Проблема обеспечения метрологической прослеживаемости измерений электрических величин

В работе рассмотрена проблема совершенствования системы обеспечения единства измерений путём использования технологии калибровки с удалённым доступом. Проведён обзор действующего законодательства, связанного с калибровкой средств измерений. Приведено описание понятия неопределённость измерения и его отличия от погрешности. Даны практические рекомендации по расчёту неопределённости измерений. Разработан программно-аппаратный комплекс калибровки с удалённым доступом на базе PXI. Программная часть разработана в среде LabVIEW. Результаты имеют практическое и научное значение для поиска новых способов передачи единицы физической величины.

С.
Введение 12
1 Интернет вещей 14
1.1 Общие сведения 14
1.2 Использование информационных систем 15
2 Неопределѐнность измерений 19
2.1 Общие сведения 19
2.2 Сравнение с погрешностью 20
2.3 Расчѐт неопределѐнности 21
2.4 Рекомендации 25
3 Калибровка с удалѐнным доступом 28
3.1 Общие сведения 28
3.2 Пример реализации 29
3.3 Программно-аппаратный комплекс 31
3.4 Программная часть 35
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 41
ресурсосбережение
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности 41
проведения научных исследований с позиции
ресурсоэффективности и
ресурсосбережения
4.2 Планирование этапов и выполнения работ проводимого 42
научного исследования
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 42
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 43
4.3 Разработка графика проведения научного исследования 44
4.4 Расчет бюджета научно-технического исследования 47
4.4.1 Расчет материальных затрат 47
4.4.2 Расчет основной заработной платы 48
4.4.3 Расчет дополнительной заработной платы 50
4.4.4 Отчисления во внебюджетные фонды 50
4.4.5 Накладные расходы 51
4.4.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательской 51
работы
5 Социальная ответственность 53
Введение 53
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения 53
безопасности
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 53
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 54
5.2 Производственная безопасность 56
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов 56
5.2.2 Отклонение показателей микроклимата 57
5.2.3 Превышение уровня шума 59
5.2.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны и отсутствие или 60
недостаток естественного света
5.2.5 Уровень электромагнитных полей 62
5.2.6 Повышенное значение напряжения в электрической цепи 63
5.3 Экологическая безопасность 63
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 64
Заключение 67
Список публикаций студента 69
Список литературы 72
Приложение А. Разделы на иностранном языке 74

Эффективная система обеспечения единства измерений является
основополагающим фактором для развития науки и техники. Связано это в
первую очередь с тем, что в подавляющем большинстве организаций
используются средства измерений. Современная система обеспечения
единства измерений морально и технически устарела, а потому требует
новых решений, для повышения эффективности. Таким решением может
стать переход к использованию информационных систем и калибровки с
удалѐнным доступом.
В данной работе рассмотрена возможность перехода от бумажных
носителей к использованию информационных систем. Дан обзор
законодательства, связанный с оформлением результатов поверки и
калибровки. Сделан вывод о том, что поскольку на сегодняшний день
квалифицированная электронная подпись имеет юридическую силу, имеется
возможность заменить бумажные свидетельства и сертификаты на файлы в
базе данных, подписанные электронной подписью. Данный метод
значительно снизит расходы на выпуск бланков, повысит защищенность и
доступность метрологической информации о средствах измерений.
Помимо этого рассмотрен алгоритм оценки неопределѐнности
измерений. Было выявлено, что излишние упрощения вычислений приводят
к потере практической ценности полученной величины. Были даны
практические рекомендации по оценке расширенной неопределѐнности
измерений.
Был разработан программно-аппаратный комплекс калибровки с
удалѐнным доступом вольтметров на базе PXI. Программная часть
разработана в среде LabVIEW. При помощи данного комплекса была
проведена калибровка вольтметра. На основании этого можно сделать вывод
о том, что современный уровень технологического прогресса позволяет
перейти к новым техническим решениям, для уменьшения расходов на
передачу единицы физической величины.
Список публикаций студента

