежные СТЕК, Optimate, NOCO и отечественные изделия от предприятий ЛБ-Электро, Автоэлектрика, Балсат. Мы воспользуемся прибором Бережок-V на базе ЗУ Вымпел-30 производства Орион СПБ.



При запуске заряда автомат подал на нашу 5 А*ч АКБ ток, выросший примерно за секунду от рекомендованных в инструкции 0.5 до 5 ампер, то есть, 1C, 100% ёмкости, казалось бы, десятикратное превышение. Что это, глюк, сбой, ошибка или недоработка алгоритма?



На самом деле, никакого превышения нет. По Вудбриджу, ток начала заряда постоянным напряжением как раз составляет 100% ёмкости. И такое начало первого этапа далеко не редкость из мира сверхбыстрых методов заряда и полезных моделей, их реализующих. Наоборот, это происходит повседневно под капотом авто. Генератор автомобиля часто выдаёт 60 ампер, а то и больше, 60 А*ч аккумуляторной батарее. Но это не значит, что так можно зарядить аккумулятор за час, или что этот ток можно держать вплоть до 16 вольт. Как только напряжение на клеммах достигает уставки регулятора напряжения, зарядный ток снижается.

Не всегда состояние аккумуляторной батареи позволяет принимать такой высокий ток после запуска двигателя стартером, часто мешает прогрессирующий разбаланс из-за недозаряда и сульфатации. И увы, никогда полный выравнивающий восстановительный заряд не может осуществиться при напряжениях бортовой сети автомобиля, (если не говорить о гипотетических сложных микропроцессорных системах, где в бортсети есть контроллер заряда, датчик батарейного тока, и так далее). Потому не реже,чем раз в 3 месяца, аккумулятору необходим стационарный заряд. Стационарный то есть, не от штатного генератора, а от специализированного зарядного устройства или источника питания, адекватно управляемого вручную или автоматом.



5 ампер было при 13.5 вольтах, а по прошествии 5 минут при 14.1 В всего 4 ампера. Далее напряжения будут расти, а максимальные токи снижаться, это общее правило почти всех методов и профилей заряда. Исключение составляют специальные режимы для эффективного перемешивания электролита, когда подаются значительные токи при перенапряжениях в течение нормированного времени, а также режимы буферного и периодического подзаряда в хранении. Параметры этапа зависят также от температуры аккумулятора, которая может меняться в ту или иную сторону по внутренним и внешним причинам несколько раз на протяжении заряда.



На утро следующего дня ЗУ в режиме хранения, заряд завершён. На клеммах 13 вольт.



Тестер показывает 16.38 мОм, 184 А, 12.88 В. Параметры батареи улучшились в сравнении с теми, что были до заряда: 18.18 мОм, 165 А, НРЦ 12.72 В.



Электронную нагрузку настроим на ток 20-часового разряда по ГОСТ до 10.5 вольт. Для 5 А*ч АКБ этот ток равен 250 мА.



Аккумулятор отдал 5.461 А*ч. Прекрасный результат.



На разряженной АКБ тестер показывает 129.87 мОм, ТХП 24 А, здоровье 16%, НРЦ 11.03 В, и предписывает зарядить и повторно проверить.



Степень заряженности 0%, потому и внутреннее сопротивление высоко, здоровье и токоотдача низкие. Будем заряжать.



Прошли 2 часа после заряда, можно закрыть крышку и использовать аккумулятор по назначению. Он введён в эксплуатацию.



Показания тестера после разряда 15.27 мОм, 196 А, 12.92 В. Благодаря контрольно-тренировочному циклу (КТЦ), они ещё более улучшились с предыдущих 16.38 мОм, 184 А, 12.88 В. Здоровье АКБ 100%.

По итогам измерений, и пусковой ток, и ёмкость данного аккумулятора соответствуют заявленным, производитель не обманывает, эту сухозаряженную АКБ можно рекомендовать к приобретению.

Итак, после заливки сухозаряженного свинцово-кислотного аккумулятора его действительно необходимо зарядить, чтобы не получить потерю ёмкости и токоотдачи, что мы увидели из показаний приборов в данном эксперименте.

Статья составлена в сотрудничестве с аккумуляторщиком Виктором VECTOR.


Подробнее..

Перемешивается ли электролит в аккумуляторе при движении автомобиля?

17.06.2021 12:20:28 | Автор: admin

Привет, Хабр! Серная кислота почти вдвое тяжелее воды, и её водные растворы, в том числе аккумуляторный электролит, склонны к расслоению: тяжёлая кислота вытесняет лёгкую воду вверх и опускается вниз. Как это влияет на работу аккумуляторной батареи, и насколько эффективно перемешивает электролит тряска при движении транспортного средства? Проведём эксперимент с видео и показаниями приборов.

Перед началом опыта, вспомним известные факты о расслоении электролита:

Основная токообразующая реакция в свинцовом аккумуляторе, двойная сульфатация по Гладстону-Трайбу, требует для заряда воды, которая расходуется из электролита с выделением кислоты, а при разряде наоборот, расходуется кислота и выделяется вода.

Обязательными условиями заряда участка активной массы являются наличие в этом участке воды, а также электрический потенциал не ниже необходимого для преодоления термодинамической электродвижущей силы ЭДС на этом участке. ЭДС тем выше, чем выше концентрация кислоты.

Следовательно, повышенная концентрация электролита в нижней части банок и глубине намазок пластин АКБ аккумуляторной батареи ведёт к тому, что для преодоления термодинамической ЭДС требуется более высокое напряжение на клеммах. При недостаточном напряжении заряд участка активной массы (АМ) с повышенной концентрацией кислоты не произойдёт никогда. Также препятствует заряду и недостаток воды в данном участке АМ.

И заряд, и разряд активных масс ведут к расслоению электролита, так как выделяющаяся при заряде кислота стремится вниз, а образующаяся при разряде вода вверх. Таким образом, если не предпринять специальных мер, при любой глубине циклирования или просто саморазряде АКБ расслоение электролита прогрессирует.

Современные типы АКБ характеризуются плотными сепараторами, препятствующими оплыванию активных масс и короткому замыканию. Они повышают надёжность, виброустойчивость и срок службы АКБ, но и препятствуют перемешиванию электролита, усугубляя тенденцию к расслоению.

Чем более прогрессирует расслоение электролита, тем большая доля активных масс при штатном зарядном напряжении не заряжается, то есть, остаётся в виде сульфата свинца, склонного переходить в труднорастворимую форму. Это явление называется сульфатацией. Не следует путать с двойной сульфатацией п. 1 нормальной токообразующей реакцией. Сульфаты имеют меньшую плотность, чем заряженные АМ губчатый свинец отрицательных пластин и оксид свинца положительных, потому сульфатированные намазки увеличиваются в объеме, что ведёт к разрушению конструкции аккумулятора и коротким замыканиям. П. 5 этому препятствует, но при отсутствии периодического выравнивающего заряда АКБ с расслоением и сульфатацией теряет ёмкость, токоотдачу и концентрацию кислоты в верхних слоях электролита.

Электролит с низкой концентрацией кислоты замерзает при более высокой (менее минусовой) температуре, потому расслоение электролита ведёт к выходу аккумулятора из строя в зимнее время.


По просторам Всемирной Паутины с давних времён гуляет множество мифов о губительности кипячения, заряда с перенапряжением и выделением водорода и кислорода, пузырьки которых перемешивают электролит, для автомобильных АКБ. Многие руководствуются этими мифами при заряде АКБ и выборе для этого зарядных устройств ЗУ.

Отчасти поэтому, во многих моделях ЗУ производители ограничивают напряжение на уровне, не допускающем кипения электролита, в других моделях предоставляют пользователю выбор максимальных напряжений заряда путём ступенчатого переключения или плавной регулировки, даже если ЗУ представляет собой не просто источник питания со стабилизацией тока и напряжения (СС/CV), а имеет алгоритмы автоматического управления напряжением и током согласно табличным значениям профиля или на основании измерения характеристик АКБ.

Водород, аэрозоль серной кислоты и сероводород, могущие выделяться при заряде аккумулятора, действительно опасны, потому заряжать следует в проветриваемом помещении, адекватно управлять током, напряжением и временем заряда, изучить и соблюдать технику безопасности.

В сегодняшнем эксперименте посмотрим, насколько перемешают электролит пара современных отечественных ЗУ, и насколько это требуется от ЗУ вообще, применительно к стартерной аккумуляторной батарее. Ведь она монтируется на автомобиле (мотоцикле, снегоходе, катере...), а тот испытывает ускорения и вибрации при движении. Некоторые авторы считают, что поездки перемешают электролит, потому в функции зарядного устройства это не входит. Давайте попробуем, и узнаем.


Подопытным будет аккумулятор АКОМ +EFB 6СТ-60VL. Со времени предыдущего стационарного обслуживания он использовался на автомобиле 4 месяца. График работы владельца автомобиля сутки через трое, каждая поездка занимала 20 минут. Стартер и сигнализация за трое суток простоя в каждом таком цикле расходовали примерно 3 ампер*часа.

Начнём с измерения параметров текущего состояния. И как всегда, в первую очередь вымоем корпус и зачистим клеммы.


Напряжение разомкнутой цепи НРЦ, оно же ЭДС без нагрузки, по показаниям трёх приборов 12.48, 12.50, 12.52 В.


Плотность электролита по банкам колеблется от 1.22 до 1.23. В крайних банках плотность ниже, в средних выше. Это тенденция, обычная для свинцовых батарей.


Итак, наблюдаем расхождение: НРЦ соответствует уровню заряженности выше 80%, плотность электролита при котором должна быть 1.24, а по плотности уровень заряженности получается 75%, НРЦ должно быть 12.4 В. Причиной такого несоответствия как раз является расслоение электролита за 4 месяца эксплуатации под капотом. Повышенная концентрация кислоты в нижней части банок создаёт завышенное НРЦ. АКБ в таком состоянии необходим стационарный заряд.


Напряжение под нагрузочной вилкой не падает ниже 10 вольт, аккумулятор способен крутить стартер. Но если почитать инструкцию от производителя, то там чётко и ясно написано: если плотность ниже 1.25, аккумулятор требуется зарядить до плотности 1.28. Также в инструкции сказано,что можно оценить степень заряда по напряжению, и рекомендуется производить стационарный заряд при НРЦ ниже 12.5, но если имеется доступ к электролиту, то лучше проверить его плотность.


Приступаем к заряду зарядным устройством BL1204 на программе 2.


Заряд длился 9 часов. Плотность по банкам составила от 1.23 до 1.24.


По графику напряжения на клеммах, видно, что ЗУ производит основной заряд с подачами и паузами разной продолжительности, а затем три этапа непрерывного дозаряда, после чего последовали тест АКБ и буферный режим 13.65 В. Однако для кальциевой АКБ до 14.8 вольт происходит лишь основной заряд, потому продолжим заряд на программе 4.


Время заряда составило 1 час 16 минут плюс 20 часов в режиме буферного хранения. Плотность поднялась ещё на одну сотую и составила от 1.24 до 1.25. Сделаем ещё один проход на 4-й программе.


Время заряда снова 1 час 16 минут. Плотность поднялась всего на 0.005. Перезапустим программу 4 в третий раз.


Третий проход длился те же 1 час 16 минут. Плотность снова поднялась на 0.005. Отключаем ЗУ от АКБ. После отстоя продолжительностью 18 часов 20 минут НРЦ 13.20 В. При плотности 1.25 это говорит об очень сильном расслоении электролита. Запустим программу 4 ещё раз.


Заряд длился на этот раз около 50 минут. Плотность электролита не поднялась. Попробуем воспользоваться другим ЗУ.


Возьмём Бережок-V, установим 15.9 В то же максимальное напряжение, что у BL1204.


Ток изменяется от -0.2 до 4.5 ампер. Отрицательное значение тока не ошибка токовых клещей, а разрядные импульсы в асимметричном (реверсивном) заряде.


Заряд длился 4 часа, за которые ЗУ сделало две длительные паузы, и затем перешло в режим хранения не поддержание буферного напряжения, как BL1204, а периодический подзаряд.
В пиках напряжение достигает тех же 15.9.


Плотность в 5 банках составила 1.26 или чуть выше, и в одной 1.255. Оставим АКБ на ночь дозаряжаться в режиме хранения.


По прошествии 15 часов, импульсы тока доходят до 5 А, снижаясь менее чем за секунду до 1 А.
Для отбора проб электролита из глубины банок воспользуемся удлинённой пипеткой, гибкий наконечник которой может пройти сбоку от пластин. Короткой пипеткой произведём отбор, как обычно, из верхнего слоя.


Плотность верхнего слоя составила 1.26, нижнего почти 1.31. Это весьма значительное расслоение, обуславливающее высокое напряжение разомкнутой цепи при недозаряженных и сульфатирующихся нижних частях пластин. Ни одно из применённых ЗУ при заряде нашего аккумулятора до 15.9В с расслоением не справилось.


Устранят ли поездки такое расслоение? Для непосредственной проверки установим АКБ под капот, для чего пришлось удлинить провод массы.


Для лучшего перемешивания прибавим напряжение бортовой сети с 14.3 до 14.8 В, так как это позволяет сделать трёхуровневый регулятор напряжения.


Приборная панель Gamma GF-618 позволяет регистрировать данные поездок, что тоже очень пригодится в нашем эксперименте.


Пробег за трое суток в городском режиме составил 143.7 километра. Большое количество разгонов и торможений должно способствовать перемешиванию электролита.


Израсходовано 12.8 литров бензина.


После таких поездок плотность на глубине составила 1.29.


Плотность сверху 1.27. Предписываемого инструкцией значения 1.28 так и не достигли. Расслоение до сих пор присутствует. Покатаемся ещё трое суток, на этот раз, не только по городу, но и по трассе.


Итого за 6 суток автомобиль двигался восемь с половиной часов.


Общий пробег за это время 377.8 км.


Бензина затрачено 28.8 литра.


Плотность электролита наверху и внизу, наконец, уравнялась, и составила чуть ниже 1.27.


Итак, чтобы устранить расслоение в Ca/Ca EFB аккумуляторе после нескольких перезапусков стационарного заряда до 15.9 вольт, понадобилось почти 378 километров пробега и 29 литров бензина при напряжении бортсети 14.8 В. Сделаем выводы:
Q: Перемешивается ли электролит в современном кальциевом аккумуляторе с высокой плотностью сепараторов и упаковки пластин при движении транспортного средства?
Да, действительно перемешивается.
Q: Насколько такое перемешивание эффективно?
Мягко говоря, не очень.При более низком напряжении бортовой сети и более коротких поездках расслоение электролита продолжило бы прогрессировать
Q: Остались ли после всех стараний в испытуемом аккумуляторе недозаряд и сульфатация?
Да, остались. Чтобы считать данную АКБ заряженной, мы должны получить плотность верхних слоёв не менее 1.28.
Q: Проявляют ли EFB аккумуляторы, вместе со склонностью к расслоению электролита, заявленную стойкость к длительному недозаряду (PSoC, partial state of charge, состояние частичной заряженности) и циклированию с глубокими разрядами?
Да, как показывают другие наши исследования, которые продлжаются, уже выложено несколько видео, и готовятся следующие видео и статьи.
Q: Тем не менее, будут ли ёмкость, токоотдача и устойчивость к замерзанию электролита деградировать если не предпринимать периодических регламентных процедур по полному стационарному заряду?
Будут, у любого свинцово-кислотного аккумулятора, потому что препятствует замерзанию концентрация кислоты в растворе, полезная ёмкость обеспечивается количеством заряженных (десульфатированных) активных масс, а способность отдавать ток полезной нагрузке и оперативно восполнять затраченную энергию от генератора автомобиля или иного зарядного устройства действующей площадью активных масс. На ёмкость и токоотдачу влияет доступность воды для заряда и кислоты для разряда, т.е. расслоение электролита напрямую вредит этим ключевым для химического источника тока параметрам.

Теперь давайте всё-таки продолжим заряд данной аккумуляторной батареи. На этот раз начнёт Бережок-V, при том же напряжении окончания заряда 15.9 В.


Заряд продолжался около 4 часов, плюс 4 часа в хранении.


Плотность поднялась с чуть ниже 1.27 до 1.275. Передаём эстафетную палочку BL1204.


Заряд длился около часа, и далее 14 часов в режиме хранения.


Плотность осталась 1.275.


Установим на Бережке-V ограничение напряжения 16.7 вольт и запустим заряд.


По прошествии 4 часов ЗУ автоматически перешло в режим хранения. Плотность и над пластинами, и на глубине чуть выше 1.28. Электролит перемешан, расслоение устранено.


Адекватный стационарный заряд не только перемешивает электролит эффективнее, чем ускорения и вибрации при движении транспортного средства, но и позволяет более полно зарядить аккумуляторную батарею, устранить сульфатацию, поднять эксплуатационные характеристики.


Спустя сутки, имеем следующие показания тестера:
Здоровье 100%, внутреннее сопротивление 4.81 мОм, ток холодной прокрутки 574 из 560 А по стандарту EN. НРЦ 12.80 В соответствует плотности 1.28. Расслоения нет, АКБ в полном порядке, можно ставить под капот.

Статья составлена в сотрудничестве с аккумуляторщиком Виктором VECTOR, осуществившим описанные опыты.


Подробнее..

Чем кальциевые аккумуляторы отличаются от гибридных?

21.06.2021 16:11:25 | Автор: admin
Они отличаются тем, что у гибридных (Ca+, Ca/Sb) свинцовый сплав положительных решёток легирован сурьмой, а отрицательных кальцием, тогда как у кальциевых (Ca/Ca) те и другие кальцием. В результате, выделение газов происходит при разных напряжениях заряда, и токи окончания заряда при этих напряжениях тоже разные.

Однако, современные автомобильные аккумуляторы отличаются не только составом металлов, но и плотностью установки пластин в банках, а также сепараторами между пластинами, которые влияют на распределение ионов носителей заряда в электролите, а значит, и потенциалы, и токи при том или ином напряжении на клеммах. Потому случаются казусы, когда кальций ведёт себя как гибрид или гибрид как кальций.


Обманывают ли нас производители, или мы не всегда учитываем влияния конструкции на электрохимические процессы? Проведём серию испытаний пары аккумуляторных батарей (АКБ), изображённых на фото.

В сегодняшнем эксперименте участвует батарея 6СТ-64L Тюмень PREMIUM СаСа 64 А*ч. Кальциевая технология освоена Тюменским аккумуляторным заводом (с лосем на логотипе) в 2019 году.


Аккумулятор полностью разряжен, плотность электролита 1.07 граммов на кубический сантиметр. Ареометр утонул ниже шкалы. (Выводим тюменского лося на чистую воду, шутка для тех, кто знает: электролит полностью разряженного свинцово-кислотного аккумулятора вода, потому что вся кислота в намазках, в виде сульфатов свинца).


Тестер показывает уровень заряженности (state of charge, SoC) 0%, внутреннее сопротивление 9.77 мОм, ток холодной прокрутки (ТХП) 283 из 620 А по стандарту EN, напряжение разомкнутой цепи (НРЦ, оно же электродвижущая сила ЭДС без нагрузки) 11.53 В, и предписывает зарядить аккумулятор.


Заряжать будем зарядным устройством (ЗУ) Кулон-720. Настроим следующие параметры заряда: предзаряд до 12 В 2 А, основной заряд 14.7 В 6.4 А 24 часа, хранение 13.2 В 0.5 А.


Дозаряд у Кулона-912 реализован качелями, так принято называть управление двухпороговым компаратором или компаратором с гистерезисом по напряжению. Когда напряжение на клеммах достигает верхней планки, ЗУ отключает зарядный ток. Когда поляризация релаксирует, напряжение на клеммах снижается, и при касании нижней планки ЗУ возобновляет подачу тока. Продолжаются эти циклы до превышения максимального времени. Установим пороги 15.6 и 14.7 В, ток 3.2 А, продолжительность 16 часов.


Прерывистый дозаряд качелями или моргалкой служит затем, чтобы минимизировать потерю воды на электролиз, и при этом по возможности полнее зарядить АКБ и перемешать электролит. Исторически этот способ сложился применительно к зарядным устройствам (источникам питания), у которых было невозможно оперативно регулировать зарядный ток, и вместо снижения силы тока, его прерывали по таймеру с помощью реле указателей поворота, либо по напряжению с помощью компаратора. Чтобы компаратор не возобновлял заряд моментально после его отключения, а делал паузу, понадобился гистерезис.

Некоторые энтузиасты считают электролиз воды при заряде аккумулятора вообще недопустимым, и устанавливают низкий верхний порог качелей. Дозаряд с такими настройками затягивается надолго, и часто не устраняет расслоения электролита и сульфатации глубинных слоёв намазок. Поверхность пластин при этом может выглядеть идеально: коричневая у положительных и серебристая у отрицательных, но при изгибе материала активных масс (АМ) он хрустит, выдавая присутствие сульфатов в глубине. Разумеется, для проверки пластин на хруст АКБ следует вскрыть и разобрать, потому эти факты не общеизвестные.
Крайне не рекомендуем разбирать любые химические источники тока без адекватной всесторонней подготовки: техники безопасности, оборудованного рабочего места (не на кухне и не в жилом помещении), средств индивидуальной защиты, знания дела и навыков работы, а прежде всего, понимания, зачем это делается. Компоненты химических накопителей энергии по своей природе токсичные, едкие, а часто ещё и пожаровзрывоопасные.

Другие энтузиасты пошли дальше и стали регулировать интегральный ток с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM) более высокой частоты, чем доли герца единицы герц, реализовав подачи зарядного тока одной и той же амплитуды пачками импульсов ШИМ. В любом случае, для эффективного заряда свинцово-кислотного аккумулятора, необходимо обеспечить присутствие воды в зоне реакции, т.е. перемешивать электролит, так как при заряде АМ затрачивается вода и выделяется кислота, и потенциал заряжаемого участка АМ должен быть достаточным для преодоления термодинамической ЭДС и осуществления реакции Гладстона-Трайба.


Пошёл предзаряд.


Вскоре ЗУ перешло к этапу основного заряда.


За три с половиной часа залито 22.4 А*ч, напряжение на клеммах 13.3 В. Оставим ЗУ работать на ночь.


На следующий день время заряда составило 19 часов 42 минуты, аккумулятору сообщено 75.3 А*ч. Напряжение дозаряда доходит до установленных 15.6, ток при этом напряжении снизился до 1.2 А.


Алгоритм ЗУ не просто включает и отключает ток, а продолжает заряд некоторое время при максимальном напряжении, отключает, после падения включает сначала заряд постоянным напряжением по нижней уставке, затем по верхней, с ограничением тока не выше установленного.


Плотность электролита уже чуть выше 1.25.


С момента начала заряда прошло 23 часа, залито 77.4 А*ч. Ток при 15.6 В снизился до 1 А.
АКБ продолжает заряжаться, плотность электролита поднялась чуть выше 1.26.


Заряд продолжался 26 с четвертью часов, батарее передано 79.2 А*ч. Ток при 15.6 В не снижается.


Плотность 1.27.


29 с половиной часов от начала заряда, залито 80.9 А*ч. Ток при 15.6 В снизился до 0.9 А. Оставим ещё на ночь.


На утро аккумулятору сообщено 82.6 ампер*часа, ЗУ в режиме хранения. С начала заряда прошло 45 с половиной часов.


Плотность во всех банках 1.28. Нам удалось зарядить эту АКБ после глубокого разряда за один подход.


Однако возникают сомнения в том, что эта АКБ полностью кальциевая. При заряде она повела себя как гибридная. Ca/Ca аккумулятору 16 часов дозаряда, а именно такое максимальное значение можно установить на Кулоне-720, и его мы как раз установили, бывает недостаточно. Приходится перезапускать заряд.

Разряжать будем электронной нагрузкой ZKE EBD-A20H, по ГОСТ током 5% номинальной ёмкости 3.2 А до касания под нагрузкой 10.5 В.


Прибор подключается к ПК по USB и позволяет строить графики напряжения и тока. После начала разряда стабилизированным током напряжение растёт вследствие зависимости сопротивления электролита от концентрации кислоты, затем вскоре начинает плавно снижаться по мере разряда аккумулятора.


Через 8 часов разряда напряжение на клеммах 12.22 В. Слито 26.78 А*ч, 332.45 Вт*ч.


Через 20 с половиной часов разряд продолжается, на клеммах 11.07 В, АКБ отдала 66.86 А*ч, что уже превышает паспортную ёмкость. Как видно из графика, в конце разряда напряжение снижается быстрее, модуль первой производной выше.


На последней минуте график резко пошёл вниз.


Разряд завершён, напряжение после снятия нагрузки начало расти. Время разряда составило 20 часов 44 минуты, отданная ёмкость 67.39 А*ч.


Через 3 минуты после снятия нагрузки напряжение на клеммах выросло до 11.42 В. Подождём ещё час.


Прошёл час с момента завершения разряда, НРЦ 11.63 В.


Плотность электролита ниже 1.10. Ставим на заряд.


Заряд продолжается 26 часов 19 минут, залито 79.2 А*ч. Ток при 15.6 В 1 А.


Плотность уже 1.27. Аккумулятор заряжается очень легко при дозаряде качелями с максимальным напряжением 15.6. Так обычно ведут себя гибридные Ca/Sb, а не кальциевые Ca/Ca аккумуляторы.

Смотрим интенсивность газовыделения в качелях до 15.6. Это также признак гибридной АКБ. В силу более низкого напряжения начала газовыделения, расход воды при эксплуатации у этой АКБ выше, чем у других современных Ca/Ca. Это следует обязательно помнить, не забывать проверять уровень электролита, и своевременно доливать дистиллированную воду.

GIF 7952.5 Кбайт

А так кипит при дозаряде с перенапряжениям вторая участница тестов оригинальная запасная часть LADA 6СТ-62VL производства жигулёвского завода АКОМ, типичная полностью кальциевая Ca/Ca батарея. Для такого газовыделения понадобилось 16.2 вольта при постоянном токе 2% ёмкости, то есть, 1.2 ампера, безо всякого прерывания качелями.

GIF 7597.95 Кбайт

Тесты АКБ Лада объёмны и заслуживают как минимум отдельной статьи, потому здесь приведём только их конечные результаты, нужные для сравнения двух испытуемых образцов.



