4.25M

ПД 226

1.

IoT без розетки
КОМАНДА:
1.
2.
3.
4.
5.
Дубовской Дмитрий– 1 курс, ИТТСУ
Жирненков Вячеслав – 1 курс, ИТТСУ
Кабанов Илья – 1 курс, ИТТСУ
Колесов Антон – 1 курс, ИТТСУ
Стрельников Илья – 1 курс, ИТТСУ
НАСТАВНИК:
Пашуков Артем Валерьевич
КАФЕДРА:
«Автоматика, телемеханика и связь на
железнодорожном транспорте»

2.

ПРОБЛЕМА
Кто-то
Отдел ЦСС (Центральная станция связи)филиал ОАО «РЖД»
Кто?
Чего-то хочет,
Контролировать состояние объектов инфраструктуры ж.д. транспорта в
безлюдных зонах (Сибирь, Дальний Восток)
Что конкретно?
Но ему что-то мешает,
не может обеспечить автономное питание средств диагностики из-за
экстремальных температур, отсутствия солнечного света в зимний период и риска
вандализма
В чём основной сбой?
А имеющиеся
решения не подходят,
потому что…
температурные от −50°C до +40°C; невозможность регулярного обслуживания изза удалённости; срок службы солнечных панелей (2-3 месяца); высокая стоимость
прокладки линий электропередачи; зависимость от прокладки линий
электропередачи
Почему не подходят?

3.

Уровень влияния на ситуацию
КАРТА ВОВЛЕЧЕННОСТИ
7
2 1
ЗАИНТЕРЕСОВАННЫЕ СТОРОНЫ,
ЧЬЁ МНЕНИЕ СТОИТ УЧЕСТЬ В
ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ:
1. Отдел ЦСС
2. Руководство филиала РЖД
3. Работники подразделений инфраструктуры
ж/д транспорта
4. Работники линейных предприятий связи
5. Инженеры диагностических центров
6. Поставщики оборудования
7. Минтранс/регуляторы
6
5 4 3
Уровень важности

4.

ПРОБЛЕМНОЕ ИНТЕРВЬЮ
Кому задан вопрос
Эксперт*
Эксперт*
Эксперт*
* - Преподаватель кафедры
Вопрос
Ответ
Почему нельзя просто поставить
солнечные панели в Сибири?
Зимой полярная ночь - солнца нет
неделями. Плюс аккумуляторы на
морозе теряют 80% ёмкости за 2-3
месяца. Оборудование выходит из строя.
Почему дизель-генераторы
Эксперты не
подходят для малых станций?
Требуется постоянная заправка, охрана,
обслуживание. Для удалённого объекта
с одним датчиком это экономически
нецелесообразно - затраты превышают
пользу.
Какие требования к решению для
реального внедрения?
Работа при -50°C, автономность 10+ лет,
вандалоустойчивость, низкая стоимость
владения. И главное - решение должно
быть на базе существующих,
проверенных технологий.

5.

КОРНЕВАЯ ПРОБЛЕМА
Невозможность обеспечить стабильное
автономное питание IoT-оборудования
Нет подключения к электросети
Экономически
невыгодно
прокладывать
ЛЭП
Технически
сложно
(болота,
тайга)
Долгий срок
реализации
Дизель-генераторы не подходят
Требуется
постоянная
заправка
Нет дорог для
подвоза
топлива
Экономически
невыгодно
Нет
инфраструктуры
для
обслуживания
Зимой нет света
(полярная ночь)
Солнечные панели нестабильны
Низкие
температуры
(аккумуляторы
теряют ёмкость)
Высокий риск
вандализма
(кражи)
Панели заносит
снегом
Требует
охраны и
обслуживания
→ продолжение на следующем слайде

6.

КОРНЕВАЯ ПРОБЛЕМА
Невозможность обеспечить стабильное
автономное питание IoT-оборудования
Аккумуляторы не работают долго
На морозе
(-50°C)
падают
ёмкость
Ограниченны
й срок службы
Опасные условия
работы
Требуется замена
(экономически
невыгодно доставка)
Объект в
безлюдной зоне
Тяжелые и
дорогие в
→
доставке
Нет транспорта и
дорог
Невозможно регулярное
обслуживание
Сезонная
доступность
Экономически
невыгодно
содержать выездные
бригады

7.

ИДЕИ РЕШЕНИЯ
Реальность воплощения
8
1
5 4 6
1. Солнечные панели + АКБ
2. Дизель-генераторы
3. Прокладка ЛЭП
4. ТЭГ (термогенераторы)
5. Виброэнергия от поездов
7 9
6. Ионисторы вместо батарей
7. Ветрогенераторы
8. (ТЭГ + вибрация + ионисторы)
9. 5G/low-power модули
3
2
Ожидаемая эффективность

8.

Реальность воплощения
ИДЕИ РЕШЕНИЯ
4 2 1
5 9 3
6 8 7
Ожидаемая эффективность
ПРИЧИНЫ, ПО КОТОРЫМ МЫ
ОТОБРАЛИ ОДНУ КОНКРЕТНУЮ
ИДЕЮ ПОД НАЗВАНИЕМ «ГИБРИДНАЯ
СИСТЕМА ЭНЕРГОХАБ ЖД»
1.
Использовать термоэлектрические генераторы (ТЭГ)
2.
Добавить виброгенераторы от проходящих поездов
3.
Применить ионисторы вместо аккумуляторов
4.
Обеспечить работу при −50°C до +40°C
5.
Достичь автономности 10+ лет без обслуживания
6.
Обеспечить вандалоустойчивость системы
7.
Снизить стоимость владения на 90%
8.
Использовать только проверенные технологии
9.
Исключить необходимость частого обслуживания

9.