1 Stukach O.V., Ershov I.A., Sychev I.V. Towards the Distributed
Temperature Sensor with Potential Characteristics of Accuracy // 2018 XIV
International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronics
Instrument Engineering (APEIE). – 2018. – pp. 268-271. – DOI:
10.1109/APEIE.2018.8546271.
2 Ершов И.А. Использование информационных систем для
обеспечения метрологической прослеживаемости // МНСК-2018:
Информационные технологии. Материалы 56-й Международной научной
студенческой конференции. – Новосибирск: НГУ, 2018 – с. 31.
3 Ершов И.А. Современные технологии калибровки средств
измерений электрических величин // Молодѐжь и современные
информационные технологии. Сборник трудов XV Международной научно-
практической конференции студентов, аспирантов и молодых учѐных. –
Томск: ТПУ, 2018. – с. 227-228.
4 Ершов И.А. Программно-аппаратный комплекс дистанционной
калибровки средств измерений электрических величин // Автоматика и
программная инженерия. – Новосибирск: ПАО «НИПС», 2018. – № 4(26). – с.
29-33.
5 Aymagambetova R.Z., Ershov I.A., Stukach O.V. Towards the problem
of measurement traceability in the Internet of measurement concept // 2017
Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics). – 2017. – pp. 1-4.
– DOI: 10.1109/Dynamics.2017.8239425.
6 Ershov I.A., Stukach O.V. Approach to the Clustering Modeling for the
Strong Correlative Control Measurements for Estimation of Percent of the Suitable
Integrated Circuits in the Semiconductor Industry // 2016 Dynamics of Systems,
Mechanisms and Machines (Dynamics), Omsk. – 2016. – pp. 1-4. – DOI:
10.1109/Dynamics.2016.7819007.
7 Ершов И.А., Аймагамбетова Р.Ж. Совершенствование
информационного обеспечения метрологической прослеживаемости //
Молодѐжь и современные информационные технологии. Сборник трудов XV
Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и
молодых учѐных. – Томск: ТПУ, 2018. – с. 227-228.
8 Ершов И.А. Реализация программы “цифровая экономика” в системе
обеспечения единства измерений // Автоматика и программная инженерия. –
Новосибирск: ПАО «НИПС», 2018. – № 1(23). – с. 105-109.
9 Ершов И.А. Моделирование полупроводникового производства на
основе статистических данных // МНСК-2017: Инструментальные методы и
техника экспериментальной физики. Материалы 55-й Международной
научной студенческой конференции, 2017. – Новосибирск: НГУ, 2017. – с. 30.
10 Ершов И.А., Аймагамбетова Р.Ж., Стукач О.В. Технология
блокчейн в обеспечении метрологической прослеживаемости // Динамика
систем, механизмов и машин. – Омск: ОмГТУ, 2017. – Т. 5. – № 4. – с. 57-61.
11 Ершов И.А., Стукач О.В. Архитектура системы дистанционной
калибровки как часть концепции Internet of Measurements (IoM) //
Современные технологии поддержки принятия решений в экономике.
Сборник трудов III Всероссийской научно-практической конференции
студентов, аспирантов и молодых ученых. – Томск: ТПУ, 2016. – с. 140-142.
12 Воскобойникова О.Б., Ершов И.А. Разработка эталонной модели
качества полупроводникового производства на основе факторного и
кластерного анализа // Молодежь и современные информационные
технологии. Сборник трудов XIV Международной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых учѐных. – Томск: ТПУ, 2016.
– с. 179-180.
13 Ершов И.А., Рыбин Ю.К. Генератор сигналов произвольной формы
на NI FPGA BOARD // Молодѐжь и современные информационные
технологии. Сборник трудов XIII Международной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых учѐных. – Томск: ТПУ, 2016.
– с. 30-31.
14 Ершов И.А., Стукач О.В. Определение числа кластеров в модели
полупроводникового производства // Наука. Технологии. Инновации.
сборник научных трудов: в 9 частях. – Новосибирск: НГТУ, 2016. – с. 217-
219.
15 Ершов И.А., Воскобойникова О.Б., Стукач О.В. Кластерный анализ
процессов в полупроводниковом производстве // Динамика систем,
механизмов и машин. – Омск: ОмГТУ, 2016. – № 4. – с. 178-181.
16 Стукач О.В., Ершов И.А. Повышение устойчивости решения задач
классификации методами кластерного анализа с корректным нормированием
данных // Управління розвитком. – Харьков: ХНЭУ, 2016. – № 3(185). – с.
120-129.
17 Ершов И.А., Стукач О.В. Использование корректного
нормирования статистических данных в кластерном анализе // Современные
технологии поддержки принятия решений в экономике. Сборник трудов
Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых. – Томск: ТПУ, 2015. – с. 32-34.