Показания тестера у Тюмени: здоровье 100%, ТХП 687 из 620 А по EN, внутреннее сопротивление 4.02 мОм, НРЦ 12.96 В. У Лады: EN 722 из 600 A, 3.82 мОм.


Просадка под нагрузочной вилкой 200 А до 10.64 В.


Для сравнения, Лада проседает до 10.90.


Масса тюменского аккумулятора 16.4 кг.


Сведём данные тестирования двух аккумуляторных батарей в одну таблицу:
Фактическая удельная ёмкость на килограмм массы батареи у АКБ Лада на 11.57% выше, чем у Тюмень Премиум, удельный ток холодной прокрутки на 13.69%. Оба этих параметра зависят не от кальция и сурьмы в свинцовом сплаве, а от собственно массы активных масс и их рабочей площади, а также конструкции решёток и тоководов. Получается, действующих активных масс у тюменского аккумулятора меньше, а несуще-токоведущих конструкций больше. Это признаки классической докальциевой технологии, по которой часто производились гибридные Ca/Sb батареи.

Итак, по итогам испытаний двух АКБ типичной современной Ca/Ca Лада производства АКОМ (завод, использующей технологию Exide), и тюменской Premium с маркировкой Ca/Ca и лосем на логотипе, можно сделать следующие выводы:

  1. Оба аккумулятора проявили прекрасные характеристики: ёмкость по ГОСТ и пусковой ток по цифровому тестеру и нагрузочной вилке выше паспортных, однако Лада показывает заметно лучшие параметры, чем Тюмень Premium.
  2. Жигулёвская АКБ АКОМ при заряде ведёт себя как полагается Ca/Ca, тогда как тюменская заряжается как гибридная: рано начинается газовыделение, электролит перемешивается без затруднений, выравнивающий заряд проходит легко и быстро.
  3. Тюменская Премиум изготовлена по более старой технологии, чем жигулёвская Лада. Именно поэтому, несмотря на современный кальциевый сплав и отрицательных, и положительных решёток, тюменская АКБ имеет меньшую плотность упаковки пластин и проявляет свойства, характерные для гибридной, а не Ca/Ca АКБ.

Так мы раскрыли секрет странных аккумуляторных батарей: электрохимические процессы в своей кинетике зависят не только от химии, но и от физики, в частности, геометрии электродов и сепараторов между ними.

В модерновых Ca/Ca батареях кальциевый сплав и компактная конструкция с плотными сепараторами действуют синергично, усугубляя как снижение потери воды, что очень хорошо, так и затруднение перемешивания электролита и дозаряда, и это не то, чтобы плохо, но необходимо учитывать при выборе профиля заряда.

В традиционных батареях, даже если изготовить все решётки по технологии Ca/Ca, внутренняя конструкция более массивная и просторная, заряжать и перемешивать электролит легче и быстрее, но и воды выкипает больше. Это одна из причин, приведших разработчиков свинцовых аккумуляторов к модерновым конструкциям. Экономия свинца, с соответствующим экологическим аспектом, и при этом повышение долговечности, стойкости к вибрации, предотвращение оплывания активных масс и короткого замыкания, другие цели, которые также преследуют модерновые конструкции АКБ.

Следует ли трактовать результаты опытов так, что тюменский аккумуляторный завод лось вводит покупателей в заблуждение, и АКБ Тюмень Премиум плохая АКБ? Категорически нет. Для автомобилей с низким бортовым напряжением Тюмень Премиум прекрасный выбор.

Тюмень Премиум хорошая АКБ, достойно проявившая себя на испытаниях. Она не гибридная, а действительно кальциевая, в плане современного материала решёток пластин. Но конструкция батареи не модерновая плотно упакованная, а традиционная, вследствие чего, при изготовлении затрачивается больше свинца, и газовыделение наступает при меньшем напряжении. И именно поэтому АКБ маркирована не VL, как Лада, что означает очень низкий расход воды, а L низкий расход. Всё честно.

Это необходимо учитывать при эксплуатации: тюменская Ca/Ca под капотом автомобиля теряет воду не как типичная Ca/Ca, а как гибридная Ca+. Нужно своевременно проверять уровень электролита и доливать дистиллированную воду, и пробки для этого завод-изготовитель предусмотрел.

Напоследок сравним Тюмень Премиум с антикварной аккумуляторной батареей 6СТ-60ЭМ из статьи про капсулу времени:
Почти три десятилетия прожиты недаром, и сегодняшний технологический уровень Тюменского аккумуляторного завода позволяет производить батареи с удельной эффективностью по ёмкости на треть, а по пусковому току на две трети более высокой, чем старые сурьмянистые батареи. Потому слова классическая и модерновая применительно к конструкции АКБ не следует понимать превратно. Современные аккумуляторы разных отечественных производителей и марок показывают достойные характеристики и имеют свои области для успешного применения.

Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.


Подробнее..

Полежать в эконом-классе? Zephyr Aerospace разработал двухэтажные купе для самолетов. И можно сделать почти кровать

10.06.2021 14:04:32 | Автор: admin

Если у вас есть опыт длительных перелетов, то вы помните это чувство, когда очень хочется полежать, но нет. Теперь появился шанс, что и в эконом-классе можно будет летать с комфортом.

1 января 2021 года стартап Zephyr Aerospace закрыл сбор средств на краудфандинговой платформе republic, собрав чуть больше 739 тыс.долл при требуемых 100 тыс. Компания предлагает совершенно новый подход к проектированию посадочных мест вместо верхних полок для багажа будет второй этаж сидений (лестница выдвигается). Плюс конструкция самих кресел выполнена из композитных материалов, поэтому они на 80% легче стандартных кресел бизнес-класса. А комфорт на его уровне.

Авиакомпаниям: больше клиентов, больше прибыли

Хотя в итоге получается, что места одноместные (привет санитарным требованиям времен пандемии), пассажиров меньше не будет. Кресла Zephyr Seat ставятся вместо обычных эконом, причем стартап обещает что вместимость дальнемагистральных самолетов даже повысится на 20%.

То есть где было четыре кресла в центральном ряду, там они и останутся (где добавится еще, не знаю).

Новые самолеты не нужны, Zephyr Aerospace говорит, что без проблем можно переделать свой парк.

И в итоге получается настоящий премиум-эконом-класс, а не то, что сейчас. Особенно если авиакомпания добавит в конструкцию всякие плюшки, вроде OLED-дисплеев, сидений из пены с эффектом памяти (надеюсь, она быстро забудет предыдущего пассажира), плотные шторы (почти купе) и так далее. Все это разработчик тоже добавляет.

Собственно, выгода авиакомпаний складывается из таких факторов:

  • более дешевые и легкие кресла (больше багажа можно будет взять? или меньше топлива нужно будет, раз самолет легче? я не в теме);

  • увеличение пассажиропотока;

  • повышение стоимости билетов, ага. Все же не простой эконом, но и не неоправданно дорогой бизнес.

Думаю, очень многие выберут рейс с такими местами, а не с просто креслами, особенно если лететь 5-6 часов и больше. К тому же Zephyr Aerospace провели исследования, которые показали 70% пассажиров бизнес-класса с удовольствием бы обменяли вип-залы ожидания и другое меню на возможность просто полежать.

Так что ожидаемый рост дохода авиакомпаний составляет 30%.

Пассажирам: больше комфорта, больше приватности

Выглядят новые кресла (купе?) очень впечатляюще.

Можно просто сидеть, вытянув ноги, но можно выдвинуть дополнительную полочку и полежать (мы тут не сразу поняли, куда ноги деваются :)).

Возможно, будут проблемы у людей с клаустрофобией, потолок очень низкий. И вылазить оттуда нужно аккуратно, как из машины. И на втором этаже не будет иллюминаторов. Но это кажется очень несущественным.

Безопасно?

А вот насчет безопасности у меня есть сомнения. Если тряхнет хорошо, то со второго этажа падать будет неприятно. А если эвакуация? Спрыгивать разве что, выдвигающиеся лестницы будут крайне некстати в проходах.

Как бы там ни было, стартап собрал деньги, нужные для сертификации Федеральной авиационной ассоциации, и уже ищет первую авиакомпанию, готовую попробовать новые кресла.

Кстати, Zephyr Seat можно будет устанавливать на ж/д, автотранспорт и т.д. Так что вполне возможно, что скоро мы будем покупать купейные места в автобусах.

Источник: Republic


Дата-центр ITSOFT размещение и аренда серверов и стоек в двух дата-центрах в Москве. За последние годы UPTIME 100%. Размещение GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов, лицензии связи, SSL-сертификаты, администрирование серверов и поддержка сайтов.

Подробнее..

UHF RFID Бюджетное решение для шлагбаума

31.05.2021 00:23:47 | Автор: admin

С давних времён люди пытаются придумать удобные методы аутентификации. В применении к шлагбауму это должна быть автоматизированная и защищённая система, которая требует минимальных действий со стороны пользователя и минимальное обслуживание. Один из лучших вариантов - это использование меток, наклеенных на машину. Метки позволяют не совершать какие-либо манипуляции для заезда на территорию, только ждать, пока шлагбаум откроется. Принято считать, что эти системы очень дорогие; попробуем разобраться, так ли это на самом деле...

Постановка задачи

Я как житель посёлка заинтересован в первую очередь в удобстве системы, особенно с точки зрения пользователя, т.к. буду пользоваться ей сам; в простоте поддержки и реализации, т.к. каждая потраченная на разработку и сопровождение минута - это моё личное время; в низком бюджете системы (деньги общие, так что в разумных пределах). Т.е. нас интересует такая система, которая бы позволяла считывать метки на дальнем расстоянии, имела бы хорошую защиту (в идеале криптографические методы аутентификации), не требовала использования батареек у пользователя (метки должны быть пассивные). Так как мы некоммерческая организация, у нас нет цели так называемого vendor lock, наоборот, хочется сделать так, чтобы систему мог поддерживать любой, т.к. это экономит наше время и деньги.

Что касается пассивных меток, начиная с 2012 года компания GS1 AISBL начала публиковать стандарты, описывающие работу UHF меток. На сегодняшний день более 60 компаний выпускает оборудование для работы с UHF метками и сами метки. Это отличное решение для нас, т.к. с точки зрения пользователя достаточно наклеить себе на машину дешёвую метку, добавить её в систему и пользоваться, пока метка физически не повредится. Никаких батареек для пультов, телефонов и смс. Принято считать, что эта технология используется в основном в промышленных системах и достаточно дорогая, но после включения в игру Китая ситуация кардинально изменилась.

Мы разработаем решение для КПП в посёлке максимально бюджетным способом и в то же время постараемся выжать максимум с точки зрения безопасности. В первую очередь нас интересует цена самих меток, она должна быть минимальная, система не должна ограничиваться одним производителем, а поддерживать любые виды меток. Во вторую очередь нас интересуют максимально бюджетные считыватели UHR. В третью очередь необходимо максимально обезопасить метки от возможности клонирования.

Выбор меток

UHF метки - это не просто точечка с красивой антенной, а достаточно сложное устройство, в котором есть перепрограммируемая память и алгоритмы. Список существующих на данный момент меток можно найти на сайте gs1.org. На изучение вариантов и возможностей можно убить пару недель своей жизни. Мой взгляд остановился на NXP UCODE DNA, - поддерживает AES128, 100% гарантия от взлома, если не брать в расчёт заезд в посёлок "паровозиком" и массу других подобных дыр в этом решете.

Но возвращаемся к реальности. Нас в первую очередь интересует то, что можно крайне легко купить как оптом, так и в розницу в свободной продаже. Изучая рынок России и Китая выясняем, что в массовой продаже можно найти метки от компаний Alien и NXP, модели Higgs H3/4 и UCODE 7/8 соответственно. Периодически можно встретить Impinj MINOZA 4QT/R6, Smartrac Dogbone и другие, но значительно реже и часто дороже. Начинаем изучать общие возможности меток и выясняем, что все эти метки имеют идентификатор (TID), перепрограммируемую память для идентификации (EPC) и поддержку паролей (кроме R6). Пароль позволяет заблокировать возможность "убивать метки" и менять EPC. Зная пароль, можно проверить, он ли установлен на метке, считав, например, TID с помощью него. Есть ряд функций, которые поддерживают только конкретные метки, например, NXP UCODE поддерживает блокировку памяти на чтение по паролю, но эта функция не поддерживается всеми метками, так что её брать в расчёт не будем.

Способ защиты от копирования и нелегального прохода

Изучив базовые возможности, мы продумываем максимально безопасную схему прохода:

1.1. Считыватель считывает TID без пароля,

1.2. На основании преобразований TID создаём пароль,

1.3. Считывает TID с паролем; если считать удалось, формирует событие на открытие (в нашем случае отправляет в СКУД идентификатор по wiegand).

Попробуем оценить, что должен сделать злоумышленник, чтобы скопировать метку:

2.1. Выяснить пароль от метки,

2.1.1. Применить brute-force атаку,

2.1.2. Воспользоваться другими атаками,

2.1.3. Воспользоваться сниффером непосредственно у шлагбаума,

2.2. Создать такую же метку с тем же TID,

2.2.1. Найти в продаже метки с незакрытой TID на запись,

2.2.2. Воспользоваться эмулятором UHF метки.

Многие считыватели UHF меток и почти (если не все) метки поддерживают пароли. Но по умолчанию предлагается выставить статический пароль, который будет использоваться в системе для всех меток. Это нам грозит тем, что узнав этот пароль, злоумышленник, имея решение проблемы 2.2, сможет делать копию любых меток в этой системе. В интернете уже можно найти статью "Serialized TID Numbers A Headache or a Blessing for RFID Crackers", но вот беглый обзор не дал мне простого и дешёвого решения, как склонировать TID (но по опыту Mifare Classic, где есть даже готовые утилиты на githab) и с учётом, что мы поддерживаем любого производителя, потерять пароль по 2.1.2 становится делом времени, может быть не сейчас, но в ближайшем будущем точно. С учётом развития SDR пункт 2.1.3 не выглядит невозможным.

В итоге я решил сделать разные пароли для каждой метки на основе их TID. Даже если злоумышленник сможет скопировать одну метку, чтобы скопировать другую, ему придётся затратить столько же сил и времени, как и на первую. Минус данной технологии в том, что приходится зачитывать метку два раза вместо одного. Это увеличивает время и ошибки. Наиболее простой алгоритм формирования пароля, как мне показалось, это посчитать hash от TID и секретного ключа. В качестве алгоритма я взял sha256, а секретный ключ установил размером в 128 бит, чтобы исключить возможность подобрать его методом перебора. Почему именно sha256 и сколько его ломать? Конечно sha265 выбран из-за того, что он самый топовый алгоритм хеширования, так как используется для закрытия блоков в bitcoin. По опыту майнинга, где на данный момент успешно (минут за 10) подбирают "ключи" размером в 76 бит, подобрать 128 бит не представляется возможным...

Можно было как дополнительную меру защиты записывать на метку специальный код и контролировать его в системе. Это позволило бы выявлять клоны и сообщать об этом в систему. Но для записи на метку необходимо сокращать расстояние от метки до считывателя, а значит нам необходимо покупать более мощные считыватели, для бюджетной системы с низкой степенью защиты это излишние усложнения. Но в каких-нибудь объектах с платным заездом это бы себя оправдало. Например, похожий вариант данной технологии используется в московском метрополитене.

В схеме обнаружился один неприятный минус, метки Impinj Minoza R6 не поддерживают пароли. А учитывая то, что я купил в том числе и их (200 штук), пришлось делать обходные пути, а именно, если мы выяснили, что метка R6, то возвращаем TID. Да, это позволит регистрировать любую метку, но сама СКУД просто не примет код. Т.е. мы лишились пункта защиты 2.1, но сохранили 2.2.

Выбор считывателя для улицы

В России найти бюджетные считыватели мне не удалось, так что пришлось воспользоваться китайским рынком, там есть множество предложений, близких к noname, которые предоставляют SDK для работы. Выяснилось, что некоторые не умеют работать с паролями, другие не имеют нормального описания. Есть варианты контроллер + антенна, есть варианты "всё в одном". Зная российский менталитет и опыт общественных проектов в нашем посёлке, любая ошибка в покупке привела бы к тому, что её пришлось бы оплачивать её самому либо выслушивать обвинения в коррупционной составляющей этого проекта. Короче говоря, бюджета на эксперименты с разными считывателями не было, пришлось выбрать максимально брендовый вариант с минимальными рисками, но всё равно "на удачу", а дальше пытаться выжать из этого решения максимум. Считывателем оказался CHAFON CF-RU5306.

Выбор оказался не тупиковый, в целом считыватель умеет работать автономно, т.е. можно записать туда параметры: читать EPC с какой-то позиции и выбрасывать в WG26, например, раз в секунду. В него даже встроено реле, которое можно замыкать, выполняя тем самым какие-то действия. Можно установить пароль, но только один, который будет использоваться при чтении всех меток.

К сожалению, нам все эти функции оказались не нужны, такой режим работы не подходит. Ещё в автономном режиме оказалась ошибка с зачитыванием TID с ненулевого смещения. Т.е. использовать TID для идентификации нельзя, только EPC. А это значит, что копирование меток будет элементарной задачей даже для школьника (даём обойти п. 2.2). Я конечно написал производителю о проблемах, на что они мне ответили: "Anyway, please use your controller to get data, our demo software it is for demonstrate only.", как бы заявляя, что автономный режим у них это "демо версия".

Пришлось копнуть глубже, я разобрал это устройство. Оно представляет собой МК STM32 и модуль UHR MagicRF M100, слева есть разьём для запайки какого-то ещё модуля, по пинам очень напоминающий ESP-12S. И Бинго! Это оно. А значит мы теперь сможем реализовать всю логику считывателя на wifi модуле и получим возможность связываться по wifi как приятный бонус. Я конечно же написал производителю с просьбой прислать прошивку для ESP-12S, на что он конечно же отправил меня куда подальше (на китайский рынок купить считыватели с wifi), но по причинам, которые я описывал выше (нет права на ошибку), это было сделать уже невозможно.

Я запаял туда ESP-12S, перерезав RX/TX дорожки. RX/TX подключил к STM32, что дало возможность иметь тот самый "your controller", как побочный эффект ещё и получил wifi, а значит сэкономил на монтаже этой системы. Ложка дёгтя - считыватель находится в металлической коробке, который гасит wifi сигнал; после запуска на объекте получилось около -80 dBm, что крайне мало. Побегав вокруг антенны с роутером, выяснил, что wifi получился такой же направленный, как и антенна. Сбоку и сзади от читывателя сигнала почти нет; если стоять перед считывателем - сигнал просто отличный. В итоге заказал модули ESP-07, где есть возможность подключить внешнюю антенну, чтобы избавиться от этой проблемы. Что касается прошивки, как я писал в статье ранее, с теоретической точки зрения самое логичное - написать программу, используя прошивку на NodeMCU под lua или MicroPython, но практический опыт у меня оказался крайне печальным. В итоге я взял Tasmota (мой полоумный дом дал мне много опыта работы с ней) и добавил туда поддержку считывателя.

Первоначально я сделал работу через MQTT: сообщения отправляются на MQTT сервер и выплёвываются в wiegand-32 для СКУД. Сам MQTT сервер, как и его клиент, запущены на самом роутере. Роутер я взял тот, что валялся у меня уже лет 10 без дела - TP-Link MR3220. Из минусов этого роутера - размер flash в 4 Mb. Такие роутеры поддерживает только старая прошивка LEDE(OpenWRT), которая оставляет только 70кб на пользовательское приложение. С учётом, что вывод по wiegand я сделал на silabs cp2104 (который поддерживает GPIO), работающий через libusb (т.к. в старой прошивки в ядре ещё не было поддержки GPIO cp2104), и взял полноценный MQTT клиент Paho (т.к. он поддерживает автоматические реконнекты), размер бинарного файла вышел значительно больше 70кб... После некоторого времени игры в "тетрис" пришлось отказаться от LuCI (web интерфейса для настройки роутера).

После запуска системы она работала крайне нестабильно, это было связано, как я уже писал, из-за очень слабого сигнала wifi. Обещанный MQTT реконнект, конечно, работал, но явно не соответствовал моим ожиданиям. В конечном счёте я решил отказаться от MQTT вовсе и сделать отправку кода минимально возможным количеством сообщений. Я стал посылать udp broadcast пакеты, которые содержали ключ и имя считывателя (имя задается через web интерфейс Tasmota). Broadcast выбрал, чтобы избавиться от ненужного в нашем случае arp обмена. Ну и конечно заказал внешнюю антенну для роутера и модуль ESP-07, т.к. ожидать стабильной работы с таким уровнем сигнала себе дороже. Из плюсов использования UDP возвращение LuCI на роутер, т.к. бинарный файл стал значительно меньше и необходимость устанавливать там MQTT сервер отпала (как и надежды, что драйвер RU5300 включат в Tasmota).

Выбор считывателя для офиса

Из всего разнообразия считывателей выясняется, что почти все продают продукты с одинаковым API. Я приобрёл Chafon CF-RU5102 и ещё какой-то LJYZN-105, документация на них различалась только первой страницей. Разобрав оба, я обнаружил, что везде срезаны названия контроллеров. В целом там стоит преобразователь USB->UART, какой-то контроллер для UHF и какой-то управляющий MK.

Несмотря на наличие SDK, версии под GNU/Linux не оказалось, пришлось вооружиться документацией и написать самостоятельно. С учётом хобби и дефицита времени была реализована работа только с теми командами, которые необходимы непосредственно для программирования меток: дублирование TID в EPC, установка пароля, блокировка чтения и записи.

Первоначально был план написать программу для отправки кодов прямо в СКУД сервер, но к сожалению "бесплатное ПО" этих СКУД (не будем показывать пальцем на Эру) заставило нагородить костылей. В считывателе от Chafon используется USB->UART преобразователь SILABS CP2102, в котором есть неиспользуемые выходы RTS и DTR. Я допаял туда два провода, получив тем самым D0, D1 для wiegand. Единственное, что в этой системе было плохо, это 3.3v. В нашем случае это не критично, так как контроллеры от СКУД регистрировали 3.3 вольта как "1", но в общем случае нужно, конечно, использовать какую-нибудь развязку.

В связи с тем, что проект затянулся, я не стал делать прошивку для работы с офисным считывателем на ESP, а упростил себе задачу и использовал самый дешёвый из известных мне PC - OrangePI Zero. Из плюсов использования ESP или OrangePI + считыватель - это возможность получить переносное устройство с использованием батареек (powerbank), что очень полезно для перепрошивки всех меток, которые мы уже приклеили на машины, пока тестировали дальнобойность CF-RU5306.

Итого

Систему удалось проверить на таком оборудовании:

  • считыватель для десктопа: CF-RU5102, LJYZN-105

  • считыватель для улицы CF-RU5306

  • протестированные метки успешно: Alien Higgs 4, NXP UCODE 8, Impinj Monza 4QT

  • протестированные метки с проблемами: Impinj Monza R6, пришлось отказаться от пароля для них

  • ещё потестировали метки с бирок магазина Декатлон, там оказались метки NXP какой-то неизвестной модели 0x890

  • ещё мне обещали дать погонять NXP DES, но обещания не реализовались

Цены:

  • CF-RU5102 -- 1x -- $55 -- $55

  • CF-RU5306 -- 4x -- $130 -- $520

  • ESP-12S -- 4x -- $1.5 -- $6

  • OrangePi Zero -- 1x -- $17 -- $17

  • SD cards -- 1x -- $8 -- $8

  • Метки 500 шт -- 500 -- $0.176 -- $88

  • Роутер и всякая рассыпуха -- ~ $25

  • Для отладки пришлось купить ещё LJYZN-105 и CF-RU5300 (отладочную плату) ~ $100

Мы получили бюджетный и достаточно безопасный вариант системы доступа по меткам с ценой менее $1000 (около $800). Это с учётом, что мы планируем установить 4 считывателя, так как у нас две полосы, каждая из которых должна иметь возможность использоваться на въезд и на выезд, и сделали независимый отладочный стенд,

Решение получилось даже дешевле варианта использования RF 433 брелоков, так как 500 китайских брелоков обошлись бы в те же $800 (это без учёта цены на RF считыватель).

В дополнение к этому нам просадили бюджет контроллеры СКУД ~$260, но это vendor lock, на который мы когда-то сели и который теперь приходится терпеть.

Система находится на стадии тестирования, так что любые замечания, комментарии, советы и т.п. крайне приветствуются. После того как система покажет стабильную работу какое-то время, я постараюсь опубликовать все исходники на github.

Спасибо за внимание.

Подробнее..

Проектирование и создание электровездехода нового формата. Восток

01.06.2021 06:10:21 | Автор: admin

Этот самодельный электровездеход имеет название Восток, в честь первого космического корабля Советского Союза, который доставил первого космонавта на орбиту Земли. Это гордость, что были такие предшественники. В частности, Сергей Павлович Королев со своей командой. Поэтому вездеход Восток это попытка внесения новизны и посильного вклада в развитие Отечественной техники. Отсюда было выбрано такое символическое название. Кстати, первый выезд по случайному стечению обстоятельств состоялся 12 апреля 2021 года в день 60-летия со дня первого полета человека в космос.

Идея создания вездехода на электрической тяге весьма тривиальна. В ее основу легли мысли главного конструктора и идейного вдохновителя вездехода Сергеева Петра. Он является поклонником внедорожного спорта и любит ездить на природе, в частности, на квадроциклах. И в один из жарких летних дней его посетила мысль о том, что некомфортно ездить на обычном бензиновом квадроцикле, который скидывает с себя кучу тепла, выхлопных газов, издаёт громкий шум и треск. И собственно оттуда (а это было полтора года назад) и пошла идея сделать электрическое транспортное средство. Поначалу были мысли доработать какое-то существующее транспортное средство ну, например, мотоцикл или багги. Но, взвесив все за и против, было принято решение, что нужно постараться добиться минимального энергопотребления, чтобы запас электроэнергии был достаточен, чтобы совершать и весьма продолжительные поездки. Это подразумевает формирование определенных требований, которые нужно предъявить к конструкции будущей машины. В частности, высокий дорожный просвет, небольшую массу и высокие ходы подвески. Еще одно не менее важное требование - возможность преодоления водных препятствий вплавь. Отсюда и родилась конструкция, которая представлена перед Вами.

Вездеход является двухмоторным, то есть в нем два электромотора, которые расположены в переднем и заднем мостах. Подвеска здесь зависимая, потому что только с ее помощью можно обеспечить постоянный дорожный просвет и высокие ходы подвески. Здесь высота хода подвески примерно метр, то есть, если поднимать одно из боковых колес, то другое оторвется только спустя метр. Никакой независимой подвеской такого добиться не получится. Мост здесь нетрадиционный как на большинстве автомобилей. Он представляет из себя ферменную конструкцию, сваренную из листовых деталей. И его главная особенность состоит в том, что редуктор и электродвигатель размещены значительно выше оси вращения колес. Это позволяет обеспечить большой дорожный просвет. Здесь он, надо сказать, полметра под мостами и почти 70 см под днищем автомобиля. В дополнение, мост обеспечивает высокую прочность и надежность, потому что ШРУСы, которыми наделены эти мосты работают в постоянных, не сильно нагруженных условиях, и это обеспечивает высокую надежность. То есть не будет вероятности поломки из-за того, что углы вывешивания будут критичными для их конструкции.

Примечательно то, что дорожный просвет под мостом остается неизменным. Это одно из достоинств этой системы по сравнению с обычной независимой подвеской, где дорожный просвет определяется загрузкой машины. Здесь применен объединенный мотор-редуктор, который через ШРУСы передает крутящий момент на колеса. Мосты, поворотные кулаки рассчитывались, проектировались и изготавливались собственноручно.

Недостаток традиционных систем управления рулевыми колесами в случаях с зависимым мостом - это разъезд колес во время артикуляции моста. То есть когда мост преодолевает препятствия, то углы установки колес относительно кузова меняются и колеса разъезжаются в разные стороны. Для того, чтобы от этого уйти, рулевая рейка была размещена непосредственно на мосту, а вот управление этой рулевой рейкой, то есть крутящий момент непосредственно от рулевого колеса передается с помощью хитрого вала. Этот вал одет в кожух, имеющий водонепроницаемую конструкцию, потому что машина предполагает взаимодействие с водой. Рулевой вал выходит из салона и посредством угловых редукторов идет к входному валу рулевой рейки. Это обеспечивает жесткую связь между рулем и рулевыми колесами. Это одно из требований к подобному классу техники. То есть здесь нет гидрообъёмной трансмиссии и дополнительных систем. Здесь обычная механическая связь, плюс электрический усилитель руля. Благодаря угловым редукторам мы изменяем направление хода вала. Вал имеет внутри себя шлицевые соединения, чтобы компенсировать длину, которая меняется во время движения моста по бездорожью.

Одна из главных задач для этой машины - это малый вес, поэтому в качестве материала кузова был выбран алюминиевый сплав. Машина сделана именно кузовной, а не рамной, потому что планируется, что машина будет именно водоплавающей. Ватерлиния должна проходить примерно посередине между дном и отверстием под передними дверьми.

Высокого качества подгонки материалов удалось добиться благодаря проектированию всех элементов автомобиля в САПР Solid Works и благодаря небольшому станочному парку металлообрабатывающего оборудования, который позволяет резать, гнуть и сваривать этот кузов. Надо сказать, что благодаря Solid Works все, что есть собралось с первого раза. Не было никаких запчастей, доделок и переделок.

По стратегической задаче это автомобиль 2+2. В этой колесной базе не удалось вместить задние полноценные сидения, но тем не менее они там будут и рассчитаны на невысоких взрослых или детей. Также в вездеходе будет небольшое багажное отделение в котором располагаются и аккумуляторы.

В планах есть добавить к заднему мосту управляемые задние колеса, которые на бездорожье будут добавлять неоспоримое преимущество и помощь.

Машина в том виде в котором она представлена сделана для того, чтобы успеть опробовать ее летом 2021 года. К сезону 2022 года планируется полная доделка. Должен появиться и полноценный салон, и внешний вид будет совершенно преобразован.

Процесс эволюции силовой части был тернистый и непростой. Идея в том, что в этом элетровездеходе используются два мотора и две идентичные друг другу системы управления на передней и задней они. Дорога к той силовой установке, которая стоит сейчас, была довольно таки долгая. Первым делом на электрическом вездеходе стояли электродвигатели от Toyota Estima. В связи с отсутствием управляющей системы пришлось перейти на перемотанный вариант этих моторов под 72 Вольта и под китайские контроллеры. Но этот путь оказался утопичным для тяжелой техники, так как нужно делать автомобили сразу на высоком напряжении. За кажущейся доступностью дешевых китайских инверторов и электродвигателей, скрываются подводные камни, которые на тяжелой технике вылезают первым делом. Простым языком сложно найти китайские контроллеры на высокое напряжение и двигатель на хороший момент на низком напряжении. Если применять существующие электродвигатели, например, китайские на низкое напряжение, то надо понимать, что им нужен хороший редуктор с хорошей степенью редукции, иначе хорошего результата не получится. Собственно, это и получилось, когда первый раз собралась вся эта система на 72В. Ехать автомобиль ехал, но мотор был перемотан и работал не в своем режиме. Постоянно перегревался и хорошего крутящего момента не выдавал. По прямой он ехал пол часа после чего перегревался и нужно было еще полчаса отдыхать.

Дальше пути развития силовой части раздвоились. Были заказан мотор и инвертор от Nissan leaf. А также еще один электромотор от Toyota Estima, чтобы сравнить как перемотанный мотор отличается от не перемотанного. В пике электромотор Estima выдает порядка 35кВт, вездеход на нем едет, но мощность показалась недостаточная. Поэтому в конечном варианте скорее всего будет именно двигатель от Nissan leaf.

В принципе для своих задач электромотор от Toyota Estima очень неплох. По соотношению доступности/полученного эффекта этот мотор (если его не перематывать) для легкой техники идеален. Он не греется, потребляет небольшое количество мощности от аккумулятора. По сути он аналогичен жигулевскому мотору. То есть если Вы понимаете, что сможете приделать его к существующей коробки передач, то он выдаст потрясающие характеристики и этого будет более чем достаточно для простой легкой техники. В случае с электровездеходом ситуация резко осложнилась установкой больших 33 дюймовых внедорожных колес. Но и эти колеса не предел. Следующим этапом планируется применение 900 мм колес. Там, конечно, характеристик электромотора Toyota Estima точно мало.

На бездорожье главная задача - это обеспечение хорошего крутящего момента. Он никакими другими способами, кроме того, как применять понижение частоты оборотов и повышения момента, не может быть достигнут. Поэтому сейчас вездеход переходит на моторы от Leaf. И то мотор от Leaf берется за основу, а мост дооснащается колесными редукторами, которые имеют передаточное число 1:2. Таким образом мы получаем на колесах двойное увеличение момента. Момент родного момента электромотора Nissan Leaf до 280 НМ до 3000 оборотов/мин, дальше характеристики начинают спадать, но на бездорожье это не важно, так как нет задачи развить колоссальные скорости. С учетом того, что родная редукция 1:8 и плюс колесные редуктора 1:2, то суммарная редукция 1:16. Таким образом крутящий момент на одной оси получается 4480 нм. А общий крутящий на всех 4 колесах 8960 нм. Для примера Нива, установленная на первую передачу и на пониженный ряд раздаточной коробки, имеет суммарный крутящий момент на всех 4 колесах 3890 НМ. Но очень важный момент, что максимальный крутящий момент Нивы появляется только в районе 4000 тысяч оборотов/мин на моторе. Здесь же, в самодельном электрическом вездеходе, момента на одной оси больше чем у нивы на всех осях и появляется он практически сразу при нажатии педали газа.

Суммарный вес электровездехода планируется получить менее тонны - 900 с небольшим кг.

Огромный крутящий момент будет компенсироваться большими колесами. Но по-другому на бездорожье нельзя. Там все определяется дорожным просветом, а он в конечном итоге зависит и от диаметра колес. В планах есть вместо стандартных внедорожных колес поставить колеса низкого давления 900х450. Они идеально встанут и позволят обеспечить еще более впечатляющие характеристики проходимости и плавучести. В частности, есть желание, чтобы автомобиль еще отлично перемещался по снегу. А этого удастся добиться только, увеличив пятно контакта с помощью шин низкого давления.

Для тех, кто сомневается какие применять аккумуляторы. В электрическом вездеходе Восток активно применяются NMC пакеты. Сейчас на борту имеется родное напряжение электромоторам от Nissan leaf 360-390В в зависимости от степени заряженности. Всего 96 пакетов по 60Ah. Это примерно 21 кВтЧ. Вес батарейного отсека без учета корпуса получился чуть более 90 кг. Эти пакеты, по сравнению с железо фосфатом и никель металл гидридом, имеют самые лучшие на данный момент показатели по весу. Да, у этих пакетов есть недостатки. Это более узкий температурный диапазон эксплуатации и повышенная пожароопасность. С точки зрения безопасности в электровездеходе Восток выгорожен специальный отсек под аккумуляторы. При возникновении аварийной ситуации внутреннее пространство салона автомобиля останется вне опасности, так как батарейный отсек находится под багажником и не имеет связи с салоном, при этом огорожен перегородкой из нержавеющей жаропрочной стали. И плюс, конечно, контролируется каждая ячейка по напряжению, по разрядному току, по наличию или отсутствию короткого замыкания. Вопросы безопасности очень важны и ими никогда не стоит пренебрегать.

В вездеходе с электромотором очень интересная конструкция стеклоочистителя. Идейным вдохновителем стал шведский производитель гиперкаров Koenigsegg, а поставщиком запчастей стал Mercedes. Была взята система стеклоочистителя от 210 мерседеса, сделана ревизия. Также было проработано изменение нейтрального положения и изменение геометрии поверхности очистки под стекло вездехода. Смысл его в тоа что он двигается по стеклу не только слева направо и обратно, но вверх-вниз-вверх, тем самым добиваясь быстрой и качественной очистки большей поверхности стекла.

В заключении, следует сказать, что данный электроавтомобиль это испытательная площадка для отработки технологий и принципов, которые конструкторы заложили в его основу. Впереди предстоит не простой, но интересный и волнующий этап испытаний и модернизаций, который поможет расставить все точки над I и подсказать верное направление для дальнейшего развития этой темы. Несмотря на это, уже сейчас в головах конструкторов есть планы и предварительные проработки следующих поколений внедорожных электроавтомобилей с лучшими показателями проходимости и энергоэффективности.

Более подробную информацию о вездеходе Восток можно посмотреть на нашем канале в Youtube "Время инженеров"

Подробнее..

Возрождение гражданской сверхзвуковой авиации

03.06.2021 20:19:56 | Автор: admin
image

Крупнейший в мире авиаперевозчик United Airlines закупила 15 сверхзвуковых гражданских самолетов Boom Supersonic. И дали обещание, что если понравится, то купят еще 35 штук.

Boom Supersonic гаражный стартап, который прошел акселерацию в Y Combinator.

Блейк Шолль, основатель и CEO Boom Technology бывший программист, отчаянный романтик, мечтатель. Несколько лет он ходил по конференциям со слайдами, рендерами и напечатанной на 3д-принтере моделькой самолета.

image

А потом Блейк Шолль поступил в Y Combinator.

Поступление в YCombinator одна из лучших вещей, что я когда-либо делал. Думаю, если бы не YC, то Boom не стала бы тем, чем она является сейчас. В YC нам дали два важных совета, и именно они и были нам нужны. Первый вылезайте из тени, невидимость ничем вам не поможет. Второй идите и продайте несколько самолетов.


Блейк Шолль послушался советов, завел блог на Medium и потом продал Ричарду Брэнсону 10 сверхзвуковых гражданских самолетов. Еще не построенных самолетов.

Мы показали Ричарду Брэнсону, что мы делаем, и сказали: Послушайте, мы не просим ваших денег, мы хотим спросить когда наши самолеты полетят, вы хотите, чтобы на них были логотипы Virgin?


image

Вот еще некоторые факты про Блейка Шолля и его проект:

  • Работал программистом в Amazon с 2001 года
  • В 24 года управлял подразделением с P&L на $300 млн
  • Был первым сотрудником, директором по развитию продукта в мобильном стартапе Pelago
  • В 2010 основал мобильный стартап Kima Labs
  • В 2012-м году Kima Labs был куплен компанией Groupon
  • Основал Boom Supersonic в сентябре 2014 в подвале
  • Зимой 2016 поступил в акселератор Y Combinator
  • Продал Ричарду Брэнсону 10 сверхзвуковых самолетов
  • За 2017 привлек $51 млн венчурного капитала
  • В январе 2019 привлек ещё $100 млн инвестиций (суммарно $151 млн)
  • В октябре 2020 представил первый тестовый демонстратор, готовый к полету
  • Число сотрудников на 2021 год 150
  • Инвестиции на момент публикации этого поста $270 млн


Boom Supersonic показали на деле, что они способны начинать с малого MVP и постоянными улучшениями двигаться вперед. Начинали они с картонно-фанерного макета кабины:

image

А в 2020 году выкатили летный протип:

image

Сверхзвуковой демонстратор XB-1, впервые выехал из ангара 7 октября 2020 года.

В планах Boom Supersonic к 2029 году совершить коммерческий гражданские перелет на скорости 1.7 Маха, сократив время перелета вдвое.

image

Флагман стартапа самолёт Увертюра (Overture), планируемая дата постройки 2023 год.

Вывод


Живи в будущем и делай крутые вещи



Полезные материалы


Подробнее..

Джетпак вертолетного типа

06.06.2021 14:21:06 | Автор: admin

Австралийская компания CopterPack выложила ролик с успешным отрывом о земли и пилотируемым полетом в несколько секунд своего пропеллерного джетпака.

Каркас сделан из углеволокна. Работает на электричестве. Судя по видео полет может длиться не больше минуты. Система оснащена автоматической стабилизацией. Больше никакой информации нет.

Под катом парочка исторических аналогов вертолетных джетпаков.

Baumgrtl Heliofly I


image


Австрийский инженер Paul Baumgartl в 1941 разработал персональный вертолетный ранец.

image

Hoppi-Copters


В 1940-х Horace T. Pentecost основал Hoppi-Copters Inc.
В 1945 году они предложили устройство с роторами встречного вращения:

image


Радиус 3.66, мощность мотора 20 лс, грузоподъемность 90 кг, скорость 154 км/ч, длительность полета 1 час.

image

Патент

SoloTrek XFV


Был впервые представлен в 2001 году.


Martin Jetpack


Стартовали в 2008, в 2019 обанкротились.



P.S.


Складной вертолёт Ка-56 Оса


Еще:

Подробнее..

Электросамокат не только средство передвижения

20.06.2021 16:11:04 | Автор: admin

Простая доработка электросамоката на примере модели Kugoo M5, для возможности небольших перевозок. Возможно раздельное использование доработок 1, 2.

Для двух доработок, с минимальным использованием инструмента и без порчи (отверстия, резка, изгиб и т.п.) электросамоката понадобится:

1:

Наименование

Кол. шт.

Цена, ~

Примечание

Электросамокат с сидением, имеющий расположение крепления в задней части, схожие с моделью Kugoo M5.

1

50 000

Ввиду разнообразия моделей, подобные приспособления могут быть использованы на разных моделях.

Пластиковая корзина (багажник, корзина подсидельная)

1

1800

Болт оцинкованный М5х16 мм.

5

28

Для крепежных работ следует использовать диаметр болтов не менее используемых в элементах багажника.

Болт оцинкованный М5х10 мм.

6

28

Гайка с фланцем М5.

11

40

Шайба пружинная 5 мм (гровер шайба).

12

30

Шайба оцинкованная 5 мм.

4

5

Крепление плоское, 210х90х2 мм

2

230

Уголок усиленный монтажный 60x60x100х1.5 мм.

2

116

Сверло по металлу 5 мм

1

100

Элементы электросамоката не требуют сверления, нужно для крепежа

Черная матовая эмаль с кисточкой

1

130

15 мл

Стоимость крепежа может быть ниже, например при покупке "на вес" либо поштучно. Предполагается наличие дрели, двух ключей М8, плоскогубцев, напильника по металлу либо мультитула, миниатюрной газовой горелки либо "турбо" зажикалки, ножа-резака (наподобии канцелярского либо сапожного), свободного времени (количество зависит от мастерства, ~ 3ч.).

Сразу оговорюсь, почему бы не использовать штатное крепление пластиковой корзины, входящее в комплект?

  • Во первых оно сделано некачественно, крепление только к стойке сидения, при движении корзина сдвигается по горизонтали. Крепление к низу (в виде предлагаемого гнутого прутка) - не может быть прикреплено к штатному багажнику электросамоката и к тому же его отверстия крепления различны по длине (кривые). Предлагаемое крепление более крепкое и универсальное.

  • Во вторых теряется возможность использования рюкзака (процесс 2), что сильно уменьшает вместимость перевозимых вещей.

Процесс 1.

Использование более тонких и менее габаритных Уголков усиленных монтажных и Крепления плоского нежелательно, диаметр болтов 5 мм и отверстий в багажнике электросамоката совпадают.

Изображения крепежа

Один из углов "Уголка усиленного монтажного" нужно закруглить, также желательно убрать острые внешние грани (мультитул, надфиль, напильник и т.п.)

Закругление

Снимаем крепежные элементы, не несущие грузовую нагрузку, диаметром 5 мм.

У элемента "2" будет крепление провода освещения для заднего фонаря - штатный болт заменяем на: Болт оцинкованный М5х16 мм - > Шайба пружинная || Крепление провода -> Гайка с фланцем Символами -> здесь и далее обозначена последовательность элементов крепежа; символами || - элемент багажника электросамоката, уголка, пластины.

Начало

Крепим Уголки усиленные монтажные, используем Болты оцинкованные М5х10 мм:

1 - Гайка с фланцем (фланцем наружу, плоскостью гайки параллельно креплению багажника) -> Уголок усиленный монтажный -> Шайба пружинная -> Болт
2 - Гайка с фланцем -> Шайба оцинкованная -> Шайба пружинная || Шайба пружинная (c внутренней стороны уголка) -> Болт
3 - Болт -> Шайба пружинная -> Шайба оцинкованная || Гайка с фланцем

Крепим уголки

Черной матовой эмалью закрашиваем внешние части крепежа, а также обязательно болты и гайки, для предотвращения их раскручивания во время использования электросамоката.

Эмаль

Примеряем Крепление плоское, намечаем отверстия, сверлим их в креплении, примеряем Болты оцинкованные М5х16 мм

Крепление плоское

Примеряем Пластиковую корзину, делаем в ней отверстия, прикрепляем конструкцию в следующем порядке (снизу вверх):
Болт оцинкованный М5х16 мм -> Шайба пружинная || Уголок усиленный монтажный || Крепление плоское || Пластиковая корзина || Крепление плоское -> Гайка с фланцем (фланцем вниз).

В процессе эксплуатации при этом удобно наблюдать, что никакая гайка не открутилась и крепление надежно закреплено.

Корзина

Размещение Пластиковой корзины выбрано специально как указано на фото, для наибольшей крепости и возможности доработки 2. Пластиковые накладки, на багажнике (под 45) - относятся к доработке 2.

Задний фонарь, хотя частично накрывается пластиковой корзиной, с расстояния от 1 м. отлично виден, и корзина не закрывает световой поток. Желающие увеличить световой поток могут приклеить на низ корзины светоотражающую полоску (например, отрезок металлизированного скотча).

На пол корзины, для исключения "натирания" выступающими гайками можно положить вырезанный мягкий и легкий материал (например коврик ~ 36р. и др.).

2:

Наименование

Кол. шт.

Цена, ~

Примечание

Электросамокат с сидением, имеющий расположение крепления в задней части, схожие с моделью Kugoo M5.

1

50 000

Ввиду разнообразия моделей, подобные приспособления могут быть использованы на разных моделях.

Перегородка-сифон к дождеприемнику

1

80

Двухсторонний скотч

1

150

Рюкзак

1

650

Желательно выбирать модель с крепкой, непромокаемой тканью

Процесс 2.

Возможно прямое крепление рюкзака к сидению электросамоката без доработанной пластины перегородки, но в этом случае неизбежна быстрая порча рюкзака (протертости, дыры и т.д.).

Берем Перегородку-сифон и с помощью миниатюрной газовой горелки либо "турбо" зажикалки, плоскогубцев и ножа, с периодическими прикидками делаем форму похожую на фото

Подставка под рюкзак

Обязательно делаем вырез как на фото, так как при движении багажник амортизирует и приближается к центральной части электросамоката.

Вырез

При желании конечно можно сделать поаккуратнее на вид, но по надежности все получилось крепко.

Две пластиковые накладки (г - образно согнутые, отрезанные от выступающих частей перегородки") приклеенные на строительный Двухсторонний скотч нужны для сохранности покрытия электросамоката, так как при амортизации происходит движение по этой части багажника электросамоката.

Общий вид с доработками, способ крепления рюкзака показан:

Когда рюкзак и пластиковая корзина не заполнены - рюкзак, трос-замок и мелочи можно возить в пластиковой корзине:

Это моя первая публикация, и связана, в основном как ни странно с отсутствием нормальных штатных креплений и самим наличием корзин для электросамокатов. Сколько в магазинах не смотрел - ничего нормального не нашлось.

Подробнее..

Алгоритм оценки стиля вождения водителя грузового (коммерческого) автомобиля

15.05.2021 20:20:44 | Автор: admin

2021 год. IoT окружил нас с Вами со всех сторон. GPS/GLONASS трэкерами и всевозможными облачными платформами слежения нас зазывают со всех сторон. Казалось бы, с чего вдруг я решил, что данный пост имеет актуальность?! Но не все так однозначно - давайте разбираться!

Ни для кого не секрет, что основной статьей затрат при автомобильных грузоперевозках является стоимость топлива. Все участники данной игры (Автомобильные грузоперевозки) прилагают максимум усилий для минимизации данной статьи расходов. Автопроизводители бесконечно совершенствуют свои модели автомобилей, предлагая все более производительные, безопасные и экономичные седельные тягачи. Развитые страны строят более экономичные автомагистрали.

Логистические компании выстраивают более оптимальные логистические маршруты и казалось бы все движется только вверх и вперед и с каждым годом расходы транспортной компании на топливо должны уменьшаться! Но в жизни получается не так. Несомненно, если сравнивать 1990,2000 и 2010 года, то по мере обновления моделей грузовых автомобилей, расход топлива стремительно сокращался. К примеру для грузовиков 1990 года выпуска при перевозке 20 тонн груза расход топлива 45л/100км считался нормальным. Моделям 2000-х годов удавалось выйти из 40л/100км расхода топлива, а грузовики 2010 годов выпуска уже могли хвастаться расходом 30-35 л/100км пути. Но что происходит сейчас, в 2021году? Современные модели грузовиков заявляют о паспортных расходах в 21....23...25л/100км, но в реальных условиях транспортные компании получают средний расход автомобилей в районе 30-31л/100км. Встает резонный вопрос?

Получается что автопроизводители лгут и их автомобили не стали более экономичными и это всего лишь маркетинговые ходы? На самом деле нет - проблема кроется в другом.

Автопроизводители, как и производители электроники, очень сильно шагнули вперед и автомобили обогнали в своем развитии людей, которые их эксплуатируют. Ситуация стала такова, что люди, управляющие современными грузовыми автомобилями, не могут раскрыть полный потенциал автомобиля с точки зрения расхода топлива.

Навык эффективного вождения - это такой же полноценный навык, как и умение управлять мотоциклом, или езды на горными лыжами. Конечно, проехать на мотоцикле по прямой и спуститься на лыжах может, в принципе, каждый, но чтобы стать мастером в этом деле - необходимо учиться и бесконечно тренироваться.

Но, казалось бы, с этим у нас тоже должно быть все в порядке. Практически все навигационные системы и GPS/Glonass трэкеры имеют опцию ECO DRIVING которая должна оценивать водителя. Но вот тут как раз таки маркетинг чистой воды!) Опция вроде бы есть, а вот толку от нее нет!

Проанализировав большую часть предложенных решений на рынке, оказалось, что разработчики не стали заморачиваться над проблемой и взяли в основу довольно примитивную методику оценки:

Алгоритмы ECO DrivingАлгоритмы ECO Driving

Хотел было я дать комментарий к каждому параметру, в чем его + и -, но текста получилось на 3 страницы) В общем, если подвести жирную черту ИТОГО, то эти критерии оценки стиля вождения водителя настолько сильно обобщенные, что более половины ситуаций не анализируются данными критериями, а если и рассматриваются - то без обоснованно штрафуют водителей за ситуации, на которые они не влияют. К примеру критерий Остановки - за рейс Москва - Париж - Москва, автомобиль сделал 157 остановок, из них 54 остановки - это пробки, 82 остановки - это прохождение очередей на границах. 13 остановок - это загрузки/выгрузки/растаможки, и всего 8 остановок были инициированы водителем. А по данной системе оценится он по всем 157 остановкам...) Системы оценки стиля вождения, основанные на схожих алгоритмах больше игрушка, нежели инструмент оптимизации и управления.

Что же, начнем строить свои алгоритмы!

За исходные данные мы берем седельный тягач, с расширенным CAN протоколом, цифровой ДУТ, вариации с количеством ступеней неизнашивающихся тормозных систем и наличие встроенных электронных помощников (круиз контроль, система аварийного торможение, система слежения за разметкой, система учета рельефа местности и пр.) без привязки к марке грузовика. МКПП и АКПП. Электронная педаль газа и наличием системы EBS не старше 2006г.ПО верхнего уровня Wialon. Выбор обусловлен всеядностью платформы с точки зрения телематического оборудования.GPS трэкер с интерфейсами RS,1-wire, BT, CAN BUS. Дополнительные модули RFID, выносной модуль вибраций (удара). И конечно же нам понадобится гибкая логика, что то вроде Easy Logic от Galileosky.

Итак, начнем, пожалуй, с самого энергозатратного с точки зрения автомобиля параметра.

