Improving efficiency of information measurement system of coal mine air gas protection

Purpose. Development of scientific approaches to creation of high-precision and high-speed optoelectronic measurement systems within the complex of air gas safety of coal mines by means of the developed and implemented methods and means of measurement systems efficiency improvement taking into account compensation of the effect of destabilizing factors. Methods. Experimental studies have been carried out in mine production conditions and laboratories on the physical models of information measurement systems using metrologically certified measuring instruments. Findings. It has been proposed to determine the efficiency of the developed information and measurement systems on the basis of the arithmetic mean of n groups and the geometric mean of the information data rate of m meters measuring mine atmosphere parameters in coal mines for each group separately. It has been found that the use of the developed information system measuring methane and dust concentration within the UTSSC increases data rate of mine air gas protection system by 16.5 bits/s. Originality. For the first time, logical design of information and measurement system of methane and dust concentration has been proposed and implemