Что делать, когда пропускные способности на сети железных дорог ограничены, а грузы возить нужно? Ответ нашли в НИИ информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (НИИАС). Ученые не только разработали, но и внедрили технологии виртуальной сцепки на железной дороге. Расскажем, как это работает.
Инженерные системы *
Инфраструктурные и инженерные системы
Чистая вода: какие технологии спасут нас от гуманитарной катастрофы
Совет безопасности России предупреждал о вероятности войн за пресную воду еще десять лет назад. Вода, по мнению политиков, является одним из главных резервов повышения конкурентоспособности страны (любого государства) на мировой арене и обеспечения национальных интересов. Примерно в то же время о «водных войнах» заговорили в США. Этому способствовала сильнейшая за последние 50 лет засуха, случившаяся в южных штатах.
Исследователи давно утверждают, что доля чистой питьевой воды на планете неуклонно снижается и тенденция эта усиливается. По данным ООН, за последние полвека в пересчете на 1 человека доля питьевой воды уменьшилась более чем на 60%. В течение следующих 25 лет прогнозируется сокращение еще вдвое. Более 80 стран мира (свыше 2 млрд. человек) испытывали недостаток пресной воды уже в начале XXI века.
Если к этому прибавить рассуждения о глобальном кризисе водных ресурсов, пик которого прогнозируется на 40-50-е годы нынешнего века, и который приведет к структурным изменениям в мировой экономике, а также тот факт, что в некоторых странах сегодня бутилированная вода стоит дороже нефти (в Новой Зеландии, например, цена одного литра воды Antipodes превысила стоимость литра бензина в 21 раз (!)), то складывается понимание того, что производство воды, будь то очистка сточных вод, либо непосредственно добыча воды, становится важнейшей задачей для всего человечества.
Впрочем, в большинстве случаев проблема заключается как раз не в том, что воды не хватает, а в том, что она загрязнена. Обычно это связано с тем, что в развивающихся странах 80% сточных вод сбрасываются в водоемы без очистки, а строить полноценные очистительные сооружения в отдаленных местностях очень сложно. В связи с этим мы решили обратить внимание как на давно существующие, так и на недавно запатентованные технологии, которые призваны помочь человечеству справиться с глобальными вызовами будущего.
АСУ ТП — тухлая отрасль, надо идти в IT?
Довольно часто я слышу такое мнение среди своих коллег и сотрудников, и, будем честными, на то есть причины.
АСУ ТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами) — это когда у вас большое предприятие, конвейер, производство, очистные сооружения или что-то подобное и вам нужно отладить весь процесс в автоматическом режиме, чтобы все работало без участия человека, а человек только наблюдал на большом мониторе.
Стабилизатор по швейцарски. Гидроаккумулятор на 20 млн кВтч
Два кристально чистых голубых озера в швейцарском кантоне Вале, Лак-д'Эмоссон и Лак-дю-Вьё-Эмоссон, на первый взгляд выглядят как множество местных ледниковых озёр, окружённых горами и обдуваемых ветрами, дующих со склонов близлежащего Монблана. Но первое впечатление может быть обманчивым: водоёмы-близнецы являются центральными компонентами «Нан-де-Дранс», одной из самых оригинальных батарей в мире.
Такие проекты, известные как гидроаккумулирующие электростанции, которые накапливают электроэнергию в виде потенциальной энергии воды, перекачивая её вверх, приобретают всё большее значение, поскольку страны начинают включать возобновляемые источники энергии в свои энергетические балансы. Возобновляемые источники энергии непостоянны — в изобилии только тогда, когда светит солнце и дует ветер — поэтому, чтобы полностью заменить ископаемые виды топлива, они должны быть в состоянии круглосуточно удовлетворять потребности в энергии и поддерживать хрупкий баланс энергосистемы между спросом и предложением.
Истории
Блэкаут в США 2003: как два сервера обвалили энергосистему
Самолёты, машущие крыльями: история орнитоптеров
Естественным и наиболее наглядным примером полёта для человека испокон веков были птицы. Логично, что при возникновении у кого-нибудь идеи подняться в воздух в первую очередь рассматривался вариант «машешь крыльями — и летишь». То, что подобная схема полёта с инженерной точки зрения куда менее выгодна, чем неподвижное крыло, люди поняли сравнительно поздно. Тем не менее идея орнитоптера (или махолёта), то есть аппарата, создающего тягу и подъёмную силу при помощи машущих крыльев, продолжает жить и по сей день.
Насколько реален самодельный 3D-принтер по металлу?
Я очень люблю делать разнообразные самодельные устройства, причём началось это далеко не вчера, меня всегда восхищали люди, которые могут соединить воедино разнообразные технологии, подходы, элементы устройств и создать нечто новое.
Не так давно я понял, что меня очень сильно тормозит в разработках — отсутствие доступного 3D-принтера по металлу, и я стал разбираться, насколько же сложно создать такой принтер самому?
Обзор методов множественного доступа в беспроводной связи. Часть 2. Выходим в новое измерение: Разделение по мощности
Продолжаем серию статей о методах множественного доступа в беспроводной связи. В первой части мы рассмотрели методы разделения пользователей по частоте, по времени и с комбинированным частотно-временным разделением.
Во второй части будем рассматривать неортогональные методы разделения пользователей в новом ресурсном пространстве – мощности, а также методы, комбинирующие разделение по мощности с технологиями MIMO и OFDMA. Разделение по мощности – молодая и довольно перспективная технология. С её помощью можно значительно повысить спектральную эффективность системы связи и увеличить число обслуживаемых абонентов.
Платформа nanoCAD + Старт-Проф: проектирование трубопроводов
Аллегория зрения, или Масштабно о масштабах
В XVII веке среди художников-живописцев большой популярностью пользовалась идея написания картин внутри картины. Ярким примером служит знаменитая серия полотен-кунсткамер Виллема ван Хахта. Здесь можно найти более сотни действительно существующих произведений, в том числе и знаменитейших шедевров. Любители искусства по сей день спорят о названиях и авторах нескольких картин и скульптур, не прошедших идентификацию.
От настолько кропотливого творения захватывает дух! Только представьте, какого труда и профессионализма требует воспроизведение сотни мировых шедевров в собственной картине. Но с появлением и развитием технологий создавать подобные картинные галереи не составит большой сложности. В САПР, например, это легко можно сделать с помощью видовых экранов – здесь главное не запутаться в масштабах.
Какие именно способы оформления чертежа существуют, как устроена система масштабирования в Платформе nanoCAD, а также где могут быть спрятаны масштабы разных объектов, мы узнаем далее.
Плавучие города. Современные прототипы Атлантиды
По мере того, как наша Земля нагревается, ледяные щиты тают, уровень воды в океанах поднимается. С 1880 года уровень морской воды в мире поднялся на 21 сантиметр, причём одна треть этого повышения произошла только за последние 25 лет. Повышение уровня моря может привести к эрозии береговой линии, увеличить наводнения и загрязнить источники пресной воды.
Кроме того, населённые пункты у береговой линии, имеют тенденцию со временем проседать, что повышает относительный местный уровень воды по мере оседания зданий и земли. Сочетание антропогенного оседания и увеличения темпов повышения уровня моря таит опасность для многих городов в дельте. Такие места, как Новый Орлеан, Калькутта, Янгон, Бангкок, Хошимин и Джакарта, несомненно, столкнутся с растущим уровнем солёной воды.
Поскольку в прибрежных городах самая дорогая недвижимость в мире, решение этой проблемы требует большого внимания, и некоторые люди проявляют творческий подход. Вместо того, чтобы просто играть в оборону с волнорезами и дамбами, они фактически строят дома на море. Люди уру в Перу долгое время жили на плавучих островах в озере Титикака.
Сегодня технологические компании из Нью-Йорка и Нидерландов собрали команды дизайнеров и инженеров для строительства прототипов плавучих городов в Пусане и на Мальдивах.
Hi-Tech DIY: Турбореактивный микрогенератор электричества. Изучаем возможности
Многие видные умы современности бьются над тем, как решить проблему энергетической зависимости от источников питания.
В прошлой статье мы уже рассмотрели возможность создания самодельного двигателя внутреннего сгорания, который позволил бы решить эту проблему, в том числе и в случае возникновения каких-то глобальных потрясений.
Однако прошлые рассмотренные варианты были достаточно габаритными. В этой же статье мы рассмотрим гораздо более интересное устройство, которое является поистине миниатюрным.
Вы хотели настоящий хай-тек? «Таки его есть у нас» :-)
Современные цифровые интерфейсы в слаботочных системах и их защита с помощью УЗИП
Опыт работы последних лет в области защиты слаботочных систем от импульсных воздействий позволяет сделать вывод, что на практике эта тема вызывает много вопросов, в частности по типам и видам интерфейсов и выбора УЗИП для защиты слаботочного оборудования.
К нам ежедневно обращаются проектировщики и менеджеры с просьбой подобрать УЗИП для проекта, с вопросами о подключении УЗИП к оборудованию, его заземлению в связке с УЗИП.
Ближайшие события
Скажи «НЕТ» проводам или Как мы изобретали беспроводное устройство передачи промышленных данных
Многие читатели «Хабра» имели опыт построения «умного дома» и, скорее всего, использовали для этого беспроводные устройства. Кто захочет портить квартиру/дом, особенно после ремонта, ворохом проводов? Но вот на заводе для решения подобных задач беспроводных датчиков вы вряд ли увидите. Мы в отделе аппаратной разработки компании «Цифра» решили это исправить и сделали беспроводное устройство для сбора промышленных данных. Зачем оно нам понадобилось и как мы его разрабатывали, расскажу под катом.
ИБ — новая инженерная подсистема ЦОД?
Привет, Хабр! Сегодня мне хотелось бы поговорить о том, как нужно относиться к информационной безопасности в центрах обработки данных. Поскольку обеспечить бесперебойный доступ к сервисам — главная задача любого дата-центра, мы стали рассматривать ИБ как одну из инженерных систем ЦОДа, которая обеспечивает uptime. Сегодня я не буду рассказывать про конкретные решения и вендоров, а поделюсь нашим опытом внедрения решений и политик информационной безопасности на уровне всего дата-центра.
Нейрон мне в элерон: суррогатные модели
Привет, Хабр! Продолжаем нашу серию статей о суррогатном моделировании, на этот раз расскажем, как мы применили нейросети при создании сложных технических систем – приспособили GRU в качестве суррогатной модели. Реальный кейс для клиента в рамках реального проекта.
Поставим нейросети обучение на службу проектировщику. Полетели!
Солнечная геоинженерия. Искусственные космические пузыри для охлаждения Земли
Сегодня океаны теплее, сильные засухи, уровень моря поднимается, ледяные щиты сокращаются, а ледники отступают. Средняя температура поверхности Земли повысилась на 0,9 ℃ с конца XIX века, и большая часть повышения температуры произошла за последние 35 лет. За последние десять лет было зафиксировано пять самых тёплых лет на планете. Согласно исследованию НАСА, нынешняя тенденция к потеплению с вероятностью 95 % вызвана деятельностью человека. Повышение температуры на поверхности Земли уносит жизни людей: 5 миллионов человек за последние 20 лет, согласно исследованию. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine, международная группа исследователей подсчитала, что почти 900 000 смертей в период между 2002 и 2015 годами связаны только с экстремальными температурами в крупных южноамериканских городах. Это самая подробная оценка для Латинской Америки. Аналогичные исследования проводятся и для Европы, Азии и других континентов.
В связи с этим группа учёных из Массачусетского технологического института изучает революционную идею торможения глобального потепления: использование «космических пузырей» для отражения солнечного света от нашей планеты.
Рост температуры по всему миру
Изучаем, как собрать свой двигатель — на случай «Большого ПЭ» и не только
Энергия в современном мире — это всё, и чем дальше, тем больше: экзоскелеты, роботы, разнообразные электрические виды транспортных средств. Всё это базируется на необходимости доступа к соответствующим источникам питания и, в то же время, ограничивается их отсутствием. Однако всё может стать ещё хуже, если традиционные источники питания станут вдруг недоступны, по тем или иным причинам. Либо же, потребуется создать собственный источник питания (например, для электропитания далеко расположенного лесного домика и т.д.). Ещё одним интересным вариантом может быть изготовление альтернативного источника питания для уже существующих устройств, — например, для дронов. Да, в этой статье мы поговорим об устройстве и возможности изготовления собственных двигателей внутреннего сгорания различных типов. Кроме того, для этих целей можно даже применить технологии машинного обучения!
Непромокаемый компьютер из 1960 года
Безусловно, есть люди, которые и сейчас в уме посчитают траекторию с учетом места старта, известных параметров скорости и ускорения, внесут поправки на вращение Земли и ее несферичность. Это если мы говорим о простой методике, известной как Q-guidance. Но такие уникумы редкость, и было бы тяжело рассчитывать на то, что каждая пусковая установка может быть укомплектована таким гением (как Эндрю Джексон «Калькулятор» Либби). А если перед нами встанет задача произвести пуск с движущейся платформы, добавится еще пригорошня вводных для вычислений. Сразу усложню — вся установка будет под водой.
А теперь мы поговорим о конкретике, выраженной в железе: реализация расчетов для ракет «Поларис» в США в середине XX века. Вас ждут технологии, достойные таинственных дворфов.
Крылатый стимпанк: самолёты на паровой тяге
Мечта человечества о полёте началась с подражания птицам. И поначалу казалось, что для того, чтобы подняться в небо, хватит собственных сил человека. Сделал крылья, как инженер Дедал из мифа, привязал их к рукам, взмахнул — и летишь. Практика, разумеется, быстро показала, что не всё так просто. О том, что летать, махая крыльями, мы не научились до сих пор (и почему это так), мы возможно, поговорим как-нибудь в другой раз. Сейчас — о том, что мускульных усилий человека для нормального полёта недостаточно и нужен какой-никакой двигатель. Именно его отсутствие надолго застопорило любые практические работы в этом направлении — не лошадь же в самолёт запрягать, в самом деле?
Сильно позже, конечно, придумали воздушный шар, а потом и дирижабль, были воздушные змеи и планеры, но идея создания самолёта, то есть, аппарата тяжелее воздуха, способного совершать устойчивый самостоятельный полёт — не оставляла изобретателей. И когда в XIX веке появилась паровая машина, её, разумеется, быстро попытались приспособить к делу.
Про проекты, оставшиеся на бумаге, мы говорить не будем. Их было такое количество, что из одного только перечисления без подробностей, получится полноценный (правда, скучный) лонгрид. Рассмотрим только те паровые самолёты, которые были построены (в натуральном виде или хотя бы в виде тестовой модели).
Вклад авторов
Dmitrii43 1109.0iMonin 1000.0DAN_SEA 632.0Catx2 619.0DmitrySpb79 588.0SantrY 491.0maisvendoo 464.0petuhoff 424.4Vsevo10d 408.0AlexRomantik 383.0