Работа студентов материалы 58-й научной студенческой конференции
| Вид материала | Документы |
- Научно-исследовательская работа студентов: Материалы юбилейной 60-й научной студенческой, 4190.87kb.
- О хозяйства материалы студенческой научной конференции (18 февраля 3 марта 2008г.), 5864.74kb.
- Программа XXX v III студенческой научной конференции Краснодар 2011, 5443.59kb.
- Знание есть сила материалы 65 итоговой межвузовской научной студенческой конференции, 2615.55kb.
- Программа студенческой научной конференции за 2011 год воронеж, 696.04kb.
- Программа XXX v II студенческой научной конференции Краснодар 2010, 5432.78kb.
- Программа 61-й научной студенческой конференции (20-24 апреля) Петрозаводск, 854.03kb.
- Программа 58-й научной студенческой конференции петрозаводск Издательство Петргу 2006, 841.28kb.
- Через тернии к звездам материалы 64-й итоговой межвузовской научной студенческой конференции, 2452.55kb.
- И программа 65-й студенческой научной конференции Брянского государственного технического, 1518.22kb.
Секция информационно-измерительных систем
и физической электроники
Внедрение технологии VIDEO OVER IP
для организации вещания спутниковых
ТВ-каналов в локальной сети
^ Забровский А. — студ. 4 курса
Научный руководитель — преп. Соловьев А. В.
Данная работа посвящена изучению основных направлений развития технологии доставки видеоинформации через сеть Internet/Intranet (Video over IP). Особое внимание уделено технологии групповой рассылки данных по сети multicast. Описано применение этих технологий в локальной сети общежития № 6 ПетрГУ для вещания спутниковых ТВ-каналов и видеофайлов.
Трансляция телевизионной и видеоинформации по IP-каналам имеет ряд значительных преимуществ перед кабельным или спутниковым телевещанием. IP-сети позволяют интегрировать все виды приложений в единую сервис-ориентированную платформу. Технологию Video over IP можно разделить на три основных направления развития: телевидение в IP-сетях (IPТV), видео по запросу (Video on Demand) и видеоконференции.
В ходе работы было установлено и настроено оборудование локальной сети и спутникового приема, а также сервер и клиент IPTV на основе программного обеспечения VideoLAN, найден способ для ведения статистики просмотра каналов.
Сервер потокового вещания IPTV с помощью спутниковой антенны и приемника SkayStar2 принимает транспортный поток с геостационарного спутника. Далее из полученного транспортного потока выбираются нужные видео- и радиоканалы и отправляются в сеть в виде потока multicast. Вещание каждого канала осуществляется в свою multicast-группу.
Таким образом, клиенты локальной сети общежития № 6 ПетрГУ (примерно 60 машин) могут свободно смотреть вещаемые каналы с помощью специального плеера (VLC Media Player). В сети также существует электронная программа телепередач, которая обновляется каждую неделю. Кроме того, просмотр каналов возможен также на телевизоре с использованием специальной телевизионной приставки, которая декодирует поток данных из Internet и переводит его в аналоговый вид, понятный для телевизора.
^
РАЗРАБОТКА СЕТЕВОГО ИНТЕРФЕЙСА
ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДАТЧИКОВ
К РАСПРЕДЕЛЕННЫМ СИСТЕМАМ СБОРА ДАННЫХ
Мандычев А. — студ. 5 курса
Научный руководитель — канд. физ.-мат. наук, доц. Курсков С. Ю.
Для передачи информации от датчиков к системам управления можно использовать такую сравнительно дешевую среду передачи информации, как компьютерные сети. Особенно эффективен данный подход при построении распределенных информационно-измерительных систем, когда приходится прокладывать многочисленные линии передачи сигналов к различным рабочим местам, терминалам и серверам. При использовании стека протоколов TCP/IP датчик, подключенный к компьютерной сети, может быть доступен через Интернет. Это позволяет наблюдать за различными объектами и контролировать работу измерительной аппаратуры в любой точке земного шара.
Основу созданного сетевого интерфейса составляет полнодуплексный 10-мегабитный Ethernet-контроллер RTL8019AS фирмы Realtek. Чип RTL8019AS реализует все функции канального подуровня MAC для приема и передачи кадров в соответствии со стандартами Ethernet II и IEEE 802.3. Сетевым интерфейсом управляет микроконтроллер, реализующий стек протоколов TCP/IP. Программное обеспечение контроллера написано на языке Си для компилятора CodeVision AVR. Функции обработки данных, принимаемых по сети и отправляемых в сеть, построены в соответствии с моделью взаимодействия открытых систем OSI/RM.
Прибор работает следующим образом. При включении устройства запускается программа микроконтроллера, инициализирующая сетевой интерфейс. В данный момент устанавливается МАС-адрес и необходимый режим работы Ethernet-контроллера. Далее устройство переходит в режим ожидания подключения клиента. После установления соединения микроконтроллер готов к приему команд пользователя, их исполнению и передаче результата. Поскольку сетевой интерфейс предназначен для подключения датчиков к распределенным системам сбора данных, то основной командой является запрос на получение информации об измеряемых величинах. В зависимости от типа датчика он подключается либо через встроенный в микроконтроллер АЦП, либо через цифровые интерфейсы (1-Wire, SPI и др.). В работе использовался цифровой датчик температуры DS1820 фирмы Dallas Semiconductor, который был подключен к шине 1-Wire.
