|
DOI: 10.14489/td.2026.01.pp.034-041
Суржик Д. И., Коваленко А. О., Кузичкин О. Р., Бакнин М. Д.
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА УТЕЧЕК НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ОБЪЕКТАХ ТЭК
(с. 34-41)
Аннотация. Рассмотрены разработка и практическое применение алгоритма программной фильтрации импульсных помех в опорных сигналах систем автоматизированного мониторинга утечек нефтепродуктов на объектах топлив-но-энергетического комплекса для повышения их чувствительности. В дан-ном алгоритме применяется комбинация двух аппаратных методов подавления помех от импульсных источников питания, реализованных программно: ограничение высокоамплитудных выбросов напряжения на основе имеющейся априорной информации и сглаживание формы сигналов при выходе амплитуд соседних отсчетов за допустимые пределы. Приводятся иллюстрации работы алгоритма во временной и частотной областях, доказывающие возможность снижения шумовой компоненты в спектрах опорных сигналов до 10 дБ и дискретных паразитных спектральных составляющих до 5 дБ.
Ключевые слова: геодинамический мониторинг, объекты ТЭК, утечки нефтепродуктов, опорные сигналы, спектральные характеристики, импульсные помехи, фильтрация.
Surzhik D. I., Kovalenko A. O., Kuzichkin O. R., Baknin M. D.
APPLICATION OF SOFTWARE FILTERING OF REFERENCE SIGNALS TO INCREASE THE SENSITIVITY OF AUTOMATED GEODYNAMIC MONITORING OF OIL PRODUCT LEAKAGES AT FUEL AND ENERGY SECTOR FACILITIES
(pp. 34-41)
Abstract. This article is devoted to the development and practical application of the algorithm for software filtering of pulse noise in reference signals of automated monitoring systems for oil leaks at fuel and energy complex facilities to increase their sensitivity. This algorithm uses a combination of two hardware methods for suppressing interference from pulse power supplies, implemented in software: limiting high-amplitude voltage surges based on available a priori information and smoothing the shape of signals when the amplitudes of adjacent samples go beyond the permissible limits. Illustrations of the algorithm's operation in the time and frequency domain are provided, proving the possibility of reducing the noise component in the spectra of reference signals to 10 dB and discrete parasitic spectral components to 5 dB.
Keywords: geodynamic monitoring, fuel and energy complex facilities, oil leaks, reference signals, spectral characteristics, pulse noise, filtering.
Д. И. Суржик, А. О. Коваленко (ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых» (ВлГУ), Владимир, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
О. Р. Кузичкин (Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
М. Д. Бакнин (ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых» (ВлГУ), Владимир, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. I. Surzhik, A. O. Kovalenko (Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Vladimir State University named after Alexander Grigorievich and Nikolay Grigorievich Stoletov” (VlSU), Vladimir, Russia)
O. R. Kuzichkin (Moscow State Technical University named after N.E. Bauman, Moscow, Russia)
M. D. Baknin (Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Vladimir State University named after Alexander Grigorievich and Nikolay Grigorievich Stoletov” (VlSU), Vladimir, Russia)
1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Вильямс, 2003. 1104 c.
2. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра. М.: Радио и связь, 2000. 520 c.
3. Ирвин Д. Передача данных в сетях: инженерный подход. СПб.: БХВ-Петербург, 2003. 448 c.
4. Прокис Дж. Цифровая связь / пер. с англ. под ред. Д. Д. Кловского. М.: Радио и связь, 2000. 800 с.
5. Игнатов В. А. Теория информации и передачи сигналов: учеб. для вузов. М.: Сов. радио, 1979. 280 с.
6. Королев В. А. Мониторинг геологической среды: учебник. М.: Изд-во МГУ, 1995. 272 с.
7. Войтенко С. П., Учитель И. Л., Ярошенко В. Н., Капочкин Б. Б. Геодинамика. Основы кинематической геодезии. Одесса: Астропринт, 2007. 264 с.
8. Злобин Т. К. Геодинамические процессы и природные катастрофы: учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. Южно-Сахалинск: СахГУ, 2014. 232 с.
9. Огняник Н. С., Парамонова Н. К., Брикс А. Л. и др. Основы изучения загрязнения геологической среды легкими нефтепродуктами. Киев: А.П.Н., 2006. 278 c.
10. Пермяков И. Г., Хайрединов Н. Ш., Шевкунов Е. Н. Нефтегазопромысловая геология и геофизика: учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1986. 269 с.
11. Ангильев В. Н., Бахмат Г. В., Васильев Г. Г. и др. Хранение нефти и нефтепродуктов: учеб. пособие / под ред. Ю. Д. Земенкова. М.: Нефть и газ, 2003. 560 с.
12. Зюко А. Г., Фалько А. И., Панфилов И. П. и др. Помехоустойчивость и эффективность систем передачи информации / под. ред. А. Г. Зюко. М.: Радио и связь, 1985. 272 с.
13. Рыжков А. В., Попов В. Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и связь, 1991. 264 с.
14. Пенг Ли М. Джиттер, шум и целостность сигнала в высокоскоростных системах коммуникации // Электронные компоненты. 2009. № 10. С. 81 ‒ 85.
15. Surzhik D. I., Kurilov I. A., Kuzichkin O. R., et al. Modeling the Noise Properties of Hybrid Frequency Synthesizers with Automatic Compensation of Phase Noise of DDS // International Siberian Conference on Control and Communications 2015 (SIBCON 2015). Omsk State Technical University. Russia, Omsk, May 21−23. 2015. IEEE Catalog Number: CFP15794-CDR. Article number 7147015.
