Scientific journals of Volodymyr Dahl East Ukrainian National University
Not a member yet
1102 research outputs found
Sort by
Викиди парникових газів від системи генерування енергії на викопаному паливі
Get PDFGlobal warming is a recognized threat to the stability of the Earth’s climate. The only way to control global warming is to control the concentration of greenhouse gases in the atmosphere. There are only two ways to do this: replace high-carbon fuels with low-carbon or carbon-free fuels; and produce and use energy more efficiently. The concentration of carbon dioxide in the atmosphere has reached its maximum level for the first time in human history, and 67% of greenhouse gas emissions are caused by energy and the burning of fossil fuels. High levels of carbon dioxide were observed about 3-5 million years ago, when the Earth’s temperature was several degrees higher than it is now. In particular, in 2018 this figure was 405.5 ppm. Usually the amount of CO2 varies depending on the season, with the highest values recorded in the northern hemisphere in spring and early summer. However, the average annual concentration of CO2 is steadily increasing. Scientists attribute this to the use of solid fuels, since 67% of greenhouse gas emissions are caused by energy and the burning of fossil fuels, which leads to an increase in the average global temperature. Given the urgent need to strengthen environmental control over the state of the air, and to find ways to reduce the concentration of CO2 in the atmosphere, it is necessary to find new ways to solve this situation and develop monitoring systems for controlling atmospheric emissions. These measures will allow to significantly reduce the volume of emissions into the atmosphere. Compared with Carbon Brief's emission inventory results, the average percentage difference of our algorithm in China is 22.15 %, while the average percentage difference of the OCO-3 Snapshot Area Mapping Observation Model (SAM) is only 6.11 %. In the U.S., the average percentage difference compared to the hourly emission inventory data EPA (the US Environmental Protection Agency) reaches 16.67 %. This result coincides with the average deviation of 15.1 % in the Gaussian plume model for the U.S. power plants. In the European thermal power plant emission estimates, the average percentage difference is about 25 % lower compared to the proxy emission values. Sensitivity tests on planetary boundary layer heights (PBLH), the derived regional background, and wind speeds suggest our divergence method is quite robust. This has been demonstrated to be a quick and effective method for estimating carbon emissions from coal-fired power plants. Глобальне потепління є визнаною загрозою для стабільності клімату Землі. Єдиний шлях контролювати глобальне потепління означає контролювати концентрацію парникових газів у атмосфера. Є лише два способи зробити це: замінити паливо з високим вмістом вуглецю на паливо з низьким вмістом вуглецю або безвуглецеве паливо; виробляти та використовувати енергію більш ефективно.
Концентрація вуглекислого газу в атмосфері вперше в історії людства досягла максимального рівня, а 67% викидів парникових газів спричиняє саме енергетика і спалювання викопних видів палива. Великий рівень концентрації вуглекислого газу спостерігався близько 3 – 5 млн років тому, коли температура на Землі була на кілька градусів вища, ніж зараз. Зокрема у 2018 році цей показник становив 405,5 ppm. Зазвичай кількість CO2 змінюється в залежності від пори року, найбільші показники фіксуються у північній півкулі навесні та на початку літа. Проте середньорічна концентрація CO2 неухильно збільшується. Вчені пов’язують це з використанням твердих видів палива, адже 67% викидів парникових газів спричинено саме енергетикою та спалюванням викопних видів палива, що призводить до підвищення середньої глобальної температури.
З огляду на нагальну потребу посилення екологічного контролю за станом повітря, та пошуків шляхів зниження концентрації СО2 в атмосферному повітрі необхідні пошуки нових шляхів вирішення цієї ситуації та розробки систем моніторингу контролю атмосферних викидів. Ці заходи дадуть змогу значно зменшити обсяги викидів в атмосферу.
Прямі викиди від виробництва електроенергії базуються на національних даних або розраховуються на основі джерел виробництва електроенергії та коефіцієнтів викидів бази даних. Коефіцієнти викидів визначаються для країни і основних технологій, джерел палива, тому можуть не відображати реальні характеристики палива, зміни ефективності виробництва електроенергії, різні підходи до розподілу викидів у випадку когенерації та деякі інші фактори. Результати розрахунку залишкових коефіцієнтів для європейських країн публікуються щорічно. Залишкові коефіцієнти викидів для електроенергії можуть розраховуватися і на рівні окремих країн. 
Формування системи організаційного забезпечення розвитку територіальних громад України: теоретичні аспекти
Get PDFThe article explores the theoretical aspects of the formation of a system of organizational support for the development of territorial communities in Ukraine. In the context of deep socio-political changes, decentralization reforms and challenges caused by the full-scale aggression of the Russian Federation, territorial communities act as key social institutions that ensure sustainable development, civic activity and stability at the local level. It is emphasized that at the current stage of Ukraine's development, the territorial community is transforming from an administrative-territorial unit into a full-fledged organizational system that encompasses all elements of public life and is a subject of socio-economic growth.