Для корректного функционирования в сети в устройстве были реализованы протоколы ARP и ICMP.
^
СФЕРИЧЕСКИЙ ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД
С ПЫЛЕВЫМИ ЧАСТИЦАМИ
Бурдюх С. — студ. 2 курса
Научный руководитель — вед. инженер Щербина А. И.
Общеизвестны пылевые структуры, образующиеся в плазме тлеющего разряда в вертикально расположенной стеклянной цилиндрической трубке. Возник вопрос, будут ли формироваться пылевые структуры без ограничивающих разряд стенок трубки. Для этого пылевые частицы поместили в плазму сферического тлеющего разряда в камере диаметром 250 мм. Для возможности наблюдения за разрядом вдоль стенок была помещена стальная сетка с размером ячейки 3 мм, выполняющая функцию катода. В центр камеры вводился анод шарообразной формы из алюминия d=1 см или из стали d=0,8 см. Разряд зажигался при напряжении с выхода блока питания ТВ-3×1100—1500 В и токе 20—50 мА с внешним балластом 55 кОм. Рабочий газ — атмосферный воздух или воздух с парами ацетона при давлении 3·10-1 — 1 мм рт. ст. Откачка производилась форвакуумным насосом 2НВР-5ДМ. При наблюдении за разрядом, который горел в воздухе, через 5—10 минут наблюдалось формирование пылевых структур из частиц неизвестного происхождения. Страты при этом не образовывались. Размеры структуры варьировали в зависимости от тока и давления разряда от 3 см до 10 см. Можно предположить, что частицы представляют собой продукты распыления сетки под действием ионов газа или аэрозоль из паров масла форнасоса. Для того чтобы работать с известными частицами, имеющими определенные характеристики, необходимо избавиться от мешающих работе пылевых структур из частиц неизвестного происхождения. Для исключения попадания масла в камеру ее подключили к вакуумной установке AV-63. Предельное давление откачки установки 5×10-5 Па. На новой установке производились эксперименты по зажиганию разряда. Для удаления посторонних частиц воздух из камеры откачивался сначала форвакуумным насосом до давления 6×10-2 мм. рт. ст., а затем диффузионным насосом до 8×10-3 мм. рт. ст. Потом в камеру напускался воздух натекателем до давления 2×10-1 мм. рт. ст., необходимого для зажигания разряда. Разряд горел при напряжении с выхода блока питания 1400 В, силе тока 17 мА и давлении в диапазоне от 3×10-1 до 1 мм рт. ст. Сразу после зажигания разряда пылевых структур в камере не наблюдалось. Однако в течение 5—10 минут после поджига разряда они стали образовываться. Была предпринята попытка зажигания разряда в неоне. Наблюдалось аналогичное образование пылевых структур. Эксперимент проводился неоднократно, и данное явление повторялось. Так как попадание масла в камеру было исключено и структуры появлялись не сразу, то можно сделать вывод, что частицы нарабатываются в процессе горения разряда. Природа этих частиц пока неизвестна.
^
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЫ
ОПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Поданев Е. — студ. 2 курса
Научный руководитель — вед. инженер Щербина А. И.
В литературе нет данных о точном размере частиц пылевого кристалла. Для установления размеров частиц был сделан ряд опытов с целью решения этой проблемы путем подвешивания единичной частицы в пылевом кристалле с размером, превышающим размеры остальных частиц. В вакуумную трубку для стратификации разряда был вклеен зонд. На следующем этапе исследования использовался оптический метод определения размера пылевых частиц. Для этого была сконструирована вакуумная трубка с плоскими смотровыми окнами, расположенными по периметру в виде куба, позволяющая наблюдать за пылевой структурой в разряде с помощью увеличивающей оптики. Это обеспечивало отсутствие искажений по сравнению с цилиндрической формой. Для захвата пылевого кристалла был сконструирован и выполнен дополнительный сегмент к трубке, состоящий из крана, обеспечивающего управление резиновым приводом, отвечающего за выдвижение предметного стекла, покрытого слоем эпоксидной смолы. Было произведено два опыта. Первый опыт выполнялся с помощью цифровой видеокамеры. Для установления размера частиц была создана оптическая система, состоящая из двух объективов с общим увеличением в 6 раз. Расстояние от снимаемого объекта до объектива было равно 40 мм. Съемка производилась цифровой видеокамерой. При этом суммарное увеличение составляло 215 раз. Трубка со смотровыми окнами была установлена на вакуумную установку AV63 и произведена откачка воздуха. Затем был произведен напуск неона в трубку. Давление составило 0,5 мм рт. ст. После был зажжен разряд с помощью высоковольтного блока питания ТВ-3 и сформирован пылевой кристалл. Пыль состояла из окиси алюминия (AL2O3). Страта с кристаллом располагалась напротив смотрового окна. Но в связи с тем, что не удалось повесить относительно большую пылевую частицу, ее структуру рассмотреть пока не удалось. Следующий опыт был направлен на захват и определение размера частицы. После напуска неона в трубку до давления 50 Па был зажжен разряд и сформирован пылевой кристалл. Напряжение на разряде составило 900 В, сила тока — порядка 4 мА.
С помощью дополнительного сегмента были произведены выдвижение и ротация предметного стекла. После того, как выключили разряд, пылевые частицы осели на предметном стекле. Далее предметное стекло было помещено в микроскоп. Были исследованы пылевые частицы, средний размер которых составляет от 2 до 3 мкм.