Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.25791/asu.8.2026.1680
Ключевые слова: smart dust, open pit mining, Particle Aerodynamics, sedimentation, industrial monitoring, automated process control systems, controllers, scada, Distributed Sensor networks, умная пыль, открытые горные работы, аэродинамика частиц, седиментация, промышленный мониторинг, асу, контроллеры, распределённые сенсорные сети
Аннотация: В статье рассматриваются физические и системотехнические основы построения распределённой системы промышленного мониторинга на базе частиц умной пыли для условий открытых горных работ. Выполнен сравнительный анализ переноса микронных аэрозольных частиц и субмиллиметровых сенсорных элементов в турбулентной атмосфере, показано принциПоказать полностьюпиальное различие доминирующих механизмов переноса и осаждения. Обосновано целевое значение скорости гравитационного осаждения, обеспечивающее покрытие карьерного поля и прилегающей санитарно-защитной зоны. На основе расчётной оценки эффективной плотности частицы выявлено противоречие между аэродинамическими требованиями и использованием традиционных материалов микроэлектроники. Предложены инженерные стратегии достижения требуемых аэродинамических параметров, а также архитектура автоматизированной системы мониторинга, включающая сенсорный, шлюзовой, контроллерный и SCADA-уровни. Показано, что практическая реализация технологии целесообразна в виде гибридной системы, в которой сверхлёгкие сенсорные частицы формируют плотный измерительный слой, а функции гарантированного сбора, агрегации и интеграции данных реализуются средствами промышленной автоматизации. The paper examines the physical and systems engineering foundations for building a distributed industrial monitoring system based on smart dust particles under open pit mining conditions. A comparative analysis is carried out for the transport of micron-scale aerosol particles and sub-millimetre sensor elements in a turbulent atmosphere, and a fundamental difference in the dominant mechanisms of transport and deposition is demonstrated. A target value of gravitational settling velocity is justified that ensures coverage of the pit area and the adjacent sanitary protection zone. Based on a calculated estimate of the effective particle density, a contradiction is revealed between aerodynamic requirements and the use of traditional microelectronic materials. Engineering strategies are proposed for achieving the required aerodynamic parameters, as well as an architecture of an automated monitoring system that includes sensor, gateway, controller, and SCADA levels. It is shown that practical implementation of the technology is advisable in the form of a hybrid system in which ultra-light sensor particles form a dense measurement layer, while the functions of reliable data collection, aggregation, and integration are implemented by industrial automation tools.
Журнал: Промышленные АСУ и контроллеры
Выпуск журнала: № 8
Номера страниц: 44-50
ISSN журнала: 15611531
Место издания: Москва
Издатель: Общество с ограниченной ответственностью Издательство Научтехлитиздат