The purpose of the article is to clarify the conceptual apparatus and conceptual foundations of organizational support for the development of territorial communities, as well as to substantiate the need for a systemic approach to building effective management models at the community level. Scientific approaches to the interpretation of the concepts of "community", "development", "organizational system" and "management system" are analyzed. A territorial community should be considered as a complex, dynamic, open, structured system in which various subjects interact: local government bodies, citizens, business, public organizations and other institutions. Such a systemic approach allows for a better understanding of the mechanisms of its functioning, adaptation to changes and opportunities for strategic planning.
In view of this, the organizational support of the development of a territorial community is interpreted as a management activity aimed at creating conditions for quantitative and qualitative positive changes in the life of the community. The article also emphasizes the importance of forming an effective management system that takes into account the needs of residents, the resource potential of the territory and the requirements of the modern global environment.
A systemic model of a territorial community as an organizational system is proposed, based on a hierarchical management structure, integrity, openness, interconnection of all elements and a focus on sustainable development. Such a model allows for the effective implementation of state policy at the local level, strengthening local democracy and improving the quality of life of the population. The work formulates a refined definition of the concept of "organizational support for the development of territorial communities", which takes into account the complexity and multicomponent nature of development processes at the local level.У статті досліджуються теоретичні аспекти формування системи організаційного забезпечення розвитку територіальних громад України. В умовах глибоких суспільно-політичних змін, реформ децентралізації та викликів, спричинених повномасштабною агресією Російської Федерації, територіальні громади виступають як ключові соціальні інститути, що забезпечують сталий розвиток, громадянську активність та стійкість на місцевому рівні. Наголошено, що на сучасному етапі розвитку України територіальна громада перетворюється з адміністративно-територіальної одиниці на повноцінну організаційну систему, яка охоплює всі елементи суспільного життя та є суб’єктом соціально-економічного зростання.
Метою статті є уточнення понятійного апарату та концептуальних основ організаційного забезпечення розвитку територіальних громад, а також обґрунтування необхідності системного підходу до побудови ефективних моделей управління на рівні громад. Проаналізовано наукові підходи до трактування понять «громада», «розвиток», «організаційна система» та «система управління». Територіальна громада має розглядатися як складна, динамічна, відкрита, структурована система, в якій взаємодіють різні суб’єкти: органи місцевого самоврядування, громадяни, бізнес, громадські організації та інші інститути. Такий системний підхід дозволяє краще зрозуміти механізми її функціонування, адаптації до змін та можливості для стратегічного планування.
З огляду на це, організаційне забезпечення розвитку територіальної громади трактується як управлінська діяльність, спрямована на створення умов для кількісних та якісних позитивних змін у життєдіяльності громади. У статті також підкреслено важливість формування ефективної системи управління, яка враховує потреби мешканців, ресурсний потенціал території та вимоги сучасного глобального середовища.
Запропоновано системну модель територіальної громади як організаційної системи, в основі якої лежить ієрархічна структура управління, цілісність, відкритість, взаємозв’язок усіх елементів та спрямованість на сталий розвиток. Така модель дозволяє ефективно реалізовувати державну політику на місцях, посилювати локальну демократію та підвищувати якість життя населення. У роботі сформульовано уточнене визначення поняття «організаційного забезпечення розвитку територіальних громад», що враховує складність і багатокомпонентність процесів розвитку на місцевому рівні
Види і перспективи нетрадиційних і відновлюваних джерел енергії в Україні
Get PDFThe article analyzes the current issues of the development of the alternative energy sector of Ukraine and possible further prospects of this sector, because in the context of European integration processes, significant attention is paid to the issues of the country's energy independence, taking into account the ecological purity and inexhaustibility of renewable energy sources. It is proved that the development of renewable energy will be an important step capable of improving the trade balance, creating new jobs, solving social issues, reducing dependence on natural gas imports, ensuring the country's energy independence and increasing the competitiveness of products in both domestic and foreign markets. It is proven that dependence on mineral extraction and outdated infrastructure have become a guarantee of the use of renewable energy sources, because boiler houses, diesel engines and coal-fired power plants emit small particles into the air that settle in the lungs and can cause serious diseases. It is noted that in order to strengthen the country's energy security, it is important for the state to make a choice between continuing to finance imported energy sources or developing the use of its own renewable energy sources, which will make it possible to reduce the cost of "green" electricity compared to thermal and even nuclear power plants.
Global processes in the modern world, the growth of world industrial production, lead to a significant increase in energy consumption and, as a result, significant environmental damage to the world environment. In recent years, this problem has become increasingly of concern to the world community, since a person needs the cleanest possible environment for his life. Therefore, at the moment there are reasons to consider environmental problems as one of the most important for ensuring the future sustainable development of humanity, it is these problems that pose the greatest threat to the world community.