1 BIPM – The International System of Units (SI). – URL:
https://www.bipm.org/en/the-si/
2БондарикВ.Н.,КучерявыйА.Е.Прогнозированиеразвития
интернета вещей на горизонте планирования до 2030 года // Труды
московского физико-технического института. – 2013. – Т. 5. – № 3(19). –
с. 92-96.
3 Сети умных устройств // Век качества. – 2011. – № 5. – с. 30-33. –
ISSN: 2219-8210.
4 Федеральный закон от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении
единства измерений» // Собрание законодательства РФ. – 2008. – № 26. – ст.
3021.
5ПриказРостехрегулированияот28.12.2006N3906«О
представлении отчетности о результатах поверки средств измерений в
рамках АИС «Метрконтроль» // Вестник Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии. – 2017. – №1.
6Паспортнациональнойпрограммы«Цифроваяэкономика
Российской Федерации». – утверждѐн 24.12.18. – 90 с.
7 Федеральный закон от 06.04.2011 N 63-ФЗ «Об электронной
подписи» // Парламентская газета. – 2011. – № 17.
8 Приказ 1402 от 05.07.2018 О наименованиях ФГИС Росстандарта. –
2 с. – URL: https://www.gost.ru/portal/gost/home/activity/informationfacility
9 ГОСТ Р 8.879-2014 Государственная система обеспечения единства
измерений (ГСИ). Методики калибровки средств измерений. Общие
требования к содержанию и изложению // М.: Стандартинформ. – 2015.
10 РМГ 91-2009 Государственная система обеспечения единства
измерений. Совместное использование понятий “погрешность измерения” и
“неопределенность измерения”. Общие принципы // М.: Стандартинформ. –
2009.
11 ГОСТ 34100.3-2017/ISO/IEC Guide 98-3:2008 Неопределенность
измерения.Часть3.Руководствоповыражениюнеопределенности
измерения // М.: Стандартинформ. – 2017.
12 Данилов А.А. Вопросы подготовки калибровочной лаборатории к
аккредитации // Главный метролог. – 2017. – № 6(99). – С. 10–17.
13 Baca L. B., Duda L., Walker R., Oldham N., Parker M. Internet-Based
Calibration of a Multifunction Calibrator // National Conference of Standards
Laboratories. – April 2000. Toronto. – P. 10.
14 Velychko O., Gurin R. Internet calibration of digital multimeters and
calibrators of electrical signals // Conference Paper 10th International Congress on
Electrical Metrology. – 2013.
15NIPXI/PCI-5421Specifications.–URL:
http://www.ni.com/pdf/manuals/371477g.pdf
16СанПиН2.2.2/2.4.1340-03Гигиеническиетребованияк
персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы.
– Российская газета. –№120.
17 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ
(ред. от 01.04.2019). – Российская газета. – 2001. – № 256.
18 ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ
сидя. Общие эргономические требования. – введ. 1979-01-01. – М: Изд-во
стандартов, 1979. – 9 с.
19 ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. –
введ. 2017-03-01. – М: Стандартинформ, 2016.
20 СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений. – М.: Информационно-издательский центр
Минздрава России, 1997.
21 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. – М.:
Информационно-издательский центр Минздрава России, 1996.
22 СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95. – М.: Стандартинформ, 2017.
23 ГОСТ 12.1.019-2017 Система стандартов безопасности труда
(ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов
защиты. – М.: Стандартинформ, 2019.
24 Федеральный закон от 24.06.1998 N 89-ФЗ (ред. от 25.12.2018) «Об
отходах производства и потребления». – Российская газета. – № 121.
25 Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. –
М.: Собрание законодательства Российской Федерации. – 2008. – №30, ч. I.