Программно-технический комплекс для автоматизированного распознавания характеристик слоя льнотресты

Работа посвящена анализу существующих систем автоматизированной оценки качества льна и разработке своего варианта системы для решения этой задачи. Проект представляет собой прототип устройства на базе микроконтроллера Arduino, позволяющий в автоматическом режиме анализировать поток льна и управлять технологическим процессом.

Целью проекта было создание максимально дешевого, простого в изготовлении и настройке конкуретноспобного устройства для автоматизированной оценки стеблевого слоя льна.
Основной задачей работы является повышение информативности и объективности оценки технологических параметров льнотресты, а также снижение ее трудоемкости за счет применения автоматизированных методов и средств исследования.

Обработка льна – сложный технологический процесс. Это обусловлено весьма высокими требованиями, предъявляемыми рынком к качеству продукции. Именно поэтому, по мнению экспертов, наиболее перспективными и востребованными являются экспресс-методы оценки материала, позволяющие быстро и точно оценить технологические параметры слоя стеблей льна. Решение данной проблемы видится во внедрении автоматизированных систем, которые позволят достаточно быстро осуществлять оценку количественных и качественных показателей анатомического и морфологического строения льна и прогнозировать его технологическую ценность.

В ходе выполнения работы были использованы научные работы, посвященные различным способам оценки качества льнотресты, учебная литература по курсу «АТПП», материалы лекций по дисциплине «Микросхемотехника», а также публикации на смежные тематики.

Основные методы, используемые в работе: анализ; сравнение; эксперимент; испытание;программирование в IDE Arduino.

В данной работе был разработан программно-технический комплекс для автоматизированной оценки качества стеблевого слоя льна. Результатом выполнения работы является прототип устройства на базе микроконтроллера Arduino, позволяющий в автоматическом режиме анализировать поток льна и управлять технологическим процессом. Таким образом, данная работа является актуальной, поскольку представляет собой компактное и недорогое устройство для выполнения поставленных задач.

В результате исследований разработано:

1. Устройство для контроля характеристик льнотресты реализовано на микроконтроллере, а не в виде приложения на ПК;
2. Новизна данной работы заключается в разработке теоретических основ и экспериментальной проверке системы контроля структурных параметров слоя тресты.
3. В дальнейшем возможен промышленный выпуск подобных устройств в связи с невысокой стоимостью устройства и отсутствием требования специальных знаний для установки и эксплуатации;
4. Система работает инвариантно к изменению внешнего освещения;
5. Использование одноплатного микроконтроллера Arduino позволяет в дальнейшем модифицировать и модернизировать устройство, подключая новые датчики, а также обеспечивает минимальные размеры устройства;
6. Для реализации комплекса была разработана печатная плата.

Доклад с результатами исследований данной работы занял 1ое место на 67-ой межвузовской научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ-производству». Статьи по тематике проекта опубликованы в сборнике трудов молодых ученых КГТУ, Вестнике КГТУ, электронном журнал «Научный вестник КГТУ», материалах конференции ПОИСК-2015/ПОИСК-2016 и электронном периодическом издании «Педагогический мир».

Дроздов Ю.В. Разработка автоматической системы контроля и управления положением слоя стеблей при получении трепаного льна.
Виноградова А.Е. Совершенствование метода оценки качества льняной тресты.
Круглий И.И., Пашин Е.Л., Лапшин А.Б. Зависимость выхода волокна отдельных свойств льняной тресты и условий ее переработки.
Петров С.С. Управление режимом работы мяльно-трепального агрегата по показателю отделяемости льнотресты.
Кудряшова Т.А. Изыскание методов определения цвета и изучение факторов влияющих на его образование в льносоломе и волокне.
Иванов А.Н., Кудряшова Т.А., Егоров М.Е. Связь цвета с химическим составом и структурой стланцевых льняных волокон.
Жуплатова Л.М., Пашин Е.Л. Оценка вылежки стеблей льна по степени белизны их поверхности.
Писаревский А.Н., Чернявский А.Ф., Афанасьев Г.К. и др. Системы технического зрения.

The research analyzes the existing automated assessment systems of quality flax and developing its own version of the system to solve this problem. The project is a prototype device based on the Arduino microcontroller which can automatically analyze the flow of flax and manage the technological process.