In this paper, we discuss relevant background information on some unusual, yet renewable energy sources. We examine their current and potential uses, operational limitations, advantages and disadvantages, and the potential capacity of each fuel source for energy generation and fuel savings. The quantitative section analyzes the amount of power that unusual renewable energy sources can provide, according to the generation methods. In a separate section, we analyze the potential fuel savings through direct application in some industries. We explore these values with the help of several examples and show a financial analysis of selected alternative fuel projects. Finally, an overall analysis presents unusual alternative renewable energy sources and concludes that there is a great potential for fuel and cost savings, as well as for environmental protection. У цій роботі ми розглядаємо поточну світову енергетичну проблему, надаючи деяке уявлення про використання незвичайні, але відновлювані джерела енергії. Сучасна світова залежність від нафти ще породжує проблеми невідомі наслідки. Країни Латинської Америки та Карибського басейну не позбавлені цих проблем і однієї з них його основні наслідки: глобальне потепління. Досліджені тут джерела наразі можуть мати вплив на суспільства, і головним чином у промисловості, яка в середньому використовує приблизно 35% енергії країн в регіоні. З іншого боку, посухи є постійною загрозою для енергопостачання, починаючи з Латинської Америки країни Карибського басейну значною мірою залежать від дощів, які, у свою чергу, мають більший вплив на сільське господарство та водопостачання міст і для споживання людьми в цілому. У цій роботі ми обговорюємо доречний фон інформація про деякі незвичайні, але водночас відновлювані джерела енергії. Ми досліджуємо їх поточний і потенціал використання, експлуатаційні обмеження, переваги та недоліки, а також потенційну потужність кожного джерела палива для отримання енергії генерація та економія палива. У кількісному розділі аналізується кількість потужності, яка є незвичайною відновлювані джерела енергії можуть забезпечити, відповідно до методів генерації. В окремому розділі розберемо потенційна економія палива завдяки прямому застосуванню в деяких галузях промисловості. Ми досліджуємо ці значення за допомогою кількох приклади та показати фінансовий аналіз вибраних проектів альтернативного палива. Нарешті, загальний аналіз представлено незвичайні альтернативні відновлювані джерела енергії та зроблено висновок про існування великого потенціалу для економії палива та витрат, а також для захисту навколишнього середовища. Альтернативна енергетика стає одним із базових напрямів розвитку технологій у світі, разом із інформаційними та нанотехнологіями вона стає важливою складовою нового постіндустріального технологічного укладу. Метою пошуку альтернативних джерел енергії є потреба отримувати її з енергії поновлюваних або практично невичерпних природних ресурсів і явищ, таких як сонце і вітер, що в свою чергу значно покращить економічний стан країни, зменшить негативний вплив на навколишнє середовище, зробить більш енергонезалежними власників приватних домогосподарств. 
Моделювання вихрострумового перетворення електромагнітного сигналу для вирішення задачі визначення характеристик залізної руди
Get PDFThe method of combined electromagnetic transformation for determining the characteristics of ferromagnetic materials is proposed. The method is based on the formation of elastic ultrasonic waves in a rock mass by electromagnetic means and the determination of the parameters of the pulsed eddy current transformation, as well as the amplitude, phase, and frequency of the generated accompanying acoustic signal that has traveled a certain distance in the studied environment. The connection of certain characteristic properties of mineralogical and technological properties of rocks with the parameters of electromagnetic acoustic transformation of sounding signals is proved. The main elements of the model of the eddy-current transformation process as an integral part of the proposed method are considered.
In eddy-current monitoring devices, an AC-driven excitation coil induces an eddy current in the sample through electromagnetic coupling. In turn, the circulation of the eddy current induces a secondary magnetic field. This field will change if the electrical conductivity and magnetic permeability of the sample change. The change in the field is detected by a sensing device, which is either a coil or a magnetic sensor.
The magnetic vector potential and magnetic flux density are calculated using the distributed current source (DCS) method. DCS takes into account eddy currents and magnetization using bulk and surface current sources, which provides closed-form solutions for eddy currents, magnetic flux density, and electromotive force.
The impedance is an important parameter characterizing the frequency response of eddy current sensors. A technology has been investigated that allows, using an optimization procedure for a limited number of segments of the Foster network, to calculate the impedance of the eddy current sensor coil, its resistive and inductive components, and to determine the frequency at which these components are equal to each other. These parameters are characteristic features of the properties of ferromagnetic minerals, in particular, mineralogical and technological types of iron ore. For the practical implementation of this approach, it is proposed to apply the method of intelligent recognition using an adaptive neuro-fuzzy system. Запропоновано метод комбінованого електромагнітного перетворення для визначення характеристик феромагнітних матеріалів. Метод заснований на формуванні електромагнітним способом пружних ультразвукових хвиль у гірському масиві, визначенні параметрів імпульсного вихрострумового перетворення, а також амплітуди, фази і частоти сформованого супутнього акустичного сигналу, що пройшов певну відстань у досліджуваному середовищі. Доведено зв’язок певних характеристичних властивостей мінералого-технологічних властивостей гірських порід із параметрами електромагнітного акустичного перетворення зондуючих сигналів. Розглянуто основні елементи моделі процесу вихрострумового перетворення, як складової частини запропонованого методу.
У пристроях вихрострумового контролю котушка збудження, керована змінним струмом, індукує вихровий струм у зразку через електромагнітний зв’язок. У свою чергу, циркуляція вихрового струму індукує вторинне магнітне поле. Це поле змінюватиметься, якщо зміниться електропровідність та магнітна проникність зразка. Зміну в полі вловлює чутливий пристрій, яким є або котушка, або магнітний датчик.
Обчислення магнітного векторного потенціалу та щільності магнітного потоку виконано із застосуванням методу розподіленого джерела струму (DCS). DCS враховує вихрові струми та намагніченість за допомогою об’ємних і поверхневих джерел струму, що дає закриті рішення для вихрових струмів, щільності магнітного потоку та електрорушійної сили.
Імпеданс є важливим параметром, що характеризує частотну характеристику датчиків вихрострумного контролю. Досліджена технологія, що дозволяє методом оптимізаційної процедури щодо обмеженої кількості сегментів мережи Foster обчислити імпеданс котушки вихрострумового датчика, його резистивну та індуктивну складові та визначити частоту, відповідно до якої ці складові дорівнюють одна одній. Ці параметри є характеристичними ознаками властивостей феромагнітних корисних копалин, зокрема мінералого-технологічних різновидів залізної руди. Для практичної реалізації такого підходу запропоновано застосовувати метод інтелектуального розпізнавання із застосуванням адаптивної нейро-нечіткої системи. 
Cоціальне інвестування як складова категорії «фінансування»
No full textThe above research has allowed us to formulate a definition of the category of finance, in accordance with the four laws of logic, based on economic, linguistic, comparative and logical approaches. This definition will serve as a starting point for a comparative analysis with other stated categories.
In order to confirm the correctness of the assumption that financing is the main process of financial regulation that contributes to the implementation of social responsibility of business, the article presents the following arguments: 1. Financing is a process based on the provision of financial resources from one entity to another, which contributes to the achievement of the main goal of financial regulation - maintaining the state of equilibrium and, as a result, sustainable development of the object. 2. The purposes and bases of the types of financing are diverse and correspond to any stated parameters of regulation, namely: a compensatory basis for obtaining an economic effect and a gratuitous basis aimed at a social effect. 3. The category of ‘financing’ is capacious and implies the possibility of applying this term not only at the level of state regulation, but also at the regional, local, and community levels. Different views on the interpretation of the term ‘social investment’ and its foreign analogue ‘impact investing’ are considered. It is determined that ‘social investing’ or ‘impact investing’ is an innovative type of financing formed by merging two classical types of charity and investment.
Based on the information obtained, and also on the basis of the previously proposed definitions of types of financing, social investing is defined as the provision of financial resources by an owner entity to a recipient entity on a repayable basis with a view to obtaining a positive socio-economic effect. It is proved that the category of ‘social investing’ is not included in the already existing proposed groups of types of financing, but forms a new group that combines the ultimate goals of the processes - economic and social effects. Taking into account these adjustments, the article presents a classification of types of financing.Дослідження, проведене в статті, дозволило нам сформувати визначення категорії фінансування, відповідно до чотирьох законів логіки, яке спирається на економічний, лінгвістичний, порівняльний і логічні підходи. Дане визначення буде служити відправною точкою для проведення порівняльного аналізу з іншими заявленими категоріями.
Для підтвердження правильності припущення про те, що фінансування є основним процесом фінансового регулювання, що сприяє реалізації соціальної відповідальності бізнесу, в статті наведено наступні аргументи: 1. Фінансування є процесом, в основі якого лежить надання фінансових ресурсів одного суб'єкта іншому, що сприяє досягненню основній цілі фінансового регулювання – підтримці стану рівноваги і, як наслідок, стійкого розвитку об'єкту. 2. Цілі та основи видів фінансування різноманітні та відповідають будь-яким заявленим параметрам регулювання, а саме: відплатна основа з метою отримання економічного ефекту і безоплатна основа, метою якої є соціальний ефект. 3. Категорія «фінансування» є ємною і має на увазі можливість застосування даного терміна не лише на рівні державного регулювання, але й на регіональному, місцевому, суспільному рівнях. Розглянуто різні погляди на трактування терміну «соціальне інвестування» і його іноземного аналога «impact investing». Визначено, що «соціальне інвестування», або «impact investing», є інноваційним видом фінансування, утвореного шляхом злиття двох класичних видів благодійності і інвестування.
Виходячи з отриманої інформації, а також на основі запропонованих раніше визначень видів фінансування, соціальне інвестування (impact investing) визначено як надання фінансових ресурсів суб'єктом-власником суб'єкту-отримувачу на відплатній основі з метою отримання позитивного соціально-економічного ефекту. Доведено, що категорія «соціальне інвестування» не входить у вже наявні запропоновані групи видів фінансування, а формує нову групу, що об’єднує кінцеві цілі процесів – економічний і соціальний ефекти. З урахуванням даних коригувань представлена класифікація видів фінансування
Підвищення рівня функціональних можливостей посівної машини з дисковими сошниками
Get PDFIncreasing the yield of agricultural crops is closely related to the creation of proper conditions for seed germination when forming seed furrows by the working bodies of seeding machines. This is especially true for seeding machines with disc coulters, which, along with their advantages, allow the formation of furrows with significant clogging of their seedbed with plant residues. The reason for this, as it turned out, is that the coulter discs, rolling over the soil, with their pressing action on plant residues, with insufficient resistance from the soil, are unable to cut them, so they move them to the bottom of the furrows and leave them in the seedbed. Proper conditions for germination of seeds sown in such furrows are not created, which ultimately leads to a decrease in crop yields. It is possible to increase the cutting efficiency of the discs by giving them a rotating sliding motion, which requires reduced pressure on them when cutting plant residues. As a result, the cutting of plant residues by discs occurs in the surface layer of the soil, which prevents their movement to the seedbed of the furrows. Search studies have revealed a seeding machine, the coulter discs of which cut plant residues with slipping due to the fact that the shafts of the discs of each coulter are connected to each other by a hinge mechanism, and their opposite ends are connected to the outer ends of the shafts of adjacent coulters by hinge shafts, which are kinematically connected to the support and drive wheels of the seeding machine. At the same time, the drive of the coulter discs and the seeding unit during sowing can significantly increase the load on the support and drive wheels of the seeding machine, which will cause their excessive slipping, as a result of which the stability of the rotational movement of the drive mechanisms will be disturbed. It has been established that the stability of the rotational movement of the drive mechanisms of the sowing machine can be ensured by preventing excessive slippage of its support and drive wheels by balancing the increased rotational force on their drive shaft. Such is the proposed sowing machine, which includes an energy-powered balancer, which, under conditions of excessive slippage of the support and drive wheels, balances the increased rotational force on their drive shaft, thereby ensuring the stability of the operation of the sowing unit and the rotational movement of the coulter discs with slippage during sowing of agricultural crops. Підвищення врожайності сільськогосподарських культур тісно пов’язано із створенням належних умов для проростання насіння при формуванні посівних борозенок робочими органами посівних машин. Особливо це відноситься до посівних машин із дисковими сошниками, які поряд із їх перевагами допускають формування борозенок із значним засміченням рослинними рештками їх посівного ложе. Причиною цьому, як виявилось, є те, що диски сошників, перекочуючись по ґрунту, своєю натискною дією на рослинні рештки, при недостатньому опору зі сторони ґрунту, не змозі перерізати їх, тому переміщують їх у дно борозенок і залишають їх у насіннєвому ложе. Для висіяного насіння в такі борозенки не створюються належні умови для їх проростання, що в кінцевому результаті призводить до зниження врожайності сільськогосподарських культур. Підвищити різальну ефективність дисків можливо за рахунок надання їм обертового руху із проковзуванням, що потребує при розрізанні рослинних решток зменшеного тиску на них. В результаті цього розрізання дисками рослинних решток відбувається в приповерхневому шарі ґрунту, що упереджує їх переміщення до посівного ложе борозенок. Пошуковими дослідженнями виявлена посівна машина, диски сошників яких розрізають рослинні рештки з проковзуванням за рахунок того, що вали дисків кожного сошника з’єднані між собою шарнірним механізмом, а їх протилежні торці з’єднані із зовнішніми торцями валів сусідніх сошників шарнірними валами, які кінематично зв’язані з опорно-привідними колесами посівної машини. Разом з цим, привід дисків сошників і висівного апарату під час посіву може суттєво збільшити навантаження на опорно-привідні колеса посівної машини, що спричинить їх надмірне проковзування, внаслідок чого порушиться стабільність обертального руху привідних механізмів. Установлено, що забезпечити стабільність обертального руху привідних механізмів посівної машини можна упередженням надмірного проковзування її опорно-привідних коліс за рахунок зрівноваження підвищеної обертової сили на їх привідному валу. Такою є запропонована посівна машина, в склад якої входить енергетично забезпечений врівноважувач, який за умов надмірного проковзування опорно-привідних коліс, зрівноважує підвищену обертову силу на їх привідному валу, забезпечуючи тим самим стабільність роботи висівного апарату і обертового руху дисків сошників із проковзуванням під час посіву сільськогосподарських культур
Iнтегрований підхід до діагностики складних технічних систем: експериментальна валідація та багатовимірна оцінка ефективності
No full textThis paper presents a comprehensive experimental validation of an integrated approach to the diagnosis of the technical condition (TC) of complex technical systems (CTS), using ship power plants (SPPs) as an example. The proposed methodology combines precedent-based logic (Case Based Reasoning – CBR), probabilistic forecasting using Bayesian networks and Markov chains, and simulation modeling of degradation scenarios and cascading failures. Testing was conducted under three scenarios: normal operating mode, high-load mode, and a scenario with limited data availability, which enabled a thorough assessment of the algorithms' adaptability and resilience to changing operational factors. Classical binary classification metrics (Accuracy, Precision, Recall, and F1 score) were used for quantitative evaluation of diagnostic quality, along with newly introduced extended indicators: weighted accuracy (WAcc), F1 score accounting for the criticality of component failures (F1W), recall weighted by failure risk (RecallR), cost-adjusted precision for false alarms (PrecisionC), and the Diagnostic Stability Index (DSI). The results of the multi-scenario experiment showed a consistent improvement in all major indicators: Accuracy increased from 78.5% to 85.3%, Precision from 75.2% to 83.1%, Recall from 80.1% to 87.6%, F1 score from 77.5% to 85.3%, RecallR reached 91.0%, and DSI was 0.983. Five-fold cross-validation yielded a standard deviation of F1 score at 2.2%, confirming the reproducibility and reliability of the proposed method for experimental testing of the integrated diagnostic approach for CTS. The implementation of a cyclic procedure "simulation, probabilities, CBR adaptation" significantly reduced the number of false alarms and missed critical failures in SPP equipment. The practical significance of the approach lies in its potential integration into SCADA/PMS systems of marine CTS and ground power stations, facilitating a shift to intelligent predictive maintenance, thereby reducing unplanned downtime, lowering costs, and enhancing equipment reliability. Future research prospects include increasing the adaptability of the approach, expanding the precedent base, and developing tools for automated processing of heterogeneous data.У цій статті представлено всебічну експериментальну верифікацію інтегрованого підходу до діагностики технічного стану (ТС) складних технічних систем (СТС) на прикладі суднових енергетичних установок (СЕУ).
Запропонована методологія поєднує логіку прецедентів (Case Based Reasoning – CBR), ймовірнісне прогнозування за допомогою байєсівських мереж і марковських ланцюгів, а також імітаційне моделювання сценаріїв деградації та каскадних відмов. Тестування проводилось за трьома сценаріями: нормальний режим експлуатації, режим підвищеного навантаження та сценарій з обмеженою доступністю даних, що дозволило всебічно оцінити адаптивність алгоритмів і їх стійкість до змінних експлуатаційних факторів. Для кількісної оцінки якості діагностики використовувались класичні метрики бінарної класифікації (Accuracy, Precision, Recall і F1 score), а також нововведені розширені показники: зважена точність (WAcc), F1-оцінка з урахуванням критичності відмов компонентів (F1W), повнота зі зважуванням на ризик відмови (RecallR), скоригована точність з урахуванням вартості помилкових тривог (PrecisionC) та Індекс стабільності діагностики (DSI). Результати багатосценарного експерименту показали стабільне покращення всіх основних показників: Accuracy зросла з 78.5% до 85.3%, Precision – з 75.2% до 83.1%, Recall – з 80.1% до 87.6%, F1 score – з 77.5% до 85.3%, RecallR досягла 91.0%, а DSI становив 0.983. П’ятикратна крос-валідація показала стандартне відхилення F1 score на рівні 2.2%, що підтверджує відтворюваність і надійність запропонованого методу для експериментального тестування інтегрованого підходу до діагностики СТС. Реалізація циклічної процедури "імітація – ймовірності – адаптація CBR" значно зменшила кількість помилкових тривог та пропущених критичних відмов обладнання СЕУ. Практична значущість підходу полягає у можливості його інтеграції в SCADA/PMS-системи морських СТС та наземних енергетичних станцій, що сприятиме переходу до інтелектуального прогнозного обслуговування, зменшенню незапланованих простоїв, зниженню витрат і підвищенню надійності обладнання. Перспективи майбутніх досліджень включають підвищення адаптивності підходу, розширення бази прецедентів та розробку інструментів для автоматизованої обробки гетерогенних даних. Ключові слова: прогнозна діагностика, байєсівські мережі, адаптація CBR, моделювання відмов, ризик-орієнтовані метрики, стабільність діагностики, інтелектуальне обслуговування
Методи та підходи до оцінювання інноваційно–інвестиційного потенціалу підприємства
Get PDFThe article studies scientific and methodical approaches to assessment of the innovation and investment potential of enterprise. It has been determined that evaluation of the innovation and investment potential of enterprise is a complex economic task, since its effectiveness depends on a clear understanding of the nature of this element of the overall potential of enterprise, the correct choice of evaluation methods and accurate determination of indicators. The study of the development of innovation and investment potential is of particular relevance and requires a thorough analysis of factors of both the external and internal environment. Analyzing the scientific approaches to structuring the innovation potential of an enterprise, the author concludes that there is considerable variability in the definition of its components. Different authors have different names and content of structural elements, which complicates a unified approach to assessing this potential. The specifics of applying approaches to assessing innovation and investment potentials separately are highlighted, taking into account differences in their content and functional purpose. The analyzed scientific approaches to assessing the innovation and investment potential of enterprises show that there are common methods and indicators, which made it possible to generalize and formalize a single approach to assessing the innovation and investment potential of an enterprise. The article considers approaches that do not take into account the risks associated with innovation and investment activities, which is of particular relevance in the context of martial law and post-war recovery. As a result of the study, the article identifies and systematizes the components of the innovation potential of an enterprise, which are allocated by domestic scholars, and also forms a generalized list of elements of the innovation and investment potential. Based on the results of the analysis of modern scientific approaches, the article analyzes modern scientific approaches to assessment of innovation and investment potential of enterprise. Directions for improving the theoretical and methodological approach to assessing the innovation and investment potential in the context of post-conflict transformation are substantiated. The mandatory inclusion of such elements as resources, opportunities, capabilities and risks in the assessment system is proposed.В статті досліджено науково-методичні підходи до оцінювання інноваційно-інвестиційного потенціалу підприємства. Визначено, що оцінка інноваційно-інвестиційного потенціалу підприємства належить до складних економічних завдань, оскільки її результативність залежить від чіткого розуміння природи цього елементу загального потенціалу підприємства, правильного вибору методів оцінювання та точного визначення показників. Дослідження розвитку інноваційно-інвестиційного потенціалу набуває особливої актуальності та вимагає ґрунтовного аналізу факторів як зовнішнього, так і внутрішнього середовища. Аналізуючи наукові підходи до структурування інноваційного потенціалу підприємства зроблено висновок про значну варіативність у визначенні його складових. У різних авторів відрізняються як назви, так і зміст структурних елементів, що ускладнює уніфікований підхід до оцінювання цього потенціалу. Виділено специфіку застосування підходів до оцінювання інноваційного і інвестиційного потенціалів окремо, враховуючи відмінності у їх змістовному наповненні та функціональному призначенні. Проаналізовані наукові підходи до оцінювання інноваційного та інвестиційного потенціалу підприємств свідчать про наявність спільних методів і показників, що дало змогу узагальнити та формалізувати єдиний підхід до оцінювання інноваційно-інвестиційного потенціалу підприємства. Розглянуто підходи, які не враховують ризики, пов’язані з інноваційно-інвестиційною діяльністю, що набуває особливої актуальності в умовах воєнного стану та повоєнного відновлення. У результаті проведеного дослідження визначено та систематизовано складові інноваційного потенціалу підприємства, які виділяють вітчизняні науковці, а також сформовано узагальнений перелік елементів інноваційно-інвестиційного потенціалу. За результатами аналізу сучасних наукових підходів проаналізовано сучасні наукові підходи до оцінки інноваційно-інвестиційного потенціалу підприємства.
Обґрунтовано напрямки вдосконалення теоретико-методичного підходу до оцінювання інноваційно-інвестиційного потенціалу в умовах постконфліктної трансформації. Запропоновано обов’язкове включення в систему оцінки таких елементів, як ресурси, можливості, здатності та ризики
Динаміка ймовірностей відмов в обладнанні суднової енергетичної установки з урахуванням каскадних ефектів
Get PDFThe article presents a comprehensive and scientifically substantiated approach to modeling the technical condition, degradation processes, and reliability of ship power plants (SPP) considering cascade failure effects and probabilistic dependencies between components. A hybrid diagnostic–prognostic methodology is proposed, integrating continuous-time Markov processes, Bayesian networks, gradient boosting algorithms (XGBoost), and simulation modeling within a unified analytical framework. The approach enables quantitative assessment of the dynamic evolution of reliability under complex interactions between subsystems. The interrelation between SPP components is formalized through a cascade influence coefficient matrix αᵢⱼ, which reflects how the malfunction of one unit increases the probability of failure in another. Bayesian networks are used to capture causal relationships between failures and to continuously update probabilistic assessments based on new monitoring data, while machine learning algorithms determine the most informative parameters for predictive diagnostics, such as vibration amplitude, oil temperature, and cooling system pressure. The model was trained and validated using operational data from the OREDA database and expert evaluations, demonstrating high predictive accuracy (AUC > 0.95, MAE < 4.7%). Simulation experiments identified two critical operational intervals (≈10,000 and 20,000 hours), when cascading effects lead to exponential growth of total failure probability. The cooling system and main engine were found to be the most vulnerable nodes initiating degradation chains that propagate throughout the system. The developed methodology enables integration into digital twin architectures for adaptive recalibration, anomaly detection, and risk-based maintenance optimization. The study contributes to the formation of a data-driven, cognitive basis for intelligent monitoring and predictive maintenance of maritime energy systems, enhancing their reliability, resilience, and operational efficiency under uncertainty and extended service life.У статті подано комплексний і науково обґрунтований підхід до моделювання технічного стану, процесів деградації та надійності суднових енергетичних установок (СЕУ) з урахуванням каскадних ефектів відмов і ймовірнісних залежностей між компонентами. Розроблено гібридну діагностично-прогностичну методику, яка поєднує безперервні марковські процеси, байєсівські мережі, алгоритми градієнтного бустингу (XGBoost) та імітаційне моделювання в єдиній структурі аналітичного прогнозування. Запропонований підхід забезпечує кількісну оцінку динаміки надійності з урахуванням взаємного впливу підсистем і дозволяє прогнозувати розвиток каскадних процесів у часі. Взаємозв’язки між елементами формалізовано через матрицю коефіцієнтів каскадного впливу αᵢⱼ, яка відображає, як відмова одного вузла збільшує ймовірність відмови інших. Байєсівські мережі використовуються для опису причинно-наслідкових зв’язків між відмовами та динамічного оновлення оцінок на основі поточних даних моніторингу. Методи машинного навчання дають змогу визначити найбільш інформативні параметри технічного стану, зокрема вібраційні характеристики, температуру мастила та тиск у системі охолодження. Модель навчено й перевірено за експлуатаційними даними бази OREDA та експертними оцінками, досягнуто високу точність прогнозування (AUC > 0.95, MAE < 4.7%). Імітаційні експерименти виявили два критичні інтервали роботи (≈10 000 і 20 000 год), коли під впливом каскадних ефектів ймовірність відмов зростає експоненційно. Найуразливішими елементами визначено систему охолодження та головний двигун, які ініціюють ланцюгові процеси деградації. Інтеграція моделі у цифровий двійник забезпечує адаптивне переналаштування, автоматичне виявлення аномалій і підтримку прийняття рішень у прогнозному технічному обслуговуванні. Розроблена методика формує даних-орієнтовану та когнітивну основу створення інтелектуальних систем моніторингу, що підвищують надійність, живучість і ефективність експлуатації морських енергетичних комплексів у реальних умовах
Діелектричне середовище у високовольтному обладнанні
Get PDFThe article is devoted to the analysis of modern alternatives to SF6 in high-voltage equipment of power systems, with a focus on their electrical performance, safety, and environmental efficiency.