ТРЕБОВАНИЯ К РЕШЕНИЮ
РЕШЕНИЕ ДОЛЖНО
БЫТЬ:
РЕШЕНИЕ ИМЕЕТ
СЛЕДУЮЩИЕ ФУНКЦИИ:
1. Работоспособным при −50°C до
+40°C
2. Полностью автономным
3. Долговечным (10+ лет)
4. Вандалоустойчивым
5. Экономически выгодным
6. Надёжным
7. Компактным
8. Экологичным
9. На базе проверенных технологий
1. Генерация энергии
2. Накопление энергии
3. Передача данных
4. Защита от вандалов
5. Автоматическая работа
6. Мониторинг состояния
7. Адаптация к погоде
8. Удалённое управление
9. Минимальное потребление

10.

АНАЛИЗ АНАЛОГОВ
Аналог
Солнечные панели + АКБ
Дизель-генераторы
Прокладка ЛЭП
Ветрогенераторы
Только аккумуляторы
Суть решения
Почему не подходит?
Автономная генерация энергии от
солнца.
1. Зимой полярная ночь - солнца нет
неделями
2. Аккумуляторы на морозе теряют 80%
ёмкости
3. Срок службы 2-3 месяца, выходят из строя
Стабильная генерация энергии.
1. Требуется постоянная заправка (нет дорог)
2. Нужна охрана и обслуживание
3. Экономически невыгодно для малых
станций.
Подключение к электросети.
1. Экономически невыгодно
2. Технически сложно (болота, тайга)
3. Долгий срок реализации.
Генерация от ветра.
1. Зависит от погоды (не везде есть ветер)
2. Требует обслуживания
3. Движущиеся части ломаются на морозе.
Накопление энергии.
1. На морозе (-50°C) быстро деградируют
2. Требуют частой замены
3. Тяжёлые и дорогие в доставке.

11.

12.

13.

HADI
Гипотеза
Проверка
Сила
Легкость
Рейтинг
Результат
Итог
ЕСЛИ приложение автоматически
составит план на день на основе
учебного расписания, ТО процент
студентов, начавших выполнение
ДЗ в день выдачи, вырастет.
Эксперимент
9
8
72
Автоматическое планирование резко
снижает барьер к началу работы.
ДА
56
Студент мог начать отвлекаться на
видео, игры или разговоры. Может
вызвать раздражение и сопротивление,
если блокировка слишком жесткая.
НЕТ
НЕТ
НЕТ
ЕСЛИ включить интеллектуальную
блокировку соцсетей на время
учебных сессий, ТО среднее
время отвлечений за сессию
сократится.
Эксперимент
ЕСЛИ разбивать каждое ДЗ на
микрозадачи,
ТО
уровень
воспринимаемого стресса у
студентов снизится по сравнению
с классическим списком дел.
Вторичная
информация
7
9
63
Воспринимаемый стресс может
зависеть от настроения и внешних
факторов.
ЕСЛИ интегрировать в карточку
задания быстрые ссылки на
учебные материалы, ТО среднее
время выполнения типового ДЗ
сократится.
Эксперимент
7
5
35
Зависит от типа задания и качества
предоставленных материалов.
8
7

14.

СБОЙ В ПРОЦЕССАХ
Кто-то
Студенты
Чего-то хочет,
Выполнить домашнее задание вовремя и качественно
Но ему что-то мешает,
Нехватка времени
Прокрастинация
Отсутствие мотивации
В чём основной сбой?
А имеющиеся решения не
подходят, потому что…
Готовые решения не дают знаний
Помощь одногруппников не всегда доступна
Почему не подходят?
Поэтому мы создаём
что-то новое,
Цифровой помощник «Учебный Фокус»
Что частично или полностью
решит проблему благодаря…
Тому, что оздает план на день с учетом расписания и дедлайнов, блокирует соцсети и игры в учебное
время, предлагает пошаговый план выполнения домашних заданий, ссылки на материалы (лекции,
Какие уникальные особенности помогут в решении?
конспекты) в карточке задания.
Кто?
Что конкретно?
Что конкретно?

15.

ПЛАН РАБОТ
Очередность
Сроки
Действие
1
09.09.2025 13:45-15:05
Определение формулировки проблемы
2
16.09.2025 13:45-15:05
Работа над картой вовлеченности
3
07.10.2025 13:45-15:05
Проведение проблемного интервью
4
21.10.2025 13:45-15:05
Работа над деревом корневых причин
5
11.11.2025 13:45-15:05
Поиск идеи решений
6
18.11.2025 13:45-15:05
Поиск гипотез для решения проблемы
7
25.11.2025/02.12.2025 13:45-15:05
Доработка итоговой модели проекта
8
08.12.2025 18:07-23:10
Подготовка к финальной презентации проекта

16.

ПЛАН-КАНБАН
1
До 15:05 09.09.
Отвечает:
Эльгюн
2
До 15:05 16.09.
Отвечает:
Вячеслав
3
До 15:05 07.10.
Отвечает:
Вячеслав
4
До 15:05 21.10.
Отвечает:
Алексей
5
До 15:05 11.11.
Отвечает:
Алексей
6
До 15:05 18.11.
Отвечает:
Антон
7
До 15:05 25.11.
Отвечает:
Антон
8
До 15:05 02.12.
Отвечает:
Вячеслав,
Антон, Алексей

English Русский Rules