Превентивная езда/ Режим разгона

Данный критерий характеризует способность водителя к предусмотрительному вождению, т.е. умению водителя прогнозировать и предусматривать дорожную обстановку и принимать управляющее воздействие на автомобиль во время разгона до события, а не по факту. Основная задача избегать РЕЗКИХ управляющих воздействий

Пример: водитель начинает движение и динамично разгоняется до ограничителя скорости в 83 км/ч, но тут же быстренько упирается в идущий автомобиль с меньшей скоростью 75 км/ч, а совершить обгон возможности нет и ему приходится тормозить до скорости данного транспортного средства, а затем снова разгоняться и пытаться его обгонять.

Способ реализации алгоритма: после промежутка разгона автомобиля на >=10км/ч, должен следовать равномерный участок графика скорости в диапазоне +-2км/ч.
Система выставления баллов:
22 секунды прямолинейного движения - 10 баллов,
18 секунд - 9 баллов,
15 секунд - 8 баллов
// 22 секунды взяты из расчета 500 метров прямой видимости на дороге

Для настройки системы оценок необходимо предусмотреть возможность менять константы в пользовательском режиме, т.к. баллы за критерии приведены в этой статье справочно, для понимания алгоритмов.

Превентивная езда/ Режим торможения

Здесь все аналогично Режиму разгона.

Равномерная скорость движения

Энергия, необходимая для достижения более высоких скоростей, должна поддерживаться как можно дольше, чтобы постоянно поддерживать скорость движения. Лучшая оценка в этом разделе достигается за счет плавания в транспортном потоке и недопущения слишком частых и интенсивных процессов ускорения и замедления.

Анти пример: данный параметр нам нужен для борьбы вот с таким вот графиком скорости автомобиля.

  1. Способ реализации алгоритма: Считается количество циклов изменения вектора скорости. Идеальная езда - один цикл от троганья с места до полной остановки.

    Система выставления баллов:
    10 циклов - 9,0 баллов
    20 циклов - 8,0 баллов

    !. Изменением вектора считается изменение скорости на величину от 2 км/ч до 10 км/ч. Колебания скорости до 2км/ч обусловлено гистерезисом круиз контроля, а изменение скорости на 10 км/ч и более рассматриваем за дорожную обстановку.

Использование педали газа

Когда водитель орудует педалью газа, система управления двигателем отрабатывает нажатие на педаль газа в процентном значение и даже небольшое кратковременное дерганье педалью приводит к подачам порций топлива для отработки желаемого ускорения, но так как автопоезд с массой 40 тонн слишком инерционен, то такие управляющие воздействия не заметны водителю, но приводят к пустой трате топлива. Ошибочно мнение, что автомобиль сглаживает волнения педали для экономии топлива.

Анти пример: Режим движения водителя по проселочной дороге за впереди идущем авто. Он едет примерно с одной скоростью но постоянно мучает педаль газа туда/сюда пытаясь держаться на одинаковом расстоянии до впереди идущего авто.

Способ реализации алгоритма: Считается количество колебаний процентов нажатия педали газа. Идеальная езда - один цикл от троганья с места до полной остановки.
1 цикл - 10,0 баллов
10 циклов - 9,0 баллов
20 циклов - 8,0 баллов
!. Циклом считается изменение нажатия педали газа на величину от 2 до 30% вниз затем вверх. Аналогия как с равномерной скоростью, только анализируем график нажатия педали газа в %.

Разгон

Процесс разгона должен происходить в зеленом секторе оборотов двигателя. Если водитель разгоняется слишком медленно - то АКПП сбрасывает повышенную передачу на 850-900 об/мин, а зеленый сектор работы турбины начинается с 1040об/мин. Если же разгонять автомобиль слишком сильно - то АКПП переключает передачи в диапазоне 1300-1650 об/мин, а это уже выходит за пределы зеленого сектора.

Способ реализации алгоритма:Считаем количество раз превышения двигателем оборотов свыше 1600 и ниже 1050 при затребованной мощности.
! Если в момент превышения мощности не было затребовано, значит это режим наката или торможения моторного тормоза.
10 раз - 10 баллов
20 раз - 9 баллов
30 раз - 8 баллов

Торможение

Тут все сложно...Важно правильно тормозить! Не только важна сила нажатие педали тормоза, но и алгоритм торможения/Замедления автомобиля, поскольку постоянное и длительное очень легкое торможение палит и перегревает колодки, и его можно заменить использованием не изнашиваемых тормозных систем (торможение оборотами двигателя/ретардер/претардер/моторный тормоз/горный тормоз) . Идеальный алгоритм торможения:
1 этап торможения это накат - 10 сек длительность использования
2 этап торможения это Моторный тормоз ступень 1 - 9 сек
3 этап торможения это Моторный тормоз ступень 2 - 8 сек
4 этап торможения это Моторный тормоз ступень 3 - 7 сек
5 этап торможения это Ретардер ступень 1 - 6 сек
6 этап торможения это Ретардер ступень 2 - 5 сек и только после этого жмем на педаль)))
7 этап торможения это Рабочий тормоз 1-30% - 4 сек
8 этап торможения это Рабочий тормоз 30-50% - 3 сек
9 этап торможения это Рабочий тормоз 50-70% - 2 сек
10 этап торможения это Рабочий тормоз 70-100% - 1 сек

!! На разных авто разное количество ступеней моторного тормоза и ретардера.

Балл за одно торможение зависит от количества ступеней, которые водитель выполнил правильно.
1-10 выполнены, то балл 10,00
2-10 выполнены, то балл 9,00
5-10 выполнены, то балл 8,00
7-10 выполнены, то балл 7,00

Остановки

Поскольку трогание с места является одним из наиболее затратных по топливу процессов (около 700 грамм топлива на разгон сцепки полной массы) при движении, количество остановок, которых можно избежать, следует по возможности сократить до минимума. Тут очень важно понимать что общее количество остановок слишком неинформативный критерий! Есть пробки, особенно их много в Европе. Есть очереди на границах, есть погрузки и выгрузки на которые водители не влияют

Способ реализации алгоритма:Считаем количество остановок после 3 км пути. Т.е. остановки через каждые 10 метров игнорируем, это пробки/очереди/загрузки/выгрузки.
5 остановок - 10 баллов
10 остановок - 9 баллов
15 остановок - 8 баллов

Сложность трассы

Не все маршруты одинаковы и количество и процент нажатия педали тормоза при поездке в Азербайджан и в Германию очень отличается и в этом нет влияния водителя поэтому сложность трассы тоже необходимо учитывать
"Средний уклон"
"Средний вес"
"Количество положительных остановок (очереди и пробки)"

Способ реализации алгоритма:
А. Средний уклон - акселерометр
Б. Средний вес - CAN
В. Количество остановок = общее количество остановок за вычетом количество ненужных остановок из п.6

Оценка = (а+б+в)/3

Накат

С этим параметром попроще его уже все хорошо считают. Из практики - хороший накат за рейс плавает в размере 14-16% от общего пути.

Неиспользование помощников автомобиля

В современных автомобилях много очень полезных помощников, которые водители так и норовят выключить в пути, мол мне лучше знать как ехать! К примеру рельеф местности загружен практически в каждый современный автомобиль. В Мерседесе данная система называется PPC, и автомобиль выбирает скоростной режим прохождения гор и поворотов учитывая рельеф. К примеру если после высокой горы будет сразу следовать спуск, то в конце подъема на гору машина перестанет поддерживать заданную скорость и закатится на горку на скорости 50км/ч и начнет потихоньку перекатываться горку а затем разгоняться накатом, но не всем водителям такое по душе. А еще машины теперь любят сами заранее тормозить перед поворотом)

Система РРС сама заранее сбросит скорость перед перекрестком.Система РРС сама заранее сбросит скорость перед перекрестком.

Оцениваем процент пути с включенными системами
А. Режим AUTO ВКЛ (в сравнении с Manual)
Б. РРС ВКЛ
В. Слежение за разметкой ВКЛ
Г. аварийное торможение ВКЛ
Д. Режим ECONOMY вкл (в сравнении с AUTO)
Е. круиз контроль/ограничитель скорости ВКЛ (круиз + ограничитель)
Ё. Усталость водителя ВКЛ
Ж. Слежение за дорожными знаками ВКЛ

Оценка = (А+Б+0,25*В+0,25*Г+Д+Е + 0,25*Ё + 0,25 * Ж)/6

Мощностная диаграмма пути

При движении водителю необходимо избегать диапазонов высоких оборотов при низких нагрузках и диапазонов низких оборотов при высоких нагрузках . Поэтому будем контролить режимы:

Считаем секунда вне селеного диапазона и штрафуем голубчика))) Кстати, зачастую водители чтобы сымитировать повышенный расход топлива, к примеру после установки ДУТ, кидает автомобиль на 10 передачу вместо 12 и едет весь день на 1600 оборотах при малой нагрузке. А тут мы его и подловим) А также здесь будут видны обгоны на скорости.

Вибрация от внешнего датчика вибрации на раме

Этим параметром мы будим приучать водителей бережно относиться к авто и тормозить на лежачих полицейских и ямах в колено.

Способ реализации алгоритма: Устанавливаем внешний датчик вибрации на раме и проезжаем спящий на 20 км/ч, и удар в средненькую яму на скорости 60км/ч. Смотрим показания датчика, определяемся с какой-то критической величиной и все последующие колебания свыше этого значения штрафуем

10,0 0 ударов за рейс
9,00 2 удара за рейс
8,00 4 удара за рейс

Внутренний акселерометр в данном случае не подойдет, т.к. спящие на скорости 60 км/ч пневмоподвеска рама+кабина глотает. А вот колеса становятся квадратными!

P.S.. В заключении нужно сказать, что, анализируя и влияя на водителей в рамках этих критериев возможно максимально минимизировать негативное влияние водителя на расход топлива. Однако не стоит забывать, что помимо стиля вождения на расход также влияет и техническое состояние транспортного средства, и в борьбе за экономию топлива необходимо должное влияние уделять также и техническому состоянию ТС.

Приведу небольшой пример: при закоревании направляющих тормозного суппорта одного из колес на ведущей оси, расход топлива за рейс Минск, РБ-Вольфсбург, Германия Минск, РБ вырос с 24,9 до 29,2 л/100км. Наш менее опытный водитель даже не заметил ничего неладного в пути, т.к. ступица ведущей оси рассеивает тепло через бортовую и масло моста, и колесо грелось сильнее остальных, но не критично больше, а опытный водитель в следующем рейсе жаловался на слабый накат автопоезда и легкий запах паленых колодок после длительного вождения. И стоит отметить, что используемая смазка в направляющих, имеет срок службы 36 месяц, после чего она высыхает и теряет свои свойства.

Но как видим не каждый водитель способен увидеть данные тонкие проблемы, и, следовательно, человеческий фактор необходимо по максимум исключать в нашей работе!)

P.S.

Самый главный вопрос почему стоит прислушиваться к нашему мнению?

  1. Наша компания заняла 1 место в Mercedes-Benz FleetBoard Drivers League среди стран СНГ.

  2. Среднегодовой расход по автопарку за 2020 год 24,6 л/100 км (14 машин, 130-140 т.км пробега на каждый грузовик, 27 водителей)

Подробнее..

Контроль сонливости водителя и кресла с учётом женской анатомии что нового в автомобильных технологиях безопасности?

09.06.2021 14:20:05 | Автор: admin

В 1959 году компания Volvo стала оснащать свои автомобили трёхточечным ремнём безопасности, а затем поделилась этой технологией со всеми производителями. Спустя десятилетие появились подушки безопасности, которые после тестов внедрили в серийные автомобили. От ремней до контроля поведения водителя, от пассивной до активной безопасности: какие технологии создали в последнее время и какие из них считаются одними из эффективных, рассказываем в этом материале.

Active safety и ADAS

Автомобили оснащаются электроникой, датчиками, сенсорами, радарами, которые позволяют чувствовать себя на дороге чуть более спокойными. Одна из них технология active safety это различные стабилизационные системы, которые берут на себя управление автомобилем в критических ситуациях.

ADAS (Advanced driver-assistance systems) включает ряд функций, таких как адаптивный круиз-контроль, стабилизационные системы, автоматическое экстренное торможение, обнаружение слепых зон, предупреждение о столкновении, предупреждение о перекрёстном движении и система удержания полосы. Автомобили могут определить, покинули ли вы свою полосу движения, упустили ли из виду пешехода или животное на дороге, помогут с парковкой в неудобных ситуациях.

Эксперты считают, что автомобили, оснащённые ADAS, снизили количество аварий и спасли жизни. Согласно исследованию LexisNexis Risk Solutions, владельцы автомобилей с системой ADAS на 27% реже обращались по поводу телесных повреждений и на 19% реже обращались по поводу повреждения имущества.

Возможное снижение количества несчастных случаев по мере роста внедрения ADAS.

Данные страхового института дорожной безопасности (IIHS) и производителей CCC Information Services, показывают, что автомобили, оснащённые ADAS, сокращают количество аварий на 20-50%. Институт прогнозирует резкое снижение аварийности в ближайшие 30 лет благодаря ADAS.

Automatic Emergency Braking

Одним из самых популярных и эффективных ADAS-решений для владельцев машин является автоматическое экстренное торможение (Automatic Emergency Braking). Американский страховой институт дорожной безопасности (IIHS) считает, что системы AEB предотвратят 28000 аварий к 2025 году.

Эта система использует датчики и камеры для обнаружения потенциального лобового столкновения и измерения расстояния до любого транспортного средства, а затем автоматически включает тормоза. Сокращая время реакции человека на торможение, система AEB может снизить вероятность аварии или, по крайней мере, уменьшить тяжесть удара.

В некоторых автомобилях используются радары, установленные на передней решётке, бампере или вентиляционных отверстиях. Другие полагаются на камеры, которые обычно устанавливаются внутри лобового стекла за зоной зеркал заднего вида. Некоторые используют и то, и другое. Независимо от метода обнаружения, программное обеспечение постоянно рассчитывает вероятность аварии на основе данных датчиков.

20 автопроизводителей согласились включить в свои автомобили автоматическое экстренное торможение как стандартную опцию к 2022 году. По данным страхового института дорожной безопасности, некоторые компании выполнили обещание, хоть и не идеально. Среди них Audi, Mercedes-Benz, Volvo and Tesla, а также BMW, Hyundai, Mazda, Subaru, Toyota and Volkswagen. Некоммерческая организация Consumer Reports считает, что внедрение технологий для спасения жизней должно быть не добровольным, а обязательным. Они призывают внести в федеральный закон США необходимость оснащения уже созданными технологиями всех новых моделей автомобилей, поступающих на рынок. Компания указывает, что автопроизводители должны сменить вектор и перестать продавать safety technologies как очередную дорогостоящую надстройку, как люк на крыше или модные стереосистемы.

Какие ещё есть системы и приложения?

Помимо экстренного торможения существуют технологии, помогающие наблюдать за происходящим внутри и снаружи. Среди них:

Адаптивное освещение

Ограниченная видимость может затруднить движение в ночное время, особенно по извилистым дорогам. Адаптивные фары улучшают ночное видение за счёт регулировки направления в зависимости от дороги впереди. AFS (Adaptive Front-Lighting System) использует датчики для измерения действий рулевого управления, затем система регулирует наклон и поворот фар, чтобы лучше видеть, куда вы собираетесь. Поэтому, когда водитель поворачивает, у него будет больше шансов понять, куда он направляется, вместо того, чтобы освещать обочину дороги. Кроме того, такая система позволяет избегать попадания прямых лучей на встречные автомобили.

Камера в салоне

К примеру, проект Honda CabinWatch, где используют камеру, чтобы помочь водителям минивэнов внимательно следить за детьми на заднем сиденье. Другие компании и сервисы экспериментируют с программным обеспечением для распознавания лица, чтобы разблокировать автомобиль или определить, когда водитель устаёт или отвлекается. К примеру, так делает Яндекс.Такси с их камерой Yandex Signal Q1, которая анализирует 68 точек на лице человека с помощью технологий компьютерного зрения и нейросети. Она фиксирует различные параметры, например, частоту и длительность моргания.

Мониторинг сонливости

У Jaguar разработана система контроля степени усталости водителя (Driver Condition Monitor), которая определяет признаки сонливости и предупреждает об этом. Она анализирует широкий ряд показателей: отклик системы электроусилителя руля, нажатие на педали газа и тормоза и общее поведение во время управления автомобилем. Алгоритмы изучают полученные данные, чтобы определить момент, когда водитель устаёт. Распознав признаки сонливости, система предлагает остановиться и отдохнуть.

Проекционный дисплей

Heads Up Display позволяет не спускать глаз с дороги, проецируя важную информацию на лобовое стекло автомобиля. Во время движения водитель видит скорость транспорта и GPS-навигацию на приборной панели. Такие дисплеи, например, есть у BMW.

Что может быть не так?

Все автомобильные технологии помогают, если их действительно использовать. Исследования показывают, что водители намеренно отключают функции, которые могут помочь избежать аварий. Некоторые родители опасаются, что новые решения мешают подросткам освоить основы. Они переживают, что различные сигналы, гудки и яркие огни сами по себе могут отвлекать.

Ещё один момент стоимость обслуживания автомобилей с ADAS. Ремонт датчиков, сенсоров, радаров дорог, и иногда только производитель может им заняться.

Пассивная безопасность

Помимо ремней и подушек, к пассивной безопасности можно отнести зоны деформации, поглощающие энергию столкновения. Для введения этих технологий были организованы краш-тесты, которые проводились на телах умерших людей, животных, живых испытателях и манекенах. Помимо самих автопроизводителей, краш-тесты проводят такие ассоциации, как европейская Euro NCAP, Национальное управление безопасностью движения на трассах США (NHTSA) и страховой институт дорожной безопасности IIHS, и похожие ассоциации в Германии, Австралии, Китае и Японии. В разных странах они отвечают за рейтинг безопасности и вывод на рынок новых моделей автомобилей. Тесты проводятся с помощью манекенов и компьютерного моделирования.

Женские манекены

Как раз о манекенах мы и упомянем. В 2019 году статья Guardian Смертельная правда о мире, построенном для мужчин из жилетов к автомобильным авариям вызвала бурное обсуждение. Оказалось, что когда женщина попадает в ДТП, у неё на 47% больше шансов получить серьёзные травмы и на 71% больше шансов получить травмы средней степени тяжести. А всё потому, что в экспериментах никогда должным образом не использовали женский манекен. Он существует, но его тестируют чаще на месте пассажира, а не водителя. И это просто уменьшенная версия мужского манекена, которая не учитывает размеры и состояние грудной клетки, шейного отдела, вес, рост и возможность быть беременной.

Что изменилось за это время?

Шведские исследования показали, что современные сиденья слишком прочные, чтобы защитить женщин от хлыстовых травм: они выбрасывают женщин вперёд быстрее, чем мужчин. Закономерно, что в авангарде решений находится компания Volvo. Они создали инициативу EVA и согласно накопленным данным подготовили систему защиты от хлыстовой травмы WHIPS. Она сочетает прочный подголовник с продуманной конструкцией сиденья для защиты головы и позвоночника. По мнению Volvo, сейчас отсутствует разница в риске травмы между мужчинами и женщинами. Помимо этого, есть инновация SIPS (система защиты от боковых ударов) которая вместе с подушкой безопасности при боковом ударе снижает риск серьезных травм грудной клетки более чем на 50% для всех пассажиров. И не последнее решение от шведов они разработали первый в мире манекен среднего размера для краш-тестов для беременных. Это компьютерная модель, которая позволяет изучить, как движется пассажир, и как ремень безопасности и подушка безопасности влияют, среди прочего, на женщину и плод.

Новая линейка манекенов для краш-тестов под названием THOR доступна давно, но ещё не была официально принята системами оценки безопасности NHTSA или IIHS. По форме они больше соответствуют мужскому и женскому телу и имеют на 100 датчиков больше для сбора данных, чем семейство Hybrid III стандартных манекенов. Женская версия имеет тазовую кость и грудь женской формы.

Астрид Линдер, директор по исследованиям безопасности дорожного движения Шведского национального исследовательского института дорог и транспорта, сотрудничала с европейскими учёными, чтобы разработать EvaRID, первую женскую виртуальную модель манекена, предназначенную для проведения краш-тестов низкой степени тяжести при ударе сзади. Виртуальное моделирование не всегда даёт такие конкретные результаты, как физические тесты, но оно обеспечивает гораздо большую гибкость при моделировании автомобильных аварий с различными типами телосложения.

Джессика Джермакян из IIHS, которая стал соавтором нового исследования риска травм для мужчин и женщин, обнаружила, что, хотя улучшения в области безопасности сделали автомобили безопаснее для всех, женщины по-прежнему значительно чаще получают травмы нижних конечностей, например, ноги и ступни.

Что нас ждёт?

Появляется всё больше решений для более безопасного вождения или сокращения ДТП. Из последних новостей: в Кембридже разработали голографический дисплей для автомобиля. Голограммы появляются в поле зрения водителя в соответствии с их фактическим положением, создавая дополненную реальность по мнению авторов, это может быть менее отвлекающим решением, чем проекционный дисплей.

Никакого алкоголя

Ожидается внедрение технологии, предотвращающей вождение водителями с опьянением Driver Alcohol Detection System for Safety (DADSS) это единственная технология, разрабатываемая для измерения или количественного определения точной концентрации алкоголя в крови. Это решение не позволит водителю, находящемуся в подвыпившем состоянии, завести двигатель автомобиля и управлять им в нетрезвом виде.

География авторынка

Решения будут зависеть и от географии авторынка. Так, Volvo запланирована современные технологии предупреждения о скользкой дороге и аварийной остановке для Северной Америки.

Кибербезопасность

Из-за увеличения количества программного обеспечения в автомобиле игроки рынка автомобилестроения должны обратить внимание на кибербезопасность. Она становится новой гранью качества для транспорта. В скором времени планируется ввод обновленных стандартов и регуляций, касающихся обновления программного обеспечения автомобиля по беспроводным сетям.

Источники материала:

  1. https://www.forbes.com/sites/christopherelliott/2020/10/03/your-car-knows-best-these-new-auto-safety-features-will-surprise-you/

  2. https://www.erieinsurance.com/blog/best-car-technology-features-2020

  3. https://www.volvocars.com/mm/why-volvo/human-innovation/future-of-driving/safety/cars-safe-for-all

  4. https://www.theguardian.com/lifeandstyle/2019/feb/23/truth-world-built-for-men-car-crashes

  5. https://humanetics.humaneticsgroup.com/products/anthropomorphic-test-devices/frontal-impact/thor-5f

  6. https://www.mckinsey.com/industries/automotive-and-assembly/our-insights/cybersecurity-in-automotive-mastering-the-challenge#

  7. https://cccis.com/wp-content/uploads/2020/12/CCC-Crash-Course-2020.pdf

Если вы разбираетесь в теме технологий и вам нравится сфера автомотив, у нас открыты интересные вакансии. Мы ищем С/С++ разработчиков, QA автоматизаторов, архитекторов и других специалистов. Все вакансии в автомотив практике в Luxoft по ссылке

Подробнее..

Перевод Как культура жителей города влияет на дизайн карт метро Нью-Йорк

13.06.2021 14:11:44 | Автор: admin
Что бы вы порекомендовали тому, кто впервые приезжает в Нью-Йорк? Посетить Центральный парк? Посмотреть шоу на Бродвее? Увидеть Статую Свободы?

Я бы первым делом посоветовала скачать офлайн-карту метро. Мне предложили это сделать, когда я впервые оказалась в Нью-Йорке, и это спасало меня множество раз.

Когда я переехала в Нью-Йорк, то почти сразу познакомилась с самой знаковой достопримечательностью города: крупнейшей транспортной системой в мире Нью-Йоркским метрополитеном. Я узнала, на какие поезда нужно садиться, в какие места можно уехать с каких остановок и, что самое важное, куда меня выведет выход с каждой из станций.

Я не понимала, зачем люди советуют мне скачать офлайн-карту, или почему они так много рассказывают о системе подземных железных дорог, ведь в Стамбуле я каждый день ездила на метро.


Самая новая карта Нью-Йоркского метрополитена

Когда я впервые увидела карту метрополитена, то поняла разницу. Карты метро используются по всему миру, но каждая карта имеет собственный дизайн. Эти отличия зависят от людей, их языка, привычек и инфраструктуры города. Культура формирует структуру многих вещей, в том числе и карт метро. Карта Нью-Йорка имеет географические подробности.


Карта метрополитена Стамбула


Карта метрополитена Афин


Карта лондонского метрополитена

Менялась ли карта одной из старейших транспортных систем мира?


Задавшись этим вопросом, я отправилась по линии F в Музей транспорта Нью-Йорка. В нём представлено множество карт метрополитена, начиная от самой первой, спроектированной в 1904 году, до самой последней, выпущенной в 2020 году. Как изменились эти карты за последние 116 лет?


Слева направо: IRT 1904 года, BMT 1924 года, IND 1939 года

Со времён самой первой карты метрополитена произошло множество изменений в дизайне. Самым примечательным редизайном стала карта, созданная в 1972 году Массимо Виньелли. Даже несмотря на то, что его карта была основана на предыдущих версиях, её использовали всего семь лет. В отличие от других карт, она по виду напоминала диаграмму; линии метро были разноцветными и спроектированы так, чтобы быть приятными для глаза, а остановки были сгруппированы.


Карта Нью-Йоркского метрополитена, Массимо Виньелли, 1972 год

В течение короткого периода использования карты Виньелли она не была популярной среди пассажиров.

Почему эта карта не нравилась нью-йоркцам?


Главная проблема заключалась в том, что на карте Виньелли не были отображены реальные расстояния и места, находящиеся на поверхности. Были и другие важные факторы, из-за которых карта казалась чрезвычайно непонятной:

  • Оттенки цветов линий были близки друг к другу, поэтому их трудно было различать;
  • Водоёмы не были окрашены в синий (они были бежевыми);
  • Парки не были окрашены в зелёный, как в реальной жизни;
  • Станции были расположены рядом друг с другом, даже если переход между ними был невозможен.

То есть, на бумаге карта метро и реальный мир не совпадали, что было неудобно пассажирам.