16. Vasilyev G. S., Kuzichkin O. R., Kurilov I. A., Surzhik D. I. Analysis of Noise Properties of a Hybrid Frequency Synthesizer with Autocompensating Phase Noise of DDS and PLL // International Siberian Conference on Control and Communications 2016 (SIBCON). Moscow, May 12 – 14. 2016. Moscow, 2016. Article number 7491742.
17. Kuzichkin O. R., Surzhik D. I., Vasiliev G. S., et al. Analysis of Noise Characteristics of Multichannel Systems of the Formation of Signals of Georadars with Synthesized // Active and Passive Electronic Components. 2018. Vol. 2018. P. 1 ‒ 7. DOI: 10.1155/2018/9429863
18. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: в 3 т. Т. 1 / пер. с англ. Б. Н. Бронина, А. И. Коротова, М. Н. Микшиса и др. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Мир, 2003. 413 с.
19. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника / пер. с нем. под ред. А. Г. Алексеено. М.: Мир, 1982. 512 с.
20. Четти П. Проектирование ключевых источников электропитания / пер. с англ. С. Ф. Коняхина; под ред. B. C. Моина. М.: Энергоатомиздат, 1990. 240 с.
21. Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование / пер. с англ. С. Л. Попова. Киев: МК-Пресс, 2007. 267 с.
22. Коростелин А. В. Импульсные источники питания. Элементная база, архитектура и ремонт. М.: СОЛОН-Пресс, 2020. 392 с.
1. Sklar, B. (2003). Digital communications: Fundamentals and applications. Williams. [in Russian language].
2. Feer, K. (2000). Wireless digital communication: Modulation and spread spectrum methods. Radio i Svyaz'. [in Russian language].
3. Irwin, D. (2003). Data transmission in networks: An engineering approach. BHV-Peterburg. [in Russian language].
4. Proakis, J. (2000). Digital communication (D. D. Klovskiy, Ed.). Radio i Svyaz'. [in Russian language].
5. Ignatov, V. A. (1979). Information theory and signal transmission: A textbook for universities. Sovetskoye Radio. [in Russian language].
6. Korolev, V. A. (1995). Monitoring of the geological environment: A textbook. Moscow State University Publishing House. [in Russian language].
7. Voytenko, S. P., Uchitel, I. L., Yaroshenko, V. N., & Kapochkin, B. B. (2007). Geodynamics. Fundamentals of kinematic geodesy. Astroprint. [in Russian language].
8. Zlobin, T. K. (2014). Geodynamic processes and natural disasters: A textbook (2nd ed.). Sakhalin State University. [in Russian language].
9. Ognyanik, N. S., Paramono va, N. K., Briks, A. L., et al. (2006). Fundamentals of studying the pollution of the geological environment by light oil products. A.P.N. [in Russian language].
10. Permyakov, I. G., Khayretdinov, N. Sh., & Shev-kunov, E. N. (1986). Oil and gas field geology and geophysics: A textbook for universities. Nedra. [in Russian language].
11. Angilev, V. N., Bakhmat, G. V., Vasilyev, G. G., et al. (2003). Storage of oil and oil products: A textbook (Yu. D. Zem enkov, Ed.). Neft' i Gaz. [in Russian language].
12. Zyuko, A. G., Fal'ko, A. I., Panfilov, I. P., et al. (1985). Noise immunity and efficiency of information transmission systems (A. G. Zyuko, Ed.). Radio i Svyaz'. [in Russian language].
13. Ryzhkov, A. V., & Popov, V. N. (1991). Frequency synthesizers in radio communication technology. Radio i Svyaz'. [in Russian language].
14. Peng Li, M. (2009). Jitter, noise, and signal integrity in high-speed communication systems. Elektronnye Komponenty, (10), 81–85. [in Russian language].
15. Surzhik, D. I., Kurilov, I. A., Kuzichkin, O. R., Dorofeev, N. V., & Vasilyev, G. S. (2015, May 21–23). Modeling the noise properties of hybrid frequency synthesizers with automatic compensation of phase noise of DDS [Conference session]. International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Omsk, Russia.
16. Vasilyev, G. S., Kuzichkin, O. R., Kurilov, I. A., & Surzhik, D. I. (2016, May 12–14). Analysis of noise properties of a hybrid frequency synthesizer with autocompensating phase noise of DDS and PLL [Conference session]. International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Moscow, Russia.
17. Kuzichkin, O. R., Surzhik, D. I., Vasiliev, G. S., Kurilov, I. A., & Nevlyudov, I. Y. (2018). Analysis of noise characteristics of multichannel systems of the formation of signals of georadars with synthesized. Active and Passive Electronic Components, 2018, 1–7. https://doi.org/10.1155/2018/9429863
18. Horowitz, P., & Hill, W. (2003). The art of electronics (Vol. 1; B. N. Bronin, A. I. Korotov, M. N. Mikshis, et al., Trans.). Mir. (Original work published 1989) [in Russian language].
19. Tietze, U., & Schenk, C. (1982). Semiconductor circuit technology (A. G. Alekseyenko, Ed.; Trans. from German). Mir. [in Russian language].
20. Chetty, P. (1990). Design of switching power supplies (S. F. Konyakhin, Trans.; V. S. Moin, Ed.). Energoatomizdat. [in Russian language].
21. Brown, M. (2007). Power sources: Calculation and design (S. L. Popov, Trans.). MK-Press. [in Russian language].
22. Korostelin, A. V. (2020). Switching power supplies: Component base, architecture, and repair. SOLON-Press. [in Russian language].
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2026.01.pp.034-041
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2026.01.pp.034-041
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»