Сравнительный анализ систем контроля уровня топлива, обоснование гибридной микропроцессорной системы для речных судов
Аннотация
Проведён сравнительный анализ четырёх типов систем контроля уровня топлива (поплавковые, ёмкостные, ультразвуковые, гидростатические) в условиях реальной эксплуатации на речном судне ОТА-900 проекта 758Б в Сибирском регионе. Целью исследования является обоснование перехода от устаревших поплавковых систем к современной гибридной микропроцессорной системе на базе Arduino, сочетающей ёмкостной и гидростатический датчики. В ходе 30-дневного эксперимента с суточным расходом топлива 1200 литров были измерены ключевые метрики точности: среднеквадратичная ошибка (RMSE) и средняя абсолютная ошибка (MAE). Результаты показали, что поплавковые датчики имеют наибольшую погрешность (RMSE ≈ 7.1%), в то время как ёмкостные (RMSE ≈ 1.5%) и гидростатические (RMSE ≈ 2.0%) демонстрируют высокую точность и стабильность. Гибридная система обеспечивает отказоустойчивость, автоматическую кросс-проверку показаний с порогом тревоги 3% и адаптацию к экстремальным условиям, что подтверждается отсутствием ложных срабатываний у данных датчиков в отличие от ультразвуковых и поплавковых. Внедрение предложенной системы повышает точность измерений в 5 раз, обеспечивает непрерывный мониторинг и автоматическую сигнализацию, что критически важно для безопасности судоходства в удалённых регионах.
Литература
2. РМГ 112-2010. Резервуары (танки) речных и морских наливных судов. Методика измерений объемов и вместимостей : утв. Приказом Ростехрегулирования от 29.09.2010 № 289-ст. – Введ. 2011–07–01. – М. : Стандартинформ, 2011. – 25 с. . - URL: https://docs.cntd.ru/document/1200096267?ysclid=mfwcciwzu1939329835 (дата обращения 30.08.2025) - Текст : электронный
3. Яблуновский, И. А. Техническое обеспечение измерения и контроля уровня топлива в судовых танках / И. А. Яблуновский, В. А. Перминов // Судостроение. – 2020. – № 4. – С. 45–49.
4. Куколева, А. А. Электропневматическая система замера уровня топлива в топливных танках с датчиком гидростатического давления / А. А. Куколева // Судостроение. – 2021. – № 3. – С. 38–41.
5. Белоусов, Е. В. Топливные системы современных судовых дизелей : учебное пособие для вузов / Е. В. Белоусов. – Москва : Моркнига, 2020. – 256 с. – ISBN 978-5-903885-XX-X. – Текст : электронный. – URL: https://www.litres.ru/... (дата обращения: 17.07.2025).
6. Овсянников, М. К. Судовые дизельные установки : справочник / М. К. Овсянников, В. А. Петухов. – Санкт-Петербург : Судостроение, 2019. – 320 с. – ISBN 978-5-903885-YY-Y. – Текст : электронный. – URL: https://www.morkniga.ru/... (дата обращения: 17.05.2024).
7. Попов, М. Л. Современные бесконтактные методы измерения уровня жидкостей / М. Л. Попов. – М.: Энергоатомиздат, 2018. – 210 с.
8. Правила технической эксплуатации судов внутреннего плавания : утв. приказом Минтранса России от 26.12.2022 № 485 : зарег. в Минюсте России 17.02.2023 № 72560 // Российская газета. – 2023. – 3 марта (№ 47). – С. 12–45.
9. Губанова, А. А. Датчики контроля и измерения уровня жидкости : методические указания / А. А. Губанова, В. В. Золотарев, С. А. Котковец. – Ростов-на-Дону, 2019. – 64 с.
10. Микроконтроллеры и микропроцессоры в системах управления технологическими процессами : учебное пособие / А. В. Иванов [и др.] ; под ред. А. В. Иванова. – Санкт-Петербург : Лань, 2021. – 256 с. – ISBN 978-5-8114-XXX-X.
11. Справочник по микропроцессорным устройствам: схемы, проектирование, программирование / А. В. Иванов [и др.] ; под ред. В. С. Петрова. – Москва : Техносфера, 2022. – 480 с. – ISBN 978-5-94836-XXX-X.
Copyright (c) 2025 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