Оглядываясь назад, можно прийти к выводу, что карту Виньелли использовали так недолго только из-за того, что нью-йоркцам она не нравилась. Однако при дальнейших исследованиях можно прийти к выводу, что карта не соответствовала зданиям города и привычному для людей облику карт метрополитена. До выпуска карты Виньелли люди пользовались картами, соответствующими географическим деталям и структуре города. Это было старой привычкой жителей Нью-Йорка, поэтому они испытывали трудности с использованием карты-диаграммы.

После того, как карту Виньелли перестали использовать, Нью-Йорк вернулся к географической карте, которая используется и сегодня. Майкл Херц спроектировал и разработал карту совместно с Комитетом карт метрополитена, которым руководил Джон Тауранак; Херц сыграл важнейшую роль в создании дизайна новой карты. Он добавил на неё названия улиц и достопримечательностей. Несмотря на критику, которой Херц подверг карту Виньелли, в конечном итоге они с Тауранаком воспользовались восьмицветной палитрой Виньелли.

Благодаря географическим деталям, точному расположению станций и более ярким цветам новая и до сих пор используемая карта метро стала ближе к тому, что нью-йоркцы привыкли видеть в своей повседневной жизни.

Как культура влияет на ощущение от продукта?


Ощущения и дизайн равно важны для продукта. Он может быть спроектирован приятным глазу образом. Но удовлетворяет ли этот продукт потребностям людей и даёт ли нужное решение?

Для создания полезных обществу продуктов критически важно искать наиболее значимые для пользователя факторы и выяснять, как они влияют на него. Таким образом, чтобы опыт взаимодействия был максимально приятным, необходимо изучать повседневные практики, ценности, ритуалы и мнения пользователей, то есть, их культуру.

Какие основные факторы влияют на карту?


  1. Город Нью-Йорк обладает мультикультурной структурой:

Живущие в Нью-Йорке люди происходят из различных социоэкономических контекстов. Районы, в которых они живут, разделены по расам, этносам, доходу, паттернам иммиграции и различным другим социальным факторам. Из-за этого у жителей города возникла тесная связь с районом их проживания. Это чувство принадлежности позволяет им ощущать себя своими в городе.

Также карта отражает связь, которую пассажиры имеют со своими сообществами. Эти сообщества представлены на карте косвенным образом. Это ощущение принадлежности отражено на карте Херца посредством названий районов: Бронкс, Чайна-таун, Мотт-Хейвен. Все они позволяют пассажирам не только понять то, куда они едут, но и увидеть на карте важную часть своей жизни.

Нью-Йоркский метрополитен является местом встречи нью-йоркцев с совершенно разным культурным багажом. Он обеспечивает своеобразную социальную среду равенства. В поездке ты запросто можешь увидеть сидящими напротив тебя знаменитостей наподобие Киану Ривза и Мэрайи Кэри.

В этой мультикультурной среде подземка предоставляет общее пространство для социализации с другой стороной города. Метро это сцена для танцоров и убежище для тех, кто оказался в сложной жизненной ситуации. А иногда это транспорт для перевозки мебели, как однажды это было в моём случае.


Карта позволяет представить связи между системами, пространствами и регионами. Карта метро это отражение города, используемая как инструмент показа транспортной системы и в то же время описывающее культуру города.

2. Город имеет структуру сетки улиц:

Улицы Нью-Йорка выстроены в сетку, а метро расположено прямо под ней. Входы в подземку можно найти на таких больших улицах, как Шестая авеню, Восьмая авеню и Парк-авеню, благодаря чему они мгновенно становятся ориентирами. Причина этого заключается в том, что экономическое развитие города зависело от метро.

По словам директора музея транспорта Кончетты Бенвивенги, хотя нью-йоркцы используют метрополитен, в своей обычной жизни они привязаны к надземным ориентирам. Есть чёткая связь между надземным и подземным мирами. В Нью-Йорке есть множество возможностей добраться из одной точки в другую. Почти всегда до цели можно дойти пешком, поэтому когда пассажиры пользуются общественным транспортом, им нужно знать, где конкретно они находятся и куда едут. Вероятно, это желание вызвано тем, что в прошлом метро отличалось высокими уровнями преступности.


В первые полгода жизни в Нью-Йорке мои друзья часто спрашивали меня, привыкла ли я к метрополитену. Нью-йоркцы были удивлены той скоростью, с которой я освоила все подробности метрополитена. Ориентирование в географии места основной фактор принадлежности к нему. Нью-йоркцы горды тем, что знают местоположение станций метро. Местный житель готов помочь другому пассажиру, с гордостью сообщив ему все способы добраться с Манхэттена до Кони-Айленда.


New York Times, 2012: Туристы испытывали сложности с сопоставлением своих маршрутов с обозначениями на карте. В эпоху до Google Maps её художественное оформление делало поездки в чреве города более пугающими.

На карте Виньелли казалось, что Колумбус-Серкл на 59-й улице всего в паре кварталов от Центрального парка. На первый взгляд, линии 1, 2 и 3 представляли отдельные станции, однако это не так. Станция всех трёх линий расположена под входом в Центральный парк. Поезда линий 1, 2 и 3 останавливаются на той же станции, что и остальные. Это создавало разрыв между картой метро и реальным миром.

Если пользователь пользуется продуктом, не учитывающим привычные для него практики, его образ мышления и культуру, то он теряет связь с реальностью и ощущает себя потерянным.

Карта Нью-Йоркского метрополитена тоже часть этих общих привычек, поведений и смыслов. Это часть культуры, и эти факторы влияют на восприятие карты. Нью-Йорк, как и другие города, имеет собственный уникальный характер, и описывающая его карта должна проектироваться с учётом этого характера.

Как повысить удобство продукта для пользователей?


Если посмотреть на карту Виньелли, то она имеет простой и понятный дизайн, показывающий, как пассажиры могут попасть из точки А в точку Б. Виньелли разрешил проблему хаоса сложной системы, и его дизайн является знаковой версией карты. Но его решение не соответствует реальному пользованию картой в этой культуре.

Чтобы повысить удобство, необходимо знать пользователей. Для этого необходимо начать с определения и понимания своих целевых пользователей. Наблюдение самый мощный и фундаментальный навык для понимания общества и пользователей. Этот способ позволяет исследователям определять потребности, проблемы, привычки, ожидания, реакции, поведения и мысли городской культуры. Если уделить время пониманию этих факторов, то мы глубже поймём естественную среду обитания целевых пользователей.

Одного беглого взгляда на культурные факторы недостаточно для повышения удобства для пользователей. Анализ так же важен, как и само наблюдение. Он помогает создавать продуктовые решения, соответствующие потребностям пользователя. А это приводит к пониманию того, как пользователи интегрируют продукт в свои жизни, осознанию того, будет ли он полезен, приемлем и ценен потребителям.

Карта Нью-Йоркского метрополитена так же знаменита, как и сам город. За последние годы дизайн карты сильно не менялся. Однако были разработаны новые карты, спроектированные в надежде на повышение удобства пользования. Существуют и альтернативные проекты дизайна, нацеленные на редизайн карты подземки.

В октябре 2020 года MTA выпустил новый дизайн карты, объединяющий в себе лучшие стороны карт Виньелли и Херца. Цветовая схема и черты диаграммы были взяты из карты Виньелли, а интеграция с ориентирами и географической картой из карты Херца.

Для повышения удобства пользования жизненно необходимо проводить глубинный анализ культурных элементов. Все эти факторы должны учитываться вместе. То есть в основу дизайнерских решений мы должны ставить пользователя.

Источники


Tylor, E. B. (1889). Primitive culture: Researches into the development of mythology, philosophy, religion, language, art and custom. New York: H. Holt.

Norman, D. A. (2004). Emotional design: Why we love (or hate) everyday things. New York: Basic Books.

Norman, D. A. (2013). The design of everyday things. MIT Press.

Kottak, Conrad Phillip. (2013). Cultural anthropology: appreciating human diversity. New York: McGraw-Hill.

Moalosi, R., Popovic, V. & Hickling-Hudson, A. Culture-orientated product design. Int J Technol Des Educ 20, 175190 (2010). https://doi.org/10.1007/s10798-008-9069-1

Tejada, Soledad O., The Public and the Personal: Mapping the NYC Subway System as an Urban Memoryscape (2020). Library Map Prize. 7. https://elischolar.library.yale.edu/library_map_prize/7

https://www.nngroup.com/articles/ten-usability-heuristics/

https://www.nytimes.com/interactive/2019/12/02/nyregion/nyc-subway-map.html

https://www.oreilly.com/content/redesigning-the-new-york-city/

http://www.culturelookingsideways.com/subway-civility-intro



На правах рекламы


Наша компания предлагает VDS в аренду с Windows или Linux. Не экономим на железе только современное оборудование и одни из лучших дата-центров в России и ЕС.

Подписывайтесь на наш чат в Telegram.

Подробнее..

История нефтеперевозок. От танкеров с бакинской нефтью до современных монстров

25.05.2021 10:11:06 | Автор: admin


В 1847 году английский химик Джеймс Янг был занят перегонкой нефти, которая, в очень скромных количествах, выделялась в угольных месторождениях. Янг хотел получить легкое ламповое масло (сразу скажем, что до керосина дело у него так и не дошло), но получил масло тяжелое и вязкое.

Для лампового масла эта субстанция не очень годилась, зато она отлично подходила для смазывания деталей механизмов, которых к тому времени в Англии было довольно много, и спрос на нефтяной воск, предотвращающую порчу металлических деталей, вдруг скакнул до небес.

Правда, новое производство Янга и его компаньонов Мелдрама и Бинни испытывало постоянные проблемы с поставками сырья, потому что естественного просачивания нефти было явно недостаточно для удовлетворения спроса на парафин. Янг проявлял чудеса изобретательности (например, догадался получать нефть из горючего сланца), но в конце концов новые фабриканты неизбежно встали перед проблемой завоза нефти.



Джеймс Янг, замечательный химик. Нет, он не был первооткрывателем парафина, способ его получения придумал Карл Райхенсбах в 1830 году. А до него, в 1820 году, француз Мишель Шеврель изобрел стеарин. Это была замечательная эпоха, когда человечество нуждалось в свечах и оба материала, и стеарин и парафин, в первую очередь были прекрасными заменителями дорогому воску.
Янг стал использовать парафин для смазки механизмов и запатентовал его способ получения из нефти. Благодаря этому патенту он много лет (и весьма успешно) оспаривал право прочих повторять его технологию. Злые языки утверждают, что именно на патентных спорах, а вовсе не на смазочных материалах, он и сколотил состояние.


Вариантов в начале 60-х г.г. XIX века было немного: нефть активно добывали в районе Баку, на Каспии, в австро-венгерской Галиции и в Пенсильвании, на другом берегу Атлантики. Понятно, именно морской маршрут доставки нефти оказался предпочтительнее перевозки её через континент, он был надежнее, быстрее и дешевле любого другого.

Весной 1861 года бриг Elizabeth Watts прибыл из Филадельфии в Англию, имея на борту груз в 180 тонн нефти, разлитой в бочки, и это была только первая ласточка к берегам Британии, позже и всей Западной Европы, устремились суда, загруженные емкостями с нефтью. К этому времени мир уже охватила керосиновая лихорадка, и керосин оказался востребован в сотни раз больше, чем парафин.

Правда, перевозки в бочках (так нефть будут перевозить еще четверть века) не казались самим перевозчикам особо удобными: емкости были тяжелы, занимали слишком много места и были неудобны для перемещения.

Вообще перевозка нефти (и измерения добычи) велись на разных месторождениях по-разному, например, в Баку добычу считали в ведрах (подразумевая, понятно, не оцинкованные разнокалиберные сосуды, а принятую в России в то время меру объема), а перевозили на верблюдах, заливая нефть в бурдюки, а американцы нефть считали бочками. Правда, бочки у всех были разные, и только в 1866 году собрание нефтепромышленников Пенсильвании договорилось, что базовым значением станет баррель, бочка вместимостью в 42 галлона (159 литров), ввиду популярности этой тары (стандарт, принятый еще в XV веке в Голландии для засолки и перевозки селедки).


Хотите увидеть, как выглядит баррель нефти? Вот он, во всей красе. Можно сказать красе первозданной. Сейчас увидеть нефтяную бочку объемом в 1 баррель сложно...

Но, как мы уже и говорили выше, бочки были тарой тяжелой, дорогой, неудобной для перемещения, невозвратной и портящейся. Поэтому мысль о заливе нефти непосредственно в трюм кораблей, с последующей выгрузкой её при помощи помп в порту назначения, что называется, витала в воздухе.

Первыми рискнули это сделать братья Артемьевы, Николай и Дмитрий, переоборудовавшие парусную яхту (они называли её курсовая лодка) Александр для вывоза нефти из Баку в Астрахань.

Кстати, эта идея поражала людей, далеких от проблем логистики, своей кажущейся несуразностью, а у коллег вызывала истерический смех из-за кажущейся же неосуществимости, говорят, в Баку на братьев рисовали даже карикатуры в местных газетах, вот только уже после первой же навигации насмешники были посрамлены: Александр сделал 8 рейсов при том, что перевозившие нефть в бочках суда смогли сделать не более 6 ходок, хотя бы потому, что качать нефть помпами было быстрее, чем загружать и разгружать кадушки. Александр, в итоге, оказался еще и рентабельнее в эксплуатации, потому что вез чистый груз, а не тару (вес бочек составлял от 20 до 25% от веса содержимого), плюс они сильно сэкономили на стоимости бочек а еще они смогли доставлять груз без потерь, а расчеты потерь тогда были минус 20% из-за ломки и протечки бочек.

Еще один плюс (логисты поймут, как это важно, да и любой не логист поймет) все остальные корабли, возившие нефть в бочках, обратно шли без груза, так как все места на судне занимала пустая бочкотара, тогда как наливные суда Артемьевых умудрялись брать обратный груз.


Здесь очень уместно было бы разместить фотографию братьев Артемьевых. Или хотя бы изображение их первых судов, которые они приспособили для налива нефти. Увы, ни того, ни другого история не сохранила. Мы даже не знаем, например, дату и место смерти младшего из братьев, да и об их компании сведения сохранились весьма скудные.

Артемьевы, собственно, подали пример всем нефтеперевозчикам всего мира, ну а попутно, по сути, спасли бакинские нефтепромыслы, так как к 1873 году, году первого плавания Александра, ценовая конъюнктура складывалась не в пользу бакинцев: доставка одного пуда нефти из Баку в Нижний Новгород составляла около 40 копеек за пуд, тогда как доставка того же пуда из Пенсильвании в Санкт-Петербург стоила примерно 30 копеек.

Вдохновенные успехом Артемьевы быстро увеличили размер и оборот собственного флота, добавив к парусникам еще и баржи, и у них быстро появились последователи например, французский консул Бовэ объявил о закладке собственного танкера на Черном море по замечательному примеру братьев Артемьевых.
Справедливости ради заметим, что опыты, чем-то похожие на опыты братьев Артемьевых, велись примерно в те же годы и на берегах Темзы, но именно на бакинских промыслах они оказались наиболее востребованы.

Тоньше всех прочувствовали перемены в конъюнктуре братья Нобели, и настоящей революцией в области перевозки нефти стал построенный по их заказу в Швеции, уже в 1876 году, британским инженер-полковником Генри Ф. Своном, танкер Зороастр. Не будет преувеличением сказать, что именно с этого судна начинается история мирового танкерного флота.

Зороастр работал на нефти (позже на мазуте) и перевозил из Баку в Царицын и Астрахань 15 тысяч пудов (242 тонны) нефти. За этим чудом техники были построены и другие танкеры, и уже через 7 лет по Волге ходили более 30 танкеров, а в 1885 году в той же Швеции для тех же братьев Нобелей был спущен на воду и первый морской танкер, Свет, предназначенный для экспорта бакинской нефти по Черному морю.


Зороастр, родоначальник всего танкерного флота в мире. Его конструкция предполагала две соединенные между собой наливные цистерны, разделенные рубкой. Позже вид танкеров существенно изменится.

Уже в следующем году, в 1886-м, в Англии строится океанский нефтеналивной пароход Glckauf, разработанный всё тем же Своном, способный перевозить уже более 3000 тонн нефти. Понадобилось всего три года для того, чтобы судов класса Glckauf стало 50 все они работали на трансатлантических маршрутах, перевозя североамериканскую нефть в европейские порты.

Впрочем, говоря о морских перевозках нефти совершенно невозможно не сказать о Маркусе Самюэле, основателе компании Shell (названной так потому, что до перевозки нефти Самуэль занимался продажей весьма скромной сувенирки из ракушек), который, получив контракт от Рокфеллеров на перевозку нефти, собственно, и создал мировую (или всемирную?) торговлю нефтью и нефтепродуктами.

Для того, чтобы его всемирные планы осуществились, надо было организовать пропуск танкеров через Суэцкий канал, в котором перемещение нефти тогда, из соображений безопасности, запрещалось. Самуэль задал администрации канала простой вопрос: какими должны быть танкеры, чтобы разрешение на их проход было бы получено?

Руководство канала тянуло с ответом, и Самуэль, на свой страх и риск, заложил восемь танкеров. Как это бывает иногда, в определенных обстоятельствах, когда, наконец, администрация канала выдвинула свои требования, они странным образом сошлись с характеристиками строящихся для Шелла судов.


Маркус Самуэль, основатель Шелл. С 1907 года Самуэль проводит удачное слияние с голландской компанией, и отныне полное название его детища звучит как Royal Dutch Shell.
Между прочим, первая разработка нефти этим объединенным предприятием (Royal Dutch добывала нефть и раньше) стала концессия в городе Грозный, в 1910 году.


Возможно, Самуэль обладал даром гипнотического внушения, возможно, инженер, строящий эти танкеры, обладал даром предвидения, а может быть, Самуэль умел делать ожидаемые подарки, но, так или иначе, а в 1892 году первый танкер из флотилии Шелл прошел через Суэцкий канал.

К 1907 году у Шелл был танкерный флот из 34 больших пароходов, и его заказчик, рокфеллеровская Стандарт Ойл с их 4 пароходами и 16 парусными танкерами попала в серьезную зависимость от Самуэля, который, заметим, расширял свою империю, создавая пункты приема нефти на азиатском континенте в Кобе, Гонконге, Шанхае, Джакарте, Сайгоне, Сингапуре практически любой значимый порт Азии был в его распоряжении.

Наверное, пусть мимоходом, на заслуживает упоминания то, что именно стараниями Самуэля британский флот (а после и все флоты мира) был подсажен на мазут, а зарождавшийся авиапром на керосин.

Уже в начале ХХ века подавляющее большинство танкеров оснащены дизельным двигателем, самым современным по тем временам. Ведется настоящая гонка по строительству танкеров все большей и большей вместимости, и суда с дедвейтом более 10 тысяч тонн уже не выглядят монстрами.

Первая мировая война ярко подчеркнула значимость нефти и роль танкеров в её доставке, она же (силами немецких подводных лодок, в основном, так как танкеры были желанной целью) сильно уменьшила танкерный флот. Который, однако, был быстро восстановлен (стало ясно, что танкеры вопрос энергетической безопасности) и сильно вырос в числе, габаритах, прибавил в скорости перемещения, обзавелся всеми техническими новинками, характерными для своего времени но все это, конечно же, не избавило танкеры от огромных потерь во время второй мировой. Кстати, танкеры чуть ли не единственный тип судов, кроме военных, строительство которых не только не прекращалось, но и не сокращалось во время войны.


Американский танкер Гарри Синклер, торпедированный немецкой подводной лодкой

После войны на нефтяной игле сидел уже весь мир, потребность в нефтепродуктах росла чуть ли не в геометрической прогрессии, и вместе с ростом этой потребности рос и танкерный флот. В 1950 году объем потребления нефти уже вдвое превышал объем потребления во время войны, а к 1970 году вырос еще в пять раз от 1950-го. Только в США после войны построили 525 танкеров типа Т2 (проект был разработан под нужды второй мировой) с дедвейтом в 16500 тонн, но все они не в состоянии были удовлетворить растущие потребности.

На рост потребностей в перевозке сказывалось и то, что мир захватывали новые технологии оказалось, что перевозить сырую нефть и перерабатывать её на месте выгоднее, чем перевозить нефтепродукты. Кроме того, во второй половине ХХ века США, а следом за ней и все другие страны, переходят к политике обеспечения внутри страны так называемых стратегических запасов нефти.

Под эти задачи быстро растут и возможности танкеров (чем больше танкер, тем ниже себестоимость перевозки) от стандартных 16500 тонн во время войны до 331800 тонн (Univers Ireland) в 1968 году.

Кстати, в конце 60-х закладываются танкеры дедвейтом в 600-800 тысяч тонн, но экономический кризис не дал тогда осуществиться этим планам.


Эссо Нортумбрия, британский танкер, его спуску на воду в 1969 году придавалось огромное значение (принцесса Анна лично разбивала традиционное шампанское о его борт), и ожидания он, одновременно, и оправдал так как на его примере целые поколения кораблестроителей будут изучать конструкторские удачи и, увы, конструкторские огрехи, и, одновременно не оправдал, так как, ввиду упомянутых огрехов, он больше ремонтировался, чем работал.
Зато этот корабль послужил темой для написания замечательной песни (в стиле и духе матросских английских песен) Roll Northumbria, в которой, собственно, рассказывается история корабля.


Тем не менее тот же экономический кризис и повсеместная национализация нефтяных отраслей по всему миру приводит к строительству супертанкеров к этой категории относят суда, перевозящие более 2 млн баррелей (318 тысяч тонн). Самым крупным судном в истории стал танкер Knock Nevis, способный перевозить 564753 тонн нефти. Длинна этого судна составляла более полукилометра. Этому монстру был недоступен не только любой из каналов в мире, но и многие проливы, так как его осадка (25 метров) не позволяла ему проходить, например, Ла-Манш.


Танкер и супертанкер



Облачные VDS серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Подробнее..

Снежная слепота беспилотных авто

02.06.2021 10:16:01 | Автор: admin


У природы нет плохой погоды, каждая погода благодать. Слова этой лирической песни можно понимать образно, интерпретировав погоду как отношения между людьми. Можно понимать и буквально, что также верно, ибо не было бы снежной и холодной зимы, мы бы не так ценили лето, и наоборот. Но беспилотные автомобили лишены лирических чувств и поэтического мироощущения, для них далеко не вся погода благодать, особенно зимняя. Одной из основных проблем, с которыми сталкиваются разработчики робомобилей, это снижение точности датчиков, указывающих машине куда ей ехать, во время плохих погодных условий. Ученые из Мичиганского технологического университета создали базу данных погодных условий на дорогах глазами беспилотных авто. Эти данные были нужны дабы понять что нужно изменить или улучшить, чтобы зрение робомобилей во время снежной бури было не хуже, чем в ясный летний день. Насколько плохая погода влияет на датчики беспилотных авто, какой метод решения проблемы предлагают ученые, и насколько он эффективен? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Основа исследования


Работу беспилотных авто можно сравнить с уравнением, в котором очень много переменных, которые нужно учесть все без исключения для получения верного результата. Пешеходы, другие авто, качество дорожного покрытия (видимость разделительных полос), целостность систем самого беспилотника и т.д. Многие исследования ученых, провокационные заявления политиков, колкие статьи журналистов базируются на связи между беспилотным автомобилем (далее просто авто или автомобиль) и пешеходом. Это вполне логично, ибо человек и его безопасность должны стоять на первом месте, особенно учитывая непредсказуемость его поведения. Морально-этические споры о том, кто будет виноват, если автомобиль собьет пешехода, выскочившего на дорогу, продолжаются до сих пор.

Однако, если убрать из нашего образного уравнения переменную пешеход, то все равно останется много потенциально опасных факторов. Погода является одним из них. Очевидно, что в плохую погоду (ливень или снежная буря) видимость может снизиться настолько, что порой приходится просто остановиться, ибо ехать нереально. Зрение автомобилей, конечно, сложно сравнить со зрением человека, но их датчики страдают от снижения видимости не меньше нас. С другой стороны у машин есть более широкий арсенал этих датчиков: камеры, радары диапазона миллиметровых волн (MMW), система глобального позиционирования (GPS), гиростабилизатор (IMU), система обнаружение и определение дальности с помощью света (LIDAR) и даже ультразвуковые системы. Несмотря на это многообразие органов чувств, автономные машины все еще слепы во время плохой погоды.

Дабы понять, в чем же дело, ученые предлагают рассмотреть аспекты, совокупность которых тем или иным образом влияет на возможное решение этой проблемы: семантическая сегментация, обнаружение проходимого (подходящего) пути и объединение датчиков.

При семантической сегментации вместо обнаружения объекта на изображении каждый пиксель классифицируется индивидуально и присваивается классу, который пиксель представляет лучше всего. Другими словами, семантическая сегментация это классификация на уровне пикселей. Классическая семантическая сегментация сверточная нейронная сеть (CNN от convolutional neural network) состоит из кодирующей и декодирующей сетей.

Кодирующая сеть понижает дискретизацию входных данных и извлекает функции, а декодирующая использует эти функции для восстановления и повышения дискретизации входных данных и, наконец, присваивает каждому пикселю тот или иной класс.

Двумя ключевыми компонентами в декодирующих сетях являются так называемые слой MaxUnpooling и слой свертки Transpose. Слой MaxUnpooling (аналог слоя MaxPooling операция пулинга с функцией максимума) необходим для снижения размерности обрабатываемых данных.


Пример операции MaxPooling.

Существует несколько методов распределения значений (т.е. пуллинга), которые имеют общую цель сохранить местоположения максимальных значений в слое MaxPooling и использовать эти местоположения для размещения максимальных значений обратно в совпадающие местоположения в соответствующем слое MaxUnpooling. Этот подход требует, чтобы сеть кодирования-декодирования была симметричной, в которой каждый уровень MaxPooling в кодере имеет соответствующий уровень MaxUnpooling на стороне декодера.

Другой подход разместить значения в заранее определенном месте (например, в верхнем левом углу) в области, на которую указывает ядро. Именно этот метод и был использован в моделировании, речь о котором пойдет немного позже.