For a long time, SF6 has remained the primary dielectric medium in high-voltage power system equipment. However, considering its extremely long atmospheric lifetime and high global warming potential, governments have focused efforts on reducing emissions of this gas. In response, the industry has begun implementing SF6-free technologies in traditional applications, including switchgear, circuit breakers, and high-voltage lines or busbars.
SF6 is an inert and non-toxic gas that is of great importance for electrical switchgear used for the distribution and transmission of electricity worldwide. This equipment is placed at network nodes to interrupt short-circuit currents as soon as they occur. SF6 is a voltage-insulating gas that has three times better insulating properties than air, better than any other gas. It therefore allows the design of small, enclosed and gas-tight switchgear with a small footprint, which has recognized advantages in harsh environmental conditions and with limited space, such as in wind towers. SF6 currently has no cost-effective and energy-efficient alternative for switchgear above 52 kV, i.e. for use in the transmission network, where it is used due to its excellent current-interrupting capabilities.
Among the SF6-free solutions, gas mixtures based on fluorinated compounds with low climate impact stand out, particularly fluoro-nitrile (3M™ Novec™ 4710) and fluoro-ketone (3M™ Novec™ 5110). The use of these mixtures in gas-insulated equipment allows for a reduction of greenhouse gas emissions by more than 99% compared to SF6, while maintaining high electrical and operational performance. The article presents the key components of alternative gas mixtures and provides updated data on their performance, safety, and environmental effectiveness in modern power systems.Стаття присвячена аналізу сучасних альтернатив SF6 у високовольтному обладнанні електроенергетичних систем з акцентом на їхні електричні характеристики, безпеку та екологічну ефективність.
Протягом тривалого часу SF6 залишався основним діелектричним середовищем у високовольтному обладнанні електроенергетичних систем. Проте, враховуючи його надзвичайно тривалий період перебування в атмосфері та високий потенціал глобального потепління, уряди спрямували зусилля на скорочення викидів цього газу. У відповідь промисловість почала впроваджувати технології без використання SF6 у традиційних застосуваннях, зокрема у розподільчих пристроях, автоматичних вимикачах та лініях або шинах під високою напругою.
SF6 – це інертний та нетоксичний газ, що має велике значення для електричних розподільчих пристроїв, що використовуються для розподілу та передачі електроенергії по всьому світу. Це обладнання розміщується у вузлах мережі для відключення струмів короткого замикання, як тільки вони виникають. SF6 – це газ, що ізолює напругу, який має втричі кращі ізоляційні властивості, ніж повітря, краще, ніж будь-який інший газ. Таким чином, він дозволяє проектувати невеликі закриті та газонепроникні розподільчі пристрої з малим розміром, що має визнані переваги в суворих умовах навколишнього середовища та з обмеженим простором, наприклад, у вітрових вежах. Наразі SF6 не має економічно та енергоефективної альтернативи для розподільчих пристроїв вище 52 кВ, тобто для використання в мережі передачі, де він застосовується завдяки своїм чудовим можливостям переривання струму.
Серед безSF6 рішень відзначаються газові суміші на основі фторованих сполук із низьким кліматичним впливом, зокрема фторнітрил (3M™ Novec™ 4710) та фторкетон (3M™ Novec™ 5110). Застосування цих сумішей у елегазовому обладнанні дозволяє зменшити викиди парникових газів більш ніж на 99% порівняно з SF6, зберігаючи високі електричні та експлуатаційні характеристики. У статті представлені основні компоненти альтернативних газових сумішей та оновлені дані щодо їх продуктивності, безпеки та екологічної ефективності у сучасних електроенергетичних системах