Транспонированный сверточный слой противоположен обычному сверточному слою. Он состоит из движущегося ядра, которое сканирует входные данные и свертывает значения для заполнения выходного изображения. Объемом вывода обоих слоев, MaxUnpooling и транспонированного можно управлять, регулируя размер ядра, отступы и шаг.

Второй аспект, играющий важную роль в решении проблемы плохой погоды, является обнаружение проходимого пути.

Проходимый путь это пространство, в котором машина может безопасно двигаться в физическом смысле, т.е. обнаружение проезжей части. Этот аспект крайне важен для различных ситуаций: парковка, плохая разметка на дороге, плохая видимость и т.д.

По словам ученых, обнаружение проходимого пути может быть реализовано как предварительный шаг к обнаружению полосы движения или какого-либо объекта. Этот процесс вытекает из семантической сегментации, цель которой состоит в том, чтобы сгенерировать попиксельную классификацию после обучения на наборе данных с пиксельной разметкой.

Третий, но не менее важный, аспект это объединение датчиков. Под этим подразумевается буквальное объединение данных от нескольких датчиков для получения более полной картины и уменьшения вероятных погрешностей и неточностей в данных отдельных датчиков. Существует однородное и неоднородное объединение датчиков. Примером первого может быть использование нескольких спутников для уточнения местоположения по GPS. Примером второго является объединение данных камер, LiDAR и Radar для беспилотных авто.

Каждый из вышеперечисленных датчиков по отдельности действительно показывает отличные результаты, но только в нормальных погодных условиях. В более суровых условиях работы их недостатки становятся очевидными.


Таблица преимуществ и недостатков датчиков, используемых в беспилотных авто.

Именно потому, по мнению ученых, объединение этих датчиков в единую систему может помочь в решении проблем, связанных с плохими погодными условиями.

Сбор данных


В данном исследовании, как уже упоминалось ранее, были использованы сверточные нейронные сети и объединение датчиков для решения проблемы обнаружения пути, по которому можно проехать, в неблагоприятных погодных условиях. Предлагаемая модель представляет собой многопотоковую (по одному потоку на датчик) глубокую сверточную нейронную сеть, которая будет понижать дискретизацию карт функций (результат применения одного фильтра к предыдущему слою) каждого потока, объединять данные, а затем повторно повышать дискретизацию карт для выполнения попиксельной классификации.

Для проведения дальнейших работ, включающих расчеты, моделирование и тестирование, необходимо было много данных. Чем больше, тем лучше, говорят сами ученые, и это вполне логично, когда речь идет о работе различных датчиков (камеры, LiDAR и Radar). Среди множества уже существующих наборов данных был выбран DENSE, которые охватывает большую часть необходимых для исследования нюансов.

DENSE также является проектом, нацеленным на решение проблем нахождения пути в суровых погодных условиях. Ученые, работавшие над DENSE, проехали порядка 10000 км по Северной Европе, записывая данные с нескольких камер, нескольких LiDAR, радаров, GPS, IMU, датчиков дорожного трения и тепловизионных камер. Набор полученных данных состоит из 12000 выборок, которые можно разбить на более мелкие подгруппы, описывающие конкретные условия: день+снег, ночь+туман, день+ясно и т.д.

Однако для правильной работы модели необходимо было провести коррекцию данных из DENSE. Исходные изображения камеры в наборе данных имеют размер 1920 х 1024 пикселей, их уменьшили до 480 х 256 для более быстрого обучения и тестирования модели.

Данные LiDAR хранятся в формате массива NumPy, который нужно было преобразовать в изображения, масштабировать (до 480 x 256) и нормализовать.

Данные радара хранятся в файлах JSON, по одному файлу для каждого кадра. Каждый файл содержит словарь обнаруженных объектов и несколько значений для каждого объекта, включая x-координаты, y-координаты, расстояние, скорость и т.д. Такая система координат параллельна плоскости автомобиля. Чтобы преобразовать ее в вертикальную плоскость, нужно учитывать только y-координату.


Изображение 1: проецирование y-координаты на плоскость изображения (слева) и обработанный кадр радара (справа).

Полученные изображения подвергались масштабированию (до 480 x 256) и нормализации.

Разработка CNN модели



Изображение 2: архитектура разработанной CNN модели.

Сеть была спроектирована так, чтобы быть как можно более компактной, так как глубокие сети кодирования-декодирования требуют немало вычислительных ресурсов. По этой причине сеть декодирования не была спроектирована с таким количеством уровней, как сеть кодирования. Сеть кодирования состоит из трех потоков: камера, LiDAR и радар.

Поскольку изображения с камеры содержат больше информации, поток камеры сделан глубже, чем два других. Он состоит из четырех блоков, каждый из которых состоит из двух сверточных слоев слоя пакетной нормализации и слоя ReLU, за которым следует слой MaxPooling.

Данные LiDAR не столь массивны, как данные от камер, потому его поток состоит из трех блоков. Точно так же поток Radar меньше, чем поток LiDAR, потому состоит всего из двух блоков.

Выходные данные от всех потоков изменяются и объединяются в одномерный вектор, который подключен к сети из трех скрытых слоев с ReLU активацией. Затем данные преобразуются в двумерный массив, который передается в сеть декодирования, состоящую из четырех последовательных этапов MaxUnpooling и транспонированной свертки для повышения дискретизации данных до размера ввода (480x256).

Результаты обучения/тестирования CNN модели


Обучение и тестирование проводились на Google Colab с использованием GPU. Подмножество данных, размеченных вручную, состояло из 1000 выборок данных камеры, LiDAR и радара 800 для обучения и 200 для тестирования.


Изображение 3: потери в обучающих выборках во время фазы обучения.

Выходные данные модели были подвергнуты постобработке с расширением и эрозией изображения с различными размерами ядер, чтобы уменьшить количество шума в выходных данных классификации пикселей.


Изображение 4: точность в тестовых выборках во время фазы тестирования.

Ученые отмечают, что самым простым показателем точности системы является пиксельная, т.е. отношение правильно определенных пикселей и неправильно определенных пикселей к размеру изображения. Пиксельная точность рассчитывалась для каждой выборки в наборе тестирования, среднее из этих значений и представляет общую точность модели.

Однако этот показатель не является идеальным. В некоторых случаях определенный класс недостаточно представлен в выборке, от чего точность пикселей будет значительно выше (чем на самом деле) из-за того, что не хватает пикселей для тестирования модели для определенного класса. Посему было решено дополнительно использовать MIoU среднее отношение области пересечения к области объединения.


Визуально представление IoU.

Подобно точности пикселей, точность по IoU вычисляется для каждого кадра, а конечный показатель точности это среднее от этих значений. Однако MIoU рассчитывается для каждого класса отдельно.


Таблица значений точности.


Изображение 5

На изображении выше показаны четыре выбранных кадра движения по снегу с камеры, LiDAR, радара, наземных данных и выходных данных модели. Из этих изображений очевидно, что модель может очертить общую окружность области, в которой транспортное средство может безопасно двигаться. Модель при этом игнорирует какие-либо линии и края, которые в противном случае можно было бы интерпретировать как края проезжей части. Модель также показывает хорошие результаты в условиях пониженной видимость (например, во время тумана).

Также модель, хоть это и не было основной целью данного конкретного исследования, избегает пешеходов, другие машины и животных. Однако этот конкретный аспект необходимо усовершенствовать. Тем не менее, учитывая, что система состоит из меньшего числа слоев, она обучается гораздо быстрее, чем ее предшественники.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные данные к нему.

Эпилог


Отношение к беспилотным автомобилям неоднозначное. С одной стороны, робомобиль нивелирует такие риски, как человеческий фактор: нетрезвый водитель, лихачество, безответственное отношение к ПДД, малый опыт вождения и т.д. Другими словами, робот не ведет себя как человек. Это хорошо, так ведь? И да, и нет. Во многом автономные транспортные средства превосходят водителей из плоти и крови, но далеко не во всем. Плохая погода тому яркий пример. Человеку, конечно, непросто ехать во время снежной бури, но для беспилотных авто это было практически нереально.

В данном труде ученые обратили внимание на эту проблему, предложив сделать машины немного человечнее. Дело в том, что у человека тоже есть датчики, которые работают командно для того, чтобы он получал максимум информации об окружающей среде. Если датчики беспилотного авто также будут работать как единая система, а не как отдельные ее элементы, можно будет получить больше данных, т.е. повысить точность нахождения проходимого пути.

Конечно, плохая погода это собирательный термин. Для кого-то легкий снегопад это плохая погода, а для кого-то буря с градом. Дальнейшие исследования и тестирования разработанной системы должны научить ее распознавать дорогу в любых погодных условиях.

Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и хорошей всем рабочей недели, ребята. :)

Немного рекламы


Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым, облачные VPS для разработчиков от $4.99, уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Подробнее..

Hyperloop почему о нем ничего не слышно и кто продолжает работу

17.06.2021 20:21:19 | Автор: admin

В 2013 году Илон Маск предложил идею создания скоростной транспортной системы, которая способна в разы сократить время, которое мы тратим на перемещение из точки А в точку Б. Сокращение достигается благодаря очень высокой скорости перемещения пассажирских капсул вплоть до 1200 км/ч. Ну а такую скорость предполагается развивать благодаря магнитной левитации и вакууму в туннелях. Их проще всего прокладывать над поверхностью земли, а не строить подземные туннели.

На протяжении нескольких лет многие СМИ очень часто говорили о Hyperloop, обсуждая возможное время реализации проекта, его стоимость, технологии и тому подобные вещи. Но сейчас об идее Маска как-то прекратили вспоминать. Означает ли это, что проект умер? Давайте посмотрим.

Кто строит Hyperloop?


Чтобы не возникло путаницы между разными проектами, стоит вспомнить, кто именно занимается реализацией идеи. Она, к слову, не принадлежит Маску. О поездках, которые со скоростью самолета перемещаются в туннелях без воздуха, начали говорить еще в XIX веке. Научное обоснование последовало в XX веке, идею неоднократно обсуждали, но никто так и не решился попробовать.


Так вот, сразу после того, как Маск вспомнил об этом, он заявил, что патентовать ее не будет, чтобы дать возможность всем желающим заняться ее реализацией. Желающих оказалось много, но делом занялись две компании:

Hyperloop Transportation Technologies, компания, которая называет себя последователем идеи Маска. Она объединяет разные организации со всех стран мира. В проекте участвуют ученые, инженеры, технологи, разработчики всего около 800 человек. Все это в большинстве случаев бесплатно. В этой организации нет четкой структуры: насколько можно понять, кто чем хочет тем и занимается.

У этой компании есть небольшой исследовательский центр, но вот уже пару лет о нем ничего не слышно. Время от времени публикуются красивые рендеры, и, в общем-то, на этом все.

Virgin Hyperloop изначально эта компания называлась Hyperloop One, но затем в нее вложился Ричард Брэнсон, и она получила название Virgin Hyperloop. Вот здесь активность заметна, поскольку компания работает именно как коммерческая организация. В состав совета директоров входят достаточно известные предприниматели, которые ранее в разное время участвовали в проектах компаний SpaceX, Tesla, PayPal и т.п. Для примера вот пара имен: сооснователь JumpStartFund Дирк Алборн (Dirk Ahlborn) и президент SpaceX Гвинн Шотвелл (Gwynne Shotwell).

Что делают эти компании?


У Hyperloop Transportation Technologies не так много кейсов. По большей части представители этой организации что-то время от времени заявляют.

Правда, на днях стало известно, что лондонская архитектурная компания Zaha Hadid Architects подписала соглашение о сотрудничестве с Hyperloop Italia. Последняя как раз входит в Hyperloop Transportation Technologies.

Итальянская компания планирует построить маршрут между Миланом и аэропортом Мальпенса. По словам представителей, трасса сократит время поездки с 45 минут всего до 10. Преимущество трассы в том, что она будет относительно небольшой, так что на ее примере можно будет отработать реализацию концепта Hyperloop и посмотреть, насколько все это работоспособно как в технологическом, так и экономическом плане.


На данный момент, о проекте известно немного. Основатель заявляет, что энергия будет поставляться из альтернативных источников, а строительство будет вестись с использованием экологически чистых материалов. Но это все слова, а вот публикаций с информацией о технологиях, стоимости и других подробностях нет.

Известно, что основана компания в 2020 году, а количество сотрудников не превышает полсотни человек. Вот их страничка в LinkedIn.

Собственно, от HTT это все больше никаких признаков жизни в медиаполе они не подают. Возможно, проблема как раз в распределенной работе и бесплатном труде энтузиастов идей много, но единой направляющей нет, кто за что отвечает, тоже непонятно.

А вот Virgin Hyperloop как раз работает и весьма активно. У этой компании, поддержанной Ричардом Брэнсоном, много всяких событий, новостей и прочего.

Например, в ноябре 2020 года именно Virgin Hyperloop впервые испытал прототип капсулы с пассажирами. При этом пассажирами были не люди со стороны, а главный технический директор компании Джош Гигель и директор по работе с клиентами Сара Лучиан.


Скорость испытательной капсулы в тестовом тоннеле была сравнительно небольшой 172 км/ч. Это ничто по сравнению с заявленными ранее 1200 км/ч. Тем не менее, компания продолжает строить испытательные площадки и проводит тесты, так что работа ведется. Капсула с руководством тестировалась в 500-метровом тоннеле. Это расстояние капсула преодолела за 15 секунд.

Кроме того, Virgin Hyperloop строит научно-исследовательский центр по изучению возможностей нового транспортного средства. Строительство ведется в Западной Вирджинии, США. К основному корпусу планируют подключить испытательную ветку Hyperloop, которая поможет тестировать систему, доводя ее до финального варианта.


Компания всеми силами старается сделать его центром не только в Вирджинии, но и США, да и всем мире. Там планируется открыть около 13 000 рабочих мест, включая IT и инженерные должности.

В мае этого года компания заявила о намерении запустить новый транспорт на коммерческой основе к 2027 году. Причем речь как раз идет о скорости в 1200 км/ч. Инженеры доработали аккумуляторы, силовую электронику и ряд датчиков капсулы кстати, каждая из них рассчитана не на 2 пассажира, которых мы видели в ролике выше, а на 28 человек.

Несколько дней назад руководитель компании дал обширное интервью, в котором продолжает с оптимизмом смотреть в будущее. Например, он заявил, что в мае 2021 обсудил проекты компании с группой Transportation and Infrastructure Сената США. Здесь людей с улицы выступать не приглашают, так что можно надеяться на относительно скорое появление Hyperloop.

Кстати, есть и другие компании, которые занимаются изучением технологии. Например, в Южной Корее даже построили макет, который позволил тестовой капсуле преодолеть скорость в 1019 км/ч. Масштаб получившейся установки не очень большой 1:17, но, тем не менее, все работает.

Еще есть компания Zeleros из Испании, которая получила около 7 млн евро на разработку собственного проекта, плюс Hyper Poland, которой предоставили 500 тыс. евро. Все это лишь зачатки какого-либо серьезного проекта, но вполне может быть, что что-то выстрелит.

Оптимизма добавляют эксперты, которые прогнозируют увеличение объема рынка Hyperloop до $6.6 млрд к 2026 году. Среднегодовые темпы роста рынка составят около 40,4%.

Впереди ни облачка?


Не совсем так. На Hyperloop сильно повлияла пандемия коронавируса, задержав реализацию нескольких проектов. Та же Индия, которая собиралась строить у себя пробный участок дороги, отказалась от проекта потому, что у страны появилась гора проблем, связанных с COVID-19.

Кроме того, система очень дорогая, проекты требуют средств, исчисляемых миллиардами долларов США, выделить которые готов не каждый инвестор.

Еще одна задача безопасность системы. Да, руководитель компании проехал по тестовой трассе, но со скоростью, которая почти в 10 раз меньше расчетной. В Сети активно обсуждают, что будет, если капсула сорвется. С другой стороны, в мире полным-полно не менее опасных технологий, а ими все же пользуются.

Но как бы там ни было, одна компания точно готова вкладывать деньги в проект и развивать транспортную инфраструктуру Hyperloop. Хотелось бы надеяться, что Ричард Брэнсон не отступит от своих планов и доведет дело до конца, несмотря на пандемию и другие проблемы.

Подробнее..

Как ажиотажный спрос на туалетную бумагу привел к дефициту электроники

19.06.2021 12:05:20 | Автор: admin
Современный мир удивительное место. Глобальная экономика, производственные цепочки, разнесенные по всему миру, и связность, казалось бы, абсолютно несовместимых между собой вещей через общие точки соприкосновения. Хорошим примером такой связности является то, что ажиотажный спрос на туалетную бумагу в США привел к дефициту электронных товаров всех категорий, а в перспективе вовсе к глобальному сбою в мировой торговле. И это могло бы быть даже забавно, если бы не приводило к пустым полкам и значительному росту цен на те товары, которые до нас все же доезжают.



Все началось весной 2020 года, когда мир столкнулся с COVID-19. После первых сообщений о грядущей пандемии и возможном локдауне на длительный срок, весь мир охватила туалетная истерика, которая выражалась в покупке нетипично большого количества туалетной бумаги. Кто-то потешался над видео из Соединенных Штатов, где мужчины и женщины дрались за упаковки с ценным товаром, кто-то молча прикупал пару лишних рулонов или упаковку впрок. Вопрос лишь в том, что взрывной рост спроса на туалетную бумагу и прочие гигиенические товары в США, которые население сметало с полок в любых количествах, привели к масштабному кризису мировых грузоперевозок.

Локдаун Китая в марте 2020 года


На самом деле паника среди жителей США насчет того, что придется ходить с грязным задом, была не совсем безосновательна. Одним из катализаторов ажиотажа вокруг туалетной бумаги стали не только интернет-тролли, но и сообщения из Китая о закрытии большинства своих провинций на карантин в марте 2020 года.



Это мы привыкли к тому, что сидя на 1/4 мировых запасов леса, всегда имеем доступ к продукции целлюлозно-бумажной промышленности. Да, качество отечественных производителей не всегда высоко, но при желании Россия за счет запасов леса Сибири может обеспечивать бумагой или сырьем для ее производства весь евразийский континент. Сложнее дела обстоят в США: страна активно импортирует бумажную продукцию.

Цепочка выглядит следующим образом. Бразилия, крупнейший экспортер целлюлозы в мире насыпным способом грузит полуфабрикат на корабли, которые перевозят сырье для производства бумаги в Юго-Восточную Азию, в основном, в Китай. Там целлюлоза перерабатывается и уже готовые товары и они, погруженные на контейнеры, по тихоокеанскому маршруту отправляются в Северную Америку, к конечному потребителю.

Объявление о закрытии Китая привело к тому, что в регионе скопилась серьезная часть контейнеров для морских грузоперевозок, что вызвало сбой в цепочке поставок товаров, которые были даже не завязаны на эту страну. Однако довольно быстро Китай взял ситуацию под контроль и открыл торговлю, а накопленные товары хлынули на Запад, в изнывающие от дефицита различных продуктов Соединенные Штаты. В том числе в Новый Свет поплыло огромное количество туалетной бумаги, которая стала в США откровенно заканчиваться.

Разворот ситуации


Разовая доставка огромного количества товаров в США из Юго-Восточной Азии привела к тому, что в порты страны прибыло большое число кораблей с еще большим числом контейнеров на борту. Мировая торговля устроена таким образом, что перегрузку судно будет ждать только в случае, если оператору выгодно придержать корабль в порту и дождаться, когда контейнеры освободят от товаров или на погрузку прибудут новые. Так как в США наблюдался дефицит товаров, суда из Китая прибывали на отгрузку и убывали вновь в Азию, уже порожняком. Это было намного прибыльнее, чем ждать поставку чего-либо из Штатов.

Как следствие, контейнеры, загруженные туалетной бумагой, септиками, салфетками и прочими товарами, которые активно раскупались год назад, остались стоять на берегу.



Через некоторое время о локдауне стали объявлять и в Соединенных Штатах и ситуация стала диаметрально противоположной: десятки тысяч 40-футовых контейнеров, которые являются основой морских грузоперевозок, застряли на территории США. Перевозить в них нечего, да и зайти в сам порт тоже нельзя.

Эффект домино


Как отмечают специалисты, многие перевозчики сознательно отказываются возвращать пустые контейнеры даже сейчас, через год, когда их дефицит стал явной проблемой. Для торговцев, которые перевозят грузы между Китаем и США, выгоднее снять контейнеры с других маршрутов, чем нести дополнительные расходы по ожиданию и перегрузке в морских портах Соединенных Штатов. В итоге логистический перекос, который возник из-за ажиотажного спроса в США больше года назад, привел к сбою во всей мировой торговле: контейнеры снимаются с европейских и прочих направлений в пользу работы на наиболее выгодном рынке.

В мире насчитывается около 180 млн контейнеров, но все они находятся не в том месте, главный исполнительный директор логистической компании Redwood Logistics Марк Йегер

В общей сложности на апрель 2021 года в США наблюдался дисбаланс в размере 40% в плане прибывающих и убывающих из страны грузовых контейнеров.

Как это сказалось на рынке электроники


Ощутимее всего кризис контейнерных перевозок сказался на рынке электротехнических товаров, на который наложился еще и кризис полупроводниковой продукции. Ведь именно производство электроники наиболее глобальный и чувствительный к цепочке поставок сегмент. И да, на стоимость микрочипов повлиял не только рост спроса, но и ажиотаж вокруг туалетной бумаги в США весной 2020 года.

Но кризис контейнеров приводит к росту стоимости не только видеокарт, микрочипов и прочих изделий. Например, значительно может подорожать крупная бытовая техника.

Если до пандемии COVID-19 стоимость транспортировки из Китая в Европу морем составляла около $1500, то сейчас она подскочила до $9000 и выше за 40-футовый контейнер. В случае перевозки тех же холодильников, которых в контейнер может войти не более 60-70 штук, мы сталкиваемся с ростом стоимости каждой единицы товара на ~$100. Это же касается любой габаритной техники и прочей продукции, которая раньше перевозилась морем.



Кроме этого европейское направление является не самым выгодным для поставщиков из Китая, и при выборе между фрахтом на европейском или американском направлении, предпочтение отдается в пользу последнего. Тихоокеанский маршрут банально дешевле почти на треть, что при равной стоимости поставляемых товаров приводит к снижению издержек.

Закрытые порты Китая


Стоимость на компьютерные комплектующие и технику и так уже вызывают желание пустить слезу, но ситуация может еще и ухудшиться. В провинции Гуандун зафиксирована новая вспышка коронавирусной инфекции, что привело к закрытию порта с 25 по 31 мая и формированию очереди на погрузку. Это затронуло работу терминала Яньтянь в порту Шэньчжэнь (оборот 13,3 млн контейнеров в год), и ближайшие терминалы Шэкоу в Шэньчжэне и Наньша в Гуанчжоу (15,6 млн контейнеров).

Порты Шэньчжэнь и Гуанчжоу находятся на третьем и пятом месте среди городов с самыми крупными контейнерными портами мира, также через них проходит огромное количество микроэлектроники и электротехнических товаров, производимых в Китае.

Сейчас порты открыли частично, они работают на 30% своей мощности, а очередь на погрузку уже растянулась почти на неделю.

Мы испытываем сложности с отправкой из портов Шэкоу и Наньша, так как помимо наличия свободного оборудования у линии необходимо найти ещё и машину с водителем, у которого будет отрицательный тест ПЦР, а также проверить, не пропускает ли линия судозаход, рассказала прессе руководитель отдела интермодальных перевозок Itella в России Юлия Никитина.

Перспективы


При всей огромной потребности мировой торговли в контейнерах здесь и сейчас, поставщики не спешат вкладываться в их производство.

Первое почти все контейнеры мира производятся в Китае, а для этого на заводы Поднебесной надо доставить сырье из других регионов, чаще всего морем из той же Австралии, которая активно торгует рудой и металлами с Азией. Вот только для этого с маршрутов надо снимать те же дефицитные контейнеры или отправлять насыпные суда, которые перевозят намного меньше груза, чем если бы это делалось контейнерным типом.

Второе контейнеры, которые застряли в США, никуда не денутся. Как считают логисты, рано или поздно баланс восстановится и при усиленном производстве 40-футовых и прочих контейнеров, в будущем рынок может столкнуться с их избытком, что выльется в прямые финансовые потери для тех, кто контейнеры заказал и оплатил их производство сейчас.

Третье решать проблему контейнеров пока не торопятся, потому что за этот банкет платит исключительно конечный потребитель, который ощущает недостаток товаров и готов приобретать по повышенной стоимости.



Примерно той же логики придерживаются и производители микроэлектроники, которые не торопятся открывать новые заводы по производству микрочипов, опасаясь обвала спроса через несколько лет, когда новые линии заработают в полную мощь. Исключением является только Samsung и TSMC, которые готовы инвестировать миллиарды на перспективу.

Ироничное послесловие


Во всей описанной выше ситуации с контейнерными перевозками есть один нюанс: США на самом деле может возникнуть дефицит туалетной бумаги.

Только причиной для этого станет не апокалипсис на улицах американских городов, а сбой в поставке целлюлозы из Бразилии в Китай. Сейчас логистическим компаниям выгоднее работать на рынках США и Европы, фрахтуя контейнеры в четыре-пять раз дороже, чем раньше. Насыпные же грузоперевозки из Южной Америки не столь выгодны, так что эта логистическая линия находится под угрозой. А не будет сырья для заводов в Китае не будет и бумажной продукции в США, нездоровый и необоснованный спрос на которую и запустил всю эту цепочку.



На правах рекламы


VDSina предлагает недорогие серверы в аренду на Linux или Windows выбирайте одну из предустановленных ОС, либо устанавливайте из своего образа. И главное, всё в наличии и без дефицита!

Подписывайтесь на наш чат в Telegram.

Подробнее..

Почему практически бесполезно делать локомотив мощнее

16.06.2021 10:13:29 | Автор: admin
Физика движения локомотива такая: чем он мощнее, тем лучше он трётся о рельс и больше тянет. При этом чем больше вам нужно тянуть, тем тяжелее должен быть локомотив, чтобы не проскальзывать по рельсу. А чем тяжелее он будет, тем больше шансов повредить рельс. В итоге примерно к 2000-м годам вся эта система достигла равновесия: более-менее устаканились ТТХ отечественных локомотивов с учётом ширины колеи и допустимого износа пути.



То есть если нужно тянуть длинный товарняк, используется не более мощный и тяжёлый локомотив, а подцепляются вторая, третья или даже четвёртая секции.

В итоге производство локомотивов из растущего вертикально скачками благодаря НИИ превратилось в эволюционирующее постепенно, выигрывающее несколько процентов то тут, то там. И главные выигрыши сейчас в экономике, то есть себестоимости и скорости серийного производства.

Давайте покажу завод Уральские локомотивы но не ту часть, где прекрасные Ласточки, а ту, где самый хардкор.



Вот так производство выглядит изнутри. Справа и слева обрабатывающие центры, сверху краны, на которых можно перемещать детали дальше.


Производство, мы идём в правую часть. Гламурная левая для Ласточек. Справа преимущественно сталь, слева преимущественно алюминий, и материалы стараются не пересекать.

Почему понадобились локомотивы вообще


Так исторически сложилось, что у нас с вами очень большая страна. В качестве кандидатов на логистические пути ещё при царе рассматривались дирижабельные трассы, железная дорога и речные пароходы. Уже тогда железная дорога эффективно обошла речной транспорт, а дирижабли что-то не взлетели. В итоге к концу СССР мы имеем одну из самых крупных в мире железнодорожных систем, от которой очень сильно зависит почти всё в стране.

Дальше с 1993 года по 2003 год парк тяги почти не обновлялся и быстро устаревал и амортизировался. К началу двухтысячных стало понятно, что объём перевозки грузов будет снова расти. Понадобилось много новых тепловозов и электровозов. Электровозы были нужны больше, поскольку их системный экономический КПД был выше. При этом у нас на тот момент было два стандарта электрификации на переменном и постоянном токе. Постоянный достался нам ещё от царя (но в прод вошёл в СССР), а переменный более современный стандарт. На переменном токе контактная сеть 25 кВ, а ток небольшой очень. На постоянном всё наоборот 3 кВ, но при этом токи очень большие, поэтому частые пережоги проводов. Но, очевидно, перекладывать старую электрофикацию почти космическая программа.
Первые электрифицированные участки начали появляться примерно в 1926 году. Была электричка под Баку, там электрификация была 1,2 кВ. Переменный ток появился в середине 50-х. Первые электровозы купили во Франции. Появился Н60 (ВЛ60) на ртутных выпрямителях. Из-за паров ртути было много проблем со здоровьем машинистов это, в частности, к вопросу безопасности и эргономики рабочего места. Потом уже появились более современные выпрямители ВЛ60К с К в конце, потому что кремниевые.



В СССР электровозы переменного тока делал Новочеркасский электровозостроительный завод, а для постоянного тока Тбилисский завод. На 2003 год Новочеркасск был жив, а Тбилисский завод, скорее, нет. То есть они брали разовые заказы, выпускали локомотивы старых серий и вообще не входили в состав нашей страны.

В 2003 году понадобился новый завод, и его основали под Екатеринбургом, в Верхней Пышме. Напомню, Екатеринбург это город-завод, куда в ВОВ эвакуировали очень много тяжелого производства из Москвы. Почти полный цикл производства материалов и компонентов рядом был ну, если не считать таких штук типа электродвигателя или его прошивки, которые довольно тяжело отлить на оборудовании времён ВОВ. Позже Группа Синара и Сименс заключат союз, и у нас будет локализовано производство наиболее наукоёмких частей для разных поездов. Так старый завод сварных машиностроительных конструкций стал Уральскими локомотивами.



Модификация ВЛ11


Первые заказы были на модификацию 30 старых добрых рабочих лошадок ВЛ11. В первую очередь туда были нужны новые микропроцессорные системы управления, плюс раз уж всё разбирали несколько пропатчили кабину, чтобы она была комфортнее и соответствовала новым нормам труда. Тогда в 1998 году впервые для России и стран СНГ возникли нормы безопасности для сертификации подвижного состава. Кто-то понял, что замерзающий скрюченный машинист не в полной мере может сосредоточиться на работе, и появились требования по микроклимату и основным эргономическим параметрам рабочего места. В смысле, не то, чтобы всё было так плохо, но стало удобнее, просторнее, и локомотивы стали испытывать для диапазона температур +50 и -50 не только в плане узлы не отказывают.


Фрагмент кабины ВЛ11 из музея железных дорог Екатеринбурга


Более современная кабина 2ЭС6

Гораздо важнее, что стояла задача набраться опыта модернизации ВЛ11 и разработать электровоз переходного периода. Стратегия РЖД подразумевала, что сначала будет выпущена некая времянка, которая закроет острую потребность в тяге, а потом уже придут перфекционисты и сделают нормальный электровоз. Поскольку в развитии РЖД работают здравые люди, и у них есть огромный НИИ для оценки долговременных параметров, уже тогда подозревали, что времянка будет постоянной, и поэтому хотели собрать все шишки как можно раньше на ВЛ.

Самое важное локомотивы переходного периода всё ещё были с коллекторными тяговыми двигателями (следующее поколение поменяет движки), но уже с интегрированной микропроцессорной системой управления.



Локомотивы переходного периода 2ЭС6


На локомотив накатили все мелкие патчи, которые копились примерно последние полвека.

Увеличили комфорт локомотивной бригады.

Выросла сила и мощность в первую очередь сила тяги. В локомотиве вообще главное не мощность, а его способность что-то за собой тащить (где что-то это грузовые вагоны).

Появилась система самодиагностики и вообще куча микросхем площадью менее 1 квадратного метра. Это же изменило парадигму управления. Если раньше электровоз в плане устранения неисправностей в пути был похож на беготню с перемычками, которыми надо было отсекать участки цепей, то теперь он стал программно-управляемым, то есть машинист мог сделать всё с пульта.


Сейчас в производстве трёхсекционная Синара (2ЭС6). Одну секцию на практике никто не эксплуатирует, потому что для разворота нужен круг, а у нас в стандарте почти везде тупики, то есть нужно иметь кабину спереди и кабину сзади. Сцепка из двух секций даёт нужную силу тяги и возможность ездить в обе стороны. Если нужно больше тяги в середину ставят третью бустерную секцию. Она принципиально такая же, как две другие, просто без кабины. Например, такие сцепки используются на Кузбассе для перевозки угля для поездов до 12 тысяч тонн. Как правило, бустерную секцию из сцепки не вынимают, а просто эксплуатируют всё это вместе как один объект. Для самых тяжёлых участков используется две бустерные секции внутри, получается квадрат четырёхсекционный электровоз.

И ещё из очень важного к этому моменту уже улучшились материалы, и можно было переделать много узлов под новый сопромат. Появились новые стали, которые могли держать гораздо большую нагрузку большее время. А это дало возможность улучшить почти всё: и обычное поведение, и поведение в кривых, и во время набора и сброса тяги, и реакцию на удары от неровностей путей. Самое важное усталостная прочность стали, по ней в сфере закладывается двойной запас.


Тележка для 2ЭС6

Ну и кое-что поменялось в самой архитектуре узлов. Если на Свердловской железной дороге у ВЛ11 бандаж надо менять на колесе и на колесной паре каждые 350 тысяч километров, то на 2ЭС6 надо менять его каждые 500 тысяч километров. Хотя бандаж там стоит тот же самый но из-за особенностей устройства лучше вписывается в кривые. Те же листовые рессоры заменены на более сложные, двигающиеся не только вверх-вниз, но и по горизонтали.

2ЭС6 выпущено 1155 штук, и он вполне нормально эксплуатируются на железных дорогах по всей стране.

Вот так трёхсекционка выглядит сверху:











А это охлаждение:



Вот таблички ждут своего часа:



Конечно, я не удержался и заглянул в вентилятор:



Сварка аккуратная, потому что её делает робот. Красноватые метки это приходил контроль качества и нанёс свой раствор.

А вот портрет робота-сварщика:



Рядом с ним работают и обычные мужики:





2ЭС10 Гранит


Следующее поколение 2ЭС7 и 2ЭС10. 2 это две секции (может быть и больше), ЭС электровоз секционный, 6, 7 и 10 тип. Художественное название получили тип 6 двухсекционный электрический Синара, и тип 10 двухсекционный электрический Гранит.

Гранит получился очень крутым на тот момент. Потому что он упёрся уже не в конструкционные особенности и недостаток технологий, а в те самые физические пределы по рельсам и ширине колеи.


Музейный экспонат: чем может кончиться излишняя нагрузка на головку рельса

В итоге как раз Гранит максимально соответствует задаче перевозить максимум грузов минимумом единиц тяги. Плюс его можно было производить много, очень много сейчас завод готов делать до 320 секций в год, то есть если делать только двухсекционки 160 локомотивов в год. На конец весны произведён 171 Гранит и 12 2ЭС7.

К сожалению, для гордости патриотов это некоторый удар: главная наукоёмкая часть разработки как ЭС10, так и ЭС7 это асинхронные приводы, которые привнёс Сименс. Правда, собираются они сейчас уже в России в Санкт-Петербурге.

Асинхронные приводы дали более плавное регулирование тяги, чем приводы с независимым возбуждением (а они регулировались плавнее приводов первых поколений). Микропроцессорное регулирование дало возможность лучше работать с тягой и это тоже сыграло на основную задачу. Там, где двухсекционный ВЛ11 везёт в номинале 4 тысячи тонн, новый может взять 5,5 тысяч тонн (у электровоза с приводом независимого возбуждения тяговых двигателей сила тяги лучше там реализуется, чем у обычного электровоза примерно на 12-14%, а у асинхронного выигрыш ещё до 12%). Разместить в тележке коллекторные движки больше чем 800-850 кВт не получается из-за текущих изоляционных материалов. На 2ЭС6 двигатель уже был мощностью 810 кВт, и дальнейшее развитие лежало уже только через асинхронный привод. 2ЭС6 5,5 тонн на 810 кВт, 2ЭС10 примерно 4 тонны на 1050 кВт.


Схема расположения оборудования в 2ЭС10, изображение предоставлено пресс-службой Уральских локомотивов


Электродвигатель Ласточки, просто оцените размер

Конечно, можно пойти и по другому пути маневрировать количеством секций (сейчас дополнительные подцепляют на подъёмах) или же модернизировать сам путь, либо расширяя колею, либо меняя стали головки рельса. Но это, как вы понимаете, скорее, из области фантастики.

Ещё по мере прогресса электровозов менялось торможение рекуперация, более точное управление. Это влияет на техническую скорость: пневматическое торможение вообще-то не даёт такую фичу как сбросить скорость на 5 км/ч. Практика была такая: идёте вы на 80 километров в час, применяете торможение и через 7-8 минут едете уже 40. А вот задачи уровня ехать с точно заданной скоростью через N минут или удерживать фиксированную скорость на спуске решались очень примерно. Точное их решение даёт возможность выбирать оптимальные варианты движения то есть экономить энергию.

Поменялось охлаждение. Более мощные машины потребовали индивидуальных вентиляторов на каждую тележку. В следующем поколении и на каждый двигатель вентилятор будет свой.

У коллекторных электровозов (2ЭС6) интервал между техобслуживаниями не очень большой, а у асинхронных в силу другой архитектуры обслуживание не через сутки происходит, а через 96-120 часов.

Ещё немного про завод


Вот примерно так выглядит сборка деталей локомотивов:



Отдельный центр обработки:



Завод создавался не по советской схеме полного цикла, а по европейской (или по довоенной московской), когда, например, то же литьё делается там, где с ним уже работают. То есть приезжает довольно много деталей высокой степени готовности. То, что критично для изделия, изготавливается на месте, остальное дособирается. То есть если на ТВЗ оказалось проще собирать мебель для вагонов внутри комплекса, то тут те же электрошкафы приезжают готовыми.


Преобразователи собственных нужд для 2ЭС6

Из последних приобретений завода новая покрасочная линия для крупных элементов. Вообще, окраска тут совершенно особенная, потому что наносится два слоя грунта и поронаполнитель, а только потом основной слой. До окраски элемент обрабатывается в дробеструйной камере. В комплексе 2 камеры для мелких деталей, 3 камеры для крупных узлов (рам тележек), моечная камера. До секции стоит дробеметная установка и дробеструйка, после сушильная камера.

Если на всём заводе элементы и материалы двигаются кранами или перевозятся на погрузчиках, то в покрасочной линии есть своя транспортная система элемент один раз подвешивается и едет до последнего. В старых камерах надо было двигать всё вручную.


Вот ручная окраска сложных участков. Краски используются водорастворимые.




Контроль качества

Качество контролируется по IRIS (ISO/TS 22163). Как обычно входной контроль поставок, сквозной контроль (каждый следующий обрабатывающий центр внутренний заказчик с требованиями по приёмке) и приёмочные испытания. Внутренний контроль автоматизируется, где можно например, геометрия колёсных пар замеряется роботом с лазером (Calipri). На электрической пусконаладке стоит Адаптроник NT 850. Её мы в это посещение лично не видели, но вот цитата из описания: В программу системы вносятся все электрические схемы, на основании которых подключенный к вагону NT 850, проводит проверку каждой схемы, каждого соединения во всех узлах вагона.

Всё то, что можно контролировать неразрушающими методами (магнитопорошковый для поиска дефектов поверхностей, ультразовуковой для поиска дефектов внутри, вихретоковой для поиска дефектов структуры металла + рентген + капиллярный метод). Часть продукции выборочно контролируется разрушающими методами то есть выбирается случайная деталь, случайный кусок материала или другой элемент из потока и относится посмотреть прочность на растяжение, на химические анализы, макрошлифование сварных швов и так далее.


Вот лежат оси, ждут контроля качества. Это оси электровоза, их очень легко отличить от осей Ласточек


Оси Ласточек. Все оси проверяют на комплексе ГЕОМЕТРИКС-О робот берёт ось, качает ей, крутит и на основе нагрузок на разные датчики ищет геометричесекие дефекты.

Куда двигаться дальше


К концу года должен появиться новый электровоз 2ЭС6А с асинхронным приводом. Причём отечественного производства. И это базовая платформа для целой линейки машин.

Конечно, завод идёт по пути локализации. И пандемия, и вообще последние экономические события заставляют где-то просто экономически стимулировать отечественных производителей, где-то учить и помогать поставить какие-то процессы но те, кто способен конкурировать с европейскими поставщиками, подключаются к программе поставок. И, конечно, системно выгодно, чтобы таких было больше.

Гораздо больше сосредоточено не в изменении изделия, а на производстве. За последние годы сильно снизилась себестоимость проектирования, например. Если раньше конструкторский коллектив состоял из нескольких тысяч человек, которые упирались по производительности в бутылочное горлышко бумажного чертежа и калькулятора, то сейчас ту же работу может делать 120 человек, имеющих нормальный софт. Примерно похожий процесс произошёл с технологами, которые могут сразу же проектировать ТЗ для обрабатывающих центров и выгружать на станки параметры. Для примера на Новочеркасском заводе во времена его расцвета работало около 14 тысяч человек, и выпускал он тот же порядок электровозов по количеству в год. На Уральских локомотивах же работает 3917 человек (на апрель 2021). То же примерно количество локомотивов плюс Ласточки (всего выпущено 1338 электровозов на начало июня и 193 Ласточки, там в том числе пятивагонные, семивагонные и десятивагонные). Да, понятно, что это другие инвестиции в оборудование и автоматизацию, но итоговый выигрыш всё равно ощутимый.

С нами сегодня был Виталий Брексон, первый заместитель генерального директора по технической политике.

Подробнее..

Очередные микрорайоны с многоэтажками

14.05.2021 18:17:37 | Автор: admin

Появился план планировки территории, ограниченный железнодорожными путями Курского направления, Люблинской улицей, улицей Нижние пола, улицей Перерва, Москва, ЮВАО (картинки лучше смотреть из PDF файла по ссылке)

Забавная трансформация произошла у Бирюлевской линии метро. Появился какой-то зигзаг с остановкой в Курьяново, затем линия направляется к МИФИ, а станции метро Сабурово вообще нет.

Проект Бирюлевской линия метро обозначен желто-красным цветомПроект Бирюлевской линия метро обозначен желто-красным цветом

Планируемое строительство подразумевает увеличение населения на 43299 человек и создание 20620 рабочих мест (основное количество рабочих мест дадут два деловых центра, на первые этажи жилых зданий придется 3377 рабочих мест).

Городская застройка характеризуется различными подходами. На одной территории можно возвести три башни, секционные многоквартирные дома, большой внутренний двор, маленькие внутренние дворы (квартальная застройка).

По порядку: три башни, секционные многоквартирные дома, большой внутренний двор, маленькие внутренние дворы (квартальная застройка).По порядку: три башни, секционные многоквартирные дома, большой внутренний двор, маленькие внутренние дворы (квартальная застройка).

Можно сравнить варианты застройки на площади 22,400 м2.

Квартальная и микрорайонная застройка могут иметь одинаковое количество квадратных метров. У квартальной застройки больше количество площадей на первых этажах, увеличеная длина фасадов позволяет легче выстроить активность первых этажей, что является залогом успешного эксплуатирования улицы как общественного пространства. Логика простая: если точка притяжения идет вдоль тротуара, то куда больше шансов, что в нее кто-нибудь зайдет (осознано или случайно), а там где люди, там и бизнес. В случае же микрорайонного типа застройки дома часто находится либо на удалении от улицы, либо вообще стоят где-то в глубине микрорайона. Поэтому в наших микрорайонах очень мало тех же магазинов и кафе: как правило, открывают либо самое необходимое (аптека, продуктовый), куда люди точно пойдут, либо там, где большой и организованный поток людей (например, у метро). Переход на квартальную застроку, на примере этого проекта, позволит увеличить количество рабочих мест с 3377 до 13508, что сопоставимо с рабочими местами делового центра. Одновременно, квартальная застройка позволяет легко иметь разный тип жилья - от социального до бизнес-класса.

Несомненным "минусом", в глазах многих людей, является отсуствие места для парковки своего автомобиля, приходится покупать машиноместо, либо отказываться от автомобиля (автомобиль в городе является обременением).

Квартальному строительству мешают требования СНиПов и СанПиНов: исоляция, ширина пожарных проездов с разворотными площадками (высотные дома должны быть окружены ими со всех сторон), дома должны быть удалены от дорог на 20 и более метров, а школы и детские сады еще дальше.

Рассматривая план планировки, необходимо отметить несколько моментов: отсутсвие технических прудов, добавилась техническая зона ЛЭП и др.

Так можно увидеть, что улица Перерву предлагают расширить на время строительства. Такое расширение может означать, как последующее использование Перервы для Южной рокады, так и вариант, что проект Южной рокады будет отложен до окончания строительства, либо проект разделят на две части: одну часть пустят по Перерве, а другую отправят по Нижним и Верхним полям.

Чего в проекте не видно - каким образом будет организовано движение общественного транспорта. Было бы логично создать трамвайную сеть которая связывает станции метро и станции МЦД.

Подробнее..

РобоКросс 2010 2018. Уже история

19.05.2021 00:17:20 | Автор: admin

"РобоКросс". А если полностью - Ежегодные полевые испытания беспилотных робототехнических систем РобоКросс. На Хабре были уже статьи посвящённые РобоКроссу с описанием мероприятия с точки зрения команд, сторонних наблюдателей и прессы. Ниже общая информация с описанием и цифрами по командам, этого довольно необычного на момент старта, мероприятия или точнее испытаний.

Внимание! Это не разбор решений и технических описаний отдельных беспилотников, это попытка собрать в одном месте всю накопленную информацию о мероприятии в целом и сохранить данные для истории робототехники, с надеждой, что возможно это кому-то и когда-то пригодится. Далее много текста, фото и справочной информации.


РобоКросс был придуман и задуман вдохновителями программы Робототехника и стартовал в 2010 году на просторах молодёжного форума Селигер. По факту, все команды, с самого начала, были студенческие. На тот момент даже на старте соревнования РобоКросс выглядели следующим образом - команда берёт настоящую, действующую машину, монтирует на неё свои (ну или чужие) системы и получается БПТС. Как с технической точки зрения, управление КПП, двигателем, педалями, так и с программной. Вся эта получившаяся система отправляется на полигон, зачастую на месте доделывается и пытается выполнить задания и действия, которые среднестатистический водитель выполняет не задумываясь.

Справка. Согласно брендбуку правильно писать так - РобоКросс. Р и К большие, остальное маленькими.

Одним из самых интересных фактов РобоКросс-2010 было то, что он проходил на 6 (шести) ГАЗелях Бизнес, которые Группа ГАЗ подарила ВУЗовским командам с обязательством участия в РобоКроссе. Получив машины всего лишь за пару месяцев до старта, команды смогли всё-таки сделать так, чтобы машины поехали. Следующий 2011 год тоже проходил на Селигере и уже не только с ГАЗелями. Причём надо понимать что всё было внове, всё-таки 2010 год и технологий по беспилотникам в широком доступе не было.

РобоКросс на СелигереРобоКросс на Селигере

Но в тот же год стало ясно, места мало и формат не Селигеровский. Как ни крути РобоКросс требовал больше времени, места и оборудования для команд и в определённый момент стало очевидно что такие испытания требуют обеспечения безопасности на гораздо более серьёзном уровне. Всё таки, когда работает и едет беспилотное транспортное средство, БПТС, это всегда непредсказуемо, а значит опасно. Потеря сигнала позиционирования, сбой программы. Всё что угодно может сделать беспилотник неконтролируемым. И пока при первичных испытаниях никто ничего лучше не придумали, чем территория с ограниченным доступом и барьером безопасности.

И в 2012 году (мой первый год) опробовали площадку под городом Волоколамском. Это была асфальтированная площадка 180 * 120 м, с рабочей частью отведённой под полигон, чуть больше чем 100 * 100 метров, огороженная забором. Территория подготовленная под какой-то рынок, но таки не занятая им. По факту на тот момент, единственное место, которое подошло под испытания и с которым срослось.

Волоколамск 2012 год. Стартовая арка с ГАЗелькой.Волоколамск 2012 год. Стартовая арка с ГАЗелькой.

И это был первый опыт организаторов самостоятельного плавания, так сказать без базовой площадки, где вылезло много вопросов с организацией. Всё это было щедро приправлено неудачной погодой в виде дождя и сильного ветра. Впрочем это и позволило закрыть все дыры и в следующие годы провести испытания относительно спокойно.

Группа ГАЗ - главный спонсор РобоКроссаГруппа ГАЗ - главный спонсор РобоКросса

Немного статистики и дат испытаний РобоКросс с 2010 по 2018 год

Год

Кол-во команд с беспилотными машинами

Количество команд с коптерами

РобоКросс Технологии

Unior Race

1

2010

6

нет

нет

нет

2

2011

7

нет

нет

нет

3

2012

6

нет

нет

нет

4

2013

9

нет

нет

нет

5

2014

7

3

нет

нет

6

2015

9

9

нет

нет

7

2016

6

4

2

нет

8

2017

8

6

2

3

9

2018

10

4

нет

7

В разное время в зависимости от наличия возможностей в качестве приза за победу командам доставалась оплата поездки на международные соревнования - испытания ELROB(https://www.elrob.org/) или небольшие призы.

Смогли посмотреть на других, себя показать и поучаствовать в международных соревнованиях:

  • 2013 - команда RedEyes из Коврова. Швейцария.

  • 2014 - команда НАМТ из Нижнего Новгорода. Германия

  • 2015 - команда Аврор из Рязани. Польша

  • 2016 - команда Аврора из Рязани. Австрия.

Вот команды которые приезжали на РобоКросс с 2010 по 2018 год, некоторые соответственно по нескольку раз (просто в алфавитном порядке):

  1. 4х4 / г. Нижний Новгород, НГТУ им Алексеева

  2. Avrora Robotics / Рязань, ООО "КБ Аврора"

  3. BaumanCar / г. Москва, ФГБОУ ВПО Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

  4. CVL Robots / г. Москва, Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)

  5. KSTA Team / Владимирская область, ФГБОУ ВПО КГТА им. В.А. Дегтярева

  6. Le Talo / г. Владимир Le Talo Robotics

  7. LOOK / г. Рязань Рязанский государственный радиотехнический университет, Студенческое конструкторское бюро (СКБ)

  8. MobRob / г. Саратов, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

  9. Red Eyes / г. Ковров, ФГБОУ ВПО КГТА им. В.А. Дегтярева

  10. АВРОРА / г. Рязань

  11. ВОЛГА / г. Нижний Новгород, Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

  12. ЛК / г. Рязань, ФГБОУ ВПО ""Рязанский государственный радиотехнический университет" (ФГБОУ ВПО ""РГРТУ"")

  13. ЛТИС / г. Москва, МАИ

  14. МК Ультра-НН / Нижний Новгород, ГБОУ СПО НАМТ и ФГБОУ ВПО НГТУ им. Р.Е. Алексеева

  15. НАМТ / г.Нижний Новгород, ГБОУ СПО НАМТ

  16. Роботон / г. Рязань, ФГБОУ ВПО "РГРТУ"

  17. СКБ ФАУСТ МАИ / Москва Московский Авиационный институт.

  18. Технотон/ г. Рязань, ФГБОУ ВПО "РГРТУ"

  19. УМиКо / г. Москва, Университет Машиностроения (МАМИ)

  20. ФАУСТ / г. Москва, МАИ

  21. ФГУП "НАМИ" / г. Москва, ГНЦ РФ ФГУП "НАМИ"

  22. Фидесис / Москва Фидесис

  23. Физтех / Москва, МФТИ

  24. Шрёдингер кота / г. Уфа, Уфимский государственный колледж радиоэлектроники


Любопытные организационные тонкости.

Говоря про задания, точно можно утверждать, что с течением времени задания испытаний менялись совсем не кардинально и очень плавно. Связано это было с тем, что основные участники РобоКросса всё-таки студенческие команды. В течение учебного года у них куча других вопросов - учёба, активности ВУЗа, в конце концов работа которая параллельно с учёбой. И погружаться в смысл заданий они начинали в лучшем случае за пару месяцев до самих испытаний, а то и уже на самом мероприятии. Это конечно сильно сказывалось на результате. И именно в таком формате РобоКросс стал прекрасной площадкой для ребят и себя показать и на людей посмотреть.

Схема стандартного расположения служб на малом испытательном кольце автополигона "Берёзовая пойма" Схема стандартного расположения служб на малом испытательном кольце автополигона "Берёзовая пойма"

О самих заданиях можно сказать что основное базовое задание всегда было движение из точки А в точку В в автоматическом, то есть автономном режиме. Дальше уже в зависимости от года и ситуации добавлялись всякие расширения: препятствия, фиксация камерой и передача изображений, разворот с помощью заднего хода, возврат в точку старта, следование за меткой.

Первоначально задания были совместным творчеством собственно организаторов. А вот 2013 года в формировании регламента и требованиям которые выдвигались к беспилотникам стал принимать участие Объединённый инженерный центр автозавода ГАЗ. Регламенты стали выглядеть грамотно технически и более если так можно сказать, обоснованно. Конечно регламенты и задания не раз вызывали споры на испытаниях и апелляции команд, но я и сейчас продолжаю считать что подключение таких специалистов было очень правильным и своевременным шагом. Главный судья РобоКросса с 2013 года ведущий специалист Объединенного инженерного центра.

Вот пример регламента испытаний 2017 года.

Разделение между организаторами и специалистами ГАЗа функций по техническому обеспечению и смысловому наполнению позволило сосредоточиться каждому на своём деле. Ведь таких мероприятий и испытаний в нашей стране до 2010 года не было. Понятно что можно сравнить с гонками и ралли разных классов и видов, но лишь только сравнить. На деле на площадке появлялась куча нюансов, которые приходилось решать уже на месте.

Машинка команды "Аврора" под граундомМашинка команды "Аврора" под граундом

Так же на Хабре неоднократно появлялись статьи про организацию технических мероприятий, где подробно расписывались все аспекты. В организации соревнований БПТС, тем более полевых, есть куча мелочей, которые надо продумать и учесть. Но что точно на таких испытаниях приходилось делать, так это приспосабливать все знания и очевидные вещи, которые есть при подготовке всех мероприятий, но выглядят совсем по другому на испытаниях беспилотников, в том числе потому, что они происходят в поле.

Типичный вид трассы РобоКросса. Бочки - это препятствия. Мешки с песком для устойчивости знаков.Типичный вид трассы РобоКросса. Бочки - это препятствия. Мешки с песком для устойчивости знаков.

В первую очередь, это где и как разместить команды. Как ни странно самый удачный вариант оказался в палатках рядом с полигоном, тем более если территория позволяет. Тот же Волоколамск показал. что возить людей на автобусах утром и вечером в гостиницу неудобно ни для команд, ни для организаторов. Участники, как настоящие фанаты своего дела, паяли и программировали почти круглосуточно. Увезти и привезти всех в один час, нереально и я бы сказал даже не правильно. Оказываясь на полигоне, нередко без стабильного интернета, они наконец то могли заняться только своим проектом и ничем другим.

Установка антен мониторингаУстановка антен мониторинга

Часто полевые условия напоминали о себе, солнце, жара и самое главное дождь. Который всегда невовремя. Ни для команд, ни для электричества. Так была выбрана оптимальная высота граунда укрытия для команд и их машин, где под одной крышей можно разместить от 6 до 10 машин. По высоте тента ГАЗели, самой высокой машины испытаний, чтобы она точно заходила под навес. А по периметру граунд завешивался баннерами сеткой, это имело свой смысл - потолок выше, дождь стекает по баннерам вниз, а ветровая нагрузка минимальная. С точки зрения возможных осадков территория малого кольца на автополигоне ГАЗа была идеальным местом - песчаная почва, на которой вода уходила быстро и безболезненно даже в сильный дождь. В то время, когда в 2017 году Нашествие под Тверью и Alfa Future People под Нижним Новгородом тонули в грязи и трактористы за сутки зарабатывали себе на новый трактор, на территории РобоКросса всё было тихо и мирно, только просто очень мокро.

Большой граунд. По верху закреплены баннеры-сетки.Большой граунд. По верху закреплены баннеры-сетки.

Ещё один вариант граунда.

Два маленьких граундаДва маленьких граунда

Отдельным и ответственным блоком всегда проходило обеспечение безопасности на площадке как днём так и ночью. Само собой полный комплект служб - скорая, охрана и пожарные. Огнетушители и пожарные щиты. Как бы не казалось утомительным и бюрократическим это действо, команды всегда подписывали целый ворох бумаги. В их числе техника безопасности, заявление об ответственности и отдельно техника пожарной безопасности. И ещё кое чего по мелочи. Это настраивало на серьёзный лад и организаторов и команды. Алкоголь на территории РобоКросса всегда был под запретом, под угрозой дисквалификации всей команды. И надо отметить что эксцессов связанных с пьянством не было ни разу. Если команды и участники и позволяли себе что то в ночи или в финальный день, то это не было видно при свете дня.

В поле очень важный момент, обеспечение ветрозащиты. Всегда старались делать с кратным запасом. Для тех кто не знает, это якорение каждой стойки шатра или укрытия к бетонному блоку 2,4 тонны, в крайнем случае его половинке. Старожилы Селигера помнят как летали укрытия весом в несколько сотен килограммов. Забивать якоря в землю и песок можно только для небольших шатров.

Совсем бюджетный вариант укрытия с мощной ветрозащитой. Этап застройки.Совсем бюджетный вариант укрытия с мощной ветрозащитой. Этап застройки.Вид начала старта и крепления граунда к ветрозащитному блоку.Вид начала старта и крепления граунда к ветрозащитному блоку.

Бетонные же блоки в 2012 году в Волоколамске, в 2013 году полностью и частично в 2014 в Нижнем Новгороде были основой обеспечения периметра безопасности для заездов беспилотников. Потом оказалось и дешевле и проще установить с разрешения полигона основную отбортовку из стандартного однорядного дорожного отбойника. Тем более на него прекрасно крепился специально сделанный баннер. И красиво и безопасно.

Трасса с однорядным барьером на котором закреплены баннеры, со знаками и БПТС команды НАМИТрасса с однорядным барьером на котором закреплены баннеры, со знаками и БПТС команды НАМИ

В тот же 2012 год у организаторов прибавилось седых волос, когда незабываемая команда ФАУСТ (из института МАИ) наглядно показала что бетонные блоки надо укладывать на широкую сторону, руководствуясь принципом то что уже повалено можно только сдвинуть, а от команд требовать устанавливать на самих машинах кнопки безопасности отключающие беспилотник, причём на каждом борту.

Тогда же беспилотники привязали на верёвочку, провод с кнопкой на разрыв на конце которую должен был держать член команды. То есть если машина уезжала от хозяина и вырывала из руки провод, то двигатель сразу глушился. Конечно вид человека от команды, который держал кнопку с проводом и бежал или шёл за машиной, был не очень эффектный, но это было гораздо безопаснее. Впрочем об этом организаторы не пожалели ни разу.

Долго ломали голову, как сделать полосу разметки на дороге. Передумали многие варианты, в итоге её сделали из пожарного шланга и прибили в прямом смысле этого слова.

Прибитая к грунтовой дороге разметка. Высокие технологииПрибитая к грунтовой дороге разметка. Высокие технологии

"РобоКросс" прошёл и в 2019 году. Пандемия 2019 года подкосила всех и РобоКросса не было. Насколько известно, планируется и в 2021 году. Но про него уже расскажут ребята, которые будут его проводить. Удачи им.

Далее официальная информация из пресс-релизов в спойлерах, чтобы не загромождать текст.

РобоКросс-2010

РобоКросс-2010

Первые соревнования состоялись (впервые в России) 18 июля 2010 года на молодежном инновационном форуме Селигер 2010. Количество команд от одного ВУЗа не ограничено. Согласно правилам, автомобили должны были автономно (без участия оператора) выполнить 3 задания:

проехать по прямой от точки до точки задание являлось квалификационным заездом;

проехать по п-образной траектории примерно 100 на 30 метров;

проехать по сложной кривой общей протяженностью около 400м.

Трасса задавалась дорожными конусами, расставленными на трассе. Команды-участники могли заранее пройти трассу и снять координаты узловых точек для своих автомобилей основной системой навигации являлась ГЛОНАСС/GPS (обязательное условие соревнований) Геос-1М. Еще одним обязательным условием было наличие системы экстренной остановки (подобно системе E-STOP).

Команды-участники представляли такие учебные заведения как:

Московский автодорожный институт,

Ковровскую государственную технологическую академию,

Саратовский государственный технический университет,

Рязанский государственный радиотехнический университет,

Нижегородский автомеханический техникум,

Нижегородский государственный университет им. Лобачевского.

По результатам проведения Робофест-2010 командам участникам было подарено 6 автомобилей Газель-бизнес для их переоборудования в беспилотные транспортные средства и вручено приглашение на Робокросс-2011. Один их спонсоров (Техновижн) так же представил для участия свою Газель.

Места распределились следующим образом:

1. Red Eyes (Ковровская государственная технологическая академия)

2. НАМТ (Нижегородский автомеханический техникум)

3. Аврора (Рязанский государственный радиотехнический университет)

РобоКросс-2011

РобоКросс-2011

Соревнования снова проходили на берегу озера Селигер. Задания включали в себя не только автономный вариант движения транспортного средства, но и ручной:

Движение в автономном режиме по прямой и остановка квалификация;

Движение в ручном режиме управления разведка. Необходимо было приехать в точку с заданными географическими координатами (координаты выдавались за полчаса перед заездом). В этой точке находился предмет, который необходимо было опознать, и передать его изображение;

Движение в автономном режиме по кривой (так же задаваемой координатами узловых точек), общей протяженностью 500м транспортировка.

На трассе находились препятствия, ширина коридора в самых узких местах составляла около 3м (при средней погрешности ГЛОНАСС/GPS приемника в 10м). Движение от точки до точки проходило по произвольной траектории с учетом объезда препятствий. Оценивались точность и время прохождения трассы. Требования к системам навигации и экстренной остановки не изменились.

Кроме Газелей, участие принимали самодельные транспортные средства и легковые автомобили. Квалификацию смогли пройти 7 транспортных средств.

Места распределились следующим образом, как и в прошлом году:

1. Red Eyes (Ковровская государственная технологическая академия)

2. НАМТ (Нижегородский автомеханический техникум)

3. Аврора (Рязанский государственный радиотехнический университет)

РобоКросс-2012

РобоКросс-2012

18-20 июля 2012 г. в Московской области под Волоколамском прошли третьи соревнования автомобилей-роботов РобоКросс-2012. Зарегистрировались на месте проведения соревнований 6 команд: RED EYES (г. Ковров), MobRob (Саратов), АВРОРА (г. Рязань), ВОЛГА (г. Нижний Новгород), НАМТ (г. Нижний Новгород), ФАУСТ (г. Москва).

В рамках соревнований командам-участницам предлагалось создать транспортное средство, которое в автономном или телеуправляемом режиме будет способно пройти маршрут, посетив указанные в задании точки. При этом транспортное средство должно провести видео- или фоторазведку местности и передать эту информацию оператору.

Места распределились следующим образом:

1. НАМТ (Нижегородский автомеханический техникум)

2. RED EYES (Ковровская государственная технологическая академия)

3. ВОЛГА (Нижегородский государственный университет им. Лобачевского)

Еще один партнер Программы компания National Instruments, учредила специальную номинацию Лучшее техническое решение. Первое место в этой номинации заняла команда MobRob, второе ВОЛГА, третье АВРОРА.

РобоКросс-2013

РобоКросс-2013

С 17 по 20 июля 2013 года в Нижнем Новгороде на полигоне Автозавода ГАЗ Берёзовая пойма прошли четвёртые Ежегодные полевые испытания РобоКросс-2013.

Задание соревнований называлось Мул и было призвано смоделировать реальную ситуацию, в которой возникает необходимость вернуть транспортное средство (ТС) в том числе и с грузом, в точку, где было начато движение, в автономном режиме (без оператора или водителя). Вес груза 5 50 кг. Начисление баллов производится за время прохождения и факт доставки груза.

В РобоКроссе-2013 приняли участие девять студенческих команд из Москвы, Нижнего Новгорода, Рязани, Коврова, Саратова и Уфы. Квалификацию прошли следующие команды российских учебных заведений:

Red Eyes (Ковровская государственная технологическая академия),

MobRob (Саратовский государственный технический университет им. Ю.А.Гагарина),

Аврора (Рязанский государственный радиотехнический университет),

Волга (Нижегородский государственный университет им. Лобачевского)

НАМТ (Нижегородский автомеханический техникум)

Места распределились следующим образом:

Аврора (Рязанский государственный радиотехнический университет),

НАМТ (Нижегородский автомеханический техникум)

MobRob (Саратовский государственный технический университет им. Ю.А.Гагарина).

РобоКросс-2014

РобоКросс-2014

С 07 по 12 июля 2014 года в Нижнем Новгороде на полигоне Автозавода ГАЗ Берёзовая пойма прошли пятые Ежегодные полевые испытания РобоКросс-2014. Абсолютным победителем испытаний стала команда Аврора Рязанского государственного радиотехнического университета. Команда Аврора с робототехнической системой на базе автомобиля ГАЗель в этом году стала двукратным абсолютным победителем РобоКросса и на церемонии награждения получила сертификат на участие в Европейских испытаниях роботов Eurathlon-2015. Также робототехники из Рязанского государственного радиотехнического университета смогли стать обладателями номинаций Лучшее техническое решение - команда Аврора, Лучшая команда в классе Свободный - команда LOOK.

Остальные номинации испытаний распределились следующим образом:

Командная работа - УМиКо, г. Москва (Университет Машиностроения)

Награда от судей - BaumanCar, г. Москва (Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана);

Системный подход - Волга (НГУ им. Лобачевского г. Нижний Новгород);

Специальный приз от Оргкомитета - ФАУСТ (Московский Авиационный Институт).

На площадке РобоКросс-2014 также проводились испытания беспилотных летательных систем (БЛС). Лучшая команда в испытаниях Беспилотных летающих систем - команда ЛК из Рязани, а на втором месте с небольшим отрывом финишировала команда из г. Коврова Red Eyes.

РобоКросс-2015

РобоКросс-2015

Фонд Олега Дерипаска Вольное Дело и Группа ГАЗ при партнёрстве с Фондом Сколково провели с 13 по 17 июля 2015 года в Нижнем Новгороде соревнования автоматизированных транспортных средств РобоКросс-2015.

Абсолютным победителем соревнований стала команда Аврора Рязанского государственного радиотехнического университета, которая продемонстрировала эффективные технические решения, внедренные на автомобиле ГАЗель для повышения функциональности при беспилотном режиме вождения. Команда-победитель получила право участвовать в Европейских испытаниях роботов ElRob в 2016 году. Команда Фауст Московского авиационного института стала обладателем номинации Лучшее техническое решение.

Номинации испытаний распределились следующим образом:

1. Командная работа команда ФГУП НАМИ,

2. Награда от судей УМиКо (Москва, Университет машиностроения),

3. Системный подход команда МК-Ультра-НН (сборная команда Нижегородского автомеханического техникума и НГТУ им. Р.Е. Алексеева),

4. За настойчивость в достижении цели команда KSTA Team (Ковровская государственная техническая академия),

5. Лучший в классе Свободный команда LOOK (Рязанский государственный радиотехнический университет).

В состязаниях приняли участие 18 студенческих команд ведущих вузов Москвы, Нижнего Новгорода, Рязани, Коврова и Владимира. Большинство команд неоднократно участвовали в РобоКроссе на автомобилях ГАЗель, подаренных Горьковским автозаводом Группы ГАЗ самым активным участникам программы Робототехника.

Впервые в рамках основных испытаний автономных транспортных прошел Открытый кубок Сколково, в котором команды продемонстрировали возможности своих роботов в упражнении Параллельная парковка в полностью автономном режиме. Победителем стала команда Avrora Robotics (КБ Аврора, Рязань), которая получит грант от Фонда Сколково.

РобоКросс-2016

РобоКросс-2016

с 11 по 15 июля 2016 года на полигоне Автозавода ГАЗ, Берёзовая пойма, г. Нижний Новгород, проведены седьмые Ежегодные полевые испытания беспилотных систем РобоКросс-2016

Наибольшее количество баллов в направлении Наземные транспортные средства набрала команда Фауст Московского авиационного института, второе место заняла команда KSTA Team (Ковровская государственная техническая академия), третье место Студенческое конструкторское бюро Роботизированные транспортные системы (СКБ РТС, сборная команда Нижегородского автомеханического техникума и Нижегородского государственного технического университета).

Лучшими командами, использовавшими автономный режим вождения, стали команды СКБ РТС и команда Аврора Рязанского государственного радиотехнического университета.

В направлении Беспилотные летающие средства победителем стала команда Коптер Express (Москва), в направлении РобоКросс-технологии команда Le Talo (Le Talo Robotics, Владимир).

Кубок Сколково за демонстрацию робототехнических систем помощи водителю получила команда ФГУП НАМИ.

В состязаниях приняли участие 14 студенческих команд ведущих вузов Москвы, Нижнего Новгорода, Рязани, Коврова, Владимира и Санкт-Петербурга.

В ходе основных соревнований на специально подготовленном испытательном полигоне участники продемонстрировали способность транспортных средств самостоятельно, в полностью автоматическом или телеметрическом режимах выполнять комплекс упражнений на земле и в небе, руководствуясь данными Глобальной навигационной спутниковой системы (ГЛОНАСС). Для команд была смоделирована реальная ситуация, при которой беспилотный автомобиль в автономном режиме должен пройти трассу с препятствиями, выполнить развороты и другие маневры, в том числе, и с использованием задней передачи. Летающие беспилотные платформы, помимо демонстрации самостоятельного полета, выполнили задание по доставке груза в определенную точку местности на основе заранее заданных координат-меток.

В этом году основной регламент был расширен новыми заданиями по автоматизированным системам помощи водителю ADAS (Advanced driver assistance systems).

В рамках РобоКросса-2016 впервые стартовало новое направление РобоКросс-технологии, в котором команды представили экспертам Группы ГАЗ проекты, ориентированные на решение конкретных задач в области беспилотных и интеллектуальных систем с возможностью реализации в ближайшей перспективе. Наиболее востребованными темами в этой области являются системы предупреждения о сходе с полосы движения, помощи при смене полосы движения, предупреждения о фронтальном столкновении, автоматического торможения.

РобоКросс-2017

РобоКросс-2017

Фонд Олега Дерипаски Вольное Дело и Группа ГАЗ при участии фонда Сколково провели

с 03 по 07 июля 2017 года на полигоне Автозавода ГАЗ, Берёзовая пойма, г. Нижний Новгород восьмые Ежегодные полевые испытания беспилотных систем РобоКросс-2017.

Абсолютным победителем среди студенческих команд в направлении РобоКросс-транспортные средства признана команда CVL Robotics Московского политехнического университета, лучшей командной среди разработчиков и коммерческих организаций стала команда ФГУП НАМИ, в специальной номинации За волю к победе победила команда Нижегородского государственного технического университета.

В состязаниях приняли участие 19 студенческих команд ведущих вузов Москвы, Нижнего Новгорода, Рязани, Коврова, Владимира, Оренбурга, Самары и Санкт-Петербурга. В РобоКроссе участвовали не только наземные транспортные средства, но и летающие беспилотные системы.

В этом году основной регламент был расширен новыми заданиями по автоматизированным системам помощи водителю ADAS (Advanced driver assistance systems). Стратегия развития Группы ГАЗ предусматривает планы по оснащению транспортных средств системами активной помощи водителю с целью снижения рисков дорожно-транспортных происшествий, происходящих по вине человека.

В ходе основных соревнований на специально подготовленном испытательном полигоне участники продемонстрировали способность транспортных средств самостоятельно, в полностью автоматическом или телеметрическом режимах, выполнить комплекс упражнений на земле и в небе, руководствуясь информацией глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. В задании для команд была смоделирована реальная ситуация, при которой беспилотный автомобиль в автономном режиме должен пройти трассу с препятствиями, выполнить развороты и другие маневры, в том числе и с использованием задней передачи. Летающие беспилотные платформы, помимо демонстрации самостоятельного полета, выполняли задание по доставке груза в определенную точку местности на основе заранее заданных координат-меток.

В направлении РобоКросс-технологии команды представили экспертам Группы ГАЗ проекты, ориентированные на решение конкретных задач в области беспилотных и интеллектуальных систем с возможностью реализации в ближайшей перспективе. Наиболее востребованными темами в этой области являются системы предупреждения о сходе с полосы движения, помощи при смене полосы движения, предупреждения о фронтальном столкновении, автоматического торможения.

РобоКросс -2018

РобоКросс -2018

Фонд Вольное Дело и Горьковский автозавод с 9 по 12 июля 2018 года будут проводить в Нижегородской области IX Ежегодные полевые испытания беспилотных систем РобоКросс-2018. В состязаниях примут участие 25 студенческих команд ведущих вузов Москвы, Нижнего Новгорода, Иркутска, Рязани, Саратова, Ульяновска, Владимира, Самары и Санкт-Петербурга. Соревнования пройдут на испытательном полигоне Горьковского автозавода.

В рамках РобоКросс-2018 будут проведены следующие испытания:

Основные:

  • Испытания мобильных робототехнических систем беспилотные транспортные системы выполняют задание на специально оборудованной трассе полигона.

  • ADAS для роботизированных систем дополнительные испытания мобильных робототехнических систем с элементами моделирования реальных дорожных ситуаций.

  • Беспилотные летательные системы - 2018 испытания летающих робототехнических систем транспортировки и мониторинга.

  • "UNIOR RACE -2018" - соревнования беспилотных робототехнических транспортных средств на основе готовых решений-конструкторов (например "Юниор").

Пилотные:

- Городская маршрутка испытания на полигоне с имитацией условий городской инфраструктуры в рамках регламента ADAS для беспилотных транспортных средств.

Как и в прошлом году основной регламент будет расширен новыми заданиями по автоматизированным системам помощи водителю ADAS (Advanced driver assistance systems). Стратегия развития Горьковского автозавода предусматривает планы по оснащению транспортных средств системами активной помощи водителю с целью снижения рисков дорожно-транспортных происшествий, происходящих по вине человека.

В связи с этим важной задачей компании является подготовка кадров, имеющих компетенции в разработке, адаптации и практическом применении функций ADAS (предупреждение о выходе из полосы движения, экстренное автоматическое торможение перед внезапно возникшим препятствием, интеллектуальное ограничение скорости, предупреждение об опасности наезда, обнаружение и распознавание дорожных знаков, боковое видеонаблюдение мониторинг слепых зон, мониторинг усталости и состояния водителя, помощь в пробке и др.).

Отметим, что на данный момент многие участники программы Робототехника в прошлом, ныне работают на предприятиях Горьковского автозавода.

В ходе основных соревнований на специально подготовленном испытательном полигоне участники должны продемонстрировать способность транспортных средств самостоятельно, в полностью автоматическом или телеметрическом режимах выполнить комплекс упражнений на земле и в небе, руководствуясь информацией глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС. Согласно заданию для команд будет смоделирована реальная ситуация, при которой беспилотный автомобиль в автономном режиме должен пройти трассу с препятствиями, выполнить развороты и другие маневры, в т. ч. и с использованием задней передачи. Летающие беспилотные платформы помимо демонстрации самостоятельного полета должны выполнить задание по доставке груза в определенную точку местности на основе заранее заданных координат-меток.

Также в этом году на площадке полигона также пройдут состязания Unior Race соревнования модульных конструкторов малых беспилотных робомобилей Юниор на специальном поле, которое моделирует городскую обстановку. Команды отработают все основные элементы программного обеспечения и технических решений, которые могут быть масштабированы на полноразмерные беспилотные автомобили. Беспилотные робомобили Юниор Стандарт (производитель Aurora Robotics) студенческие команды получили в качестве приза от Фонда Вольное Дело за победу в направлении AutoNet 18+ во время Всероссийского робототехнического фестиваля РобоФест-2017.

Судьями соревнований являются инженеры-конструкторы Группы ГАЗ. Все регламенты разработаны при активном участии объединенного инженерного центра Горьковского автозавода и ресурсного центра программы Робототехника. Большинство команд неоднократно принимали участие в РобоКроссе на автомобилях ГАЗель, подаренных "Горьковским автозаводом" самым активным участникам программы Робототехника.

Ссылки на публикациях в СМИ:
Подробнее..

Метропоезд Москва 2020 меняет цветовую температуру

16.06.2021 00:20:01 | Автор: admin
Когда я заметил это впервые, я подумал, что мне показалось.
Когда увидел второй раз, осознал, что это не случайность.
В третий раз я вооружился камерой и спектрометром. :)




Днём цветовая температура освещения в поезде Москва 2020 около 4000К.



Ровно в 16:00 освещение автоматически становится чуть теплее. На фото это почти незаметно.



Цветовая температура изменяется всего на 500K: днём около 4000К, вечером 3500К.



Когда происходит обратная смена не знаю наверное ночью.

Свет в новых поездах довольно качественный: индекс цветопередачи CRI(Ra) больше 85, пульсации света практически нет.

Как известно, тёплый свет способствует релаксации, а холодный концентрации. Тёплый свет вечером помогает человеку лучше отдыхать, холодный свет днём лучше работать. Впрочем, я сильно сомневаюсь что разница 500К на что-то влияет. :)

Интересно, какой маньяк освещения проектировал этот поезд. Это же нужно было уставить во все светильники два типа светодиодов и сделать систему управления с автоматическим переключением цветовой температуры по часам.

Ещё интересно, есть ли хоть один работник метро, который знает об этом переключении? ;)

Ну и ещё, как вы думаете, есть ли хоть один пассажир метро, кроме меня, который заметил смену цветовой температуры и осознал её закономерность? ;)

P.S. С удивлением узнал, что чёрный цвет поездов и огромные надписи это плёнка, которой оклеили все поезда. А под плёнкой они белые с синими полосками.



2021, Алексей Надёжин
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Murshin
    13.06.2024 | 14:01
    Нейросеть-это мозг вселенной.Если к ней подключиться,то можно получить все знания,накопленные Вселенной,но этому препятствуют аннуннаки.Аннуннаки нас от неё отгородили,установив в головах барьер. Подр Подробнее..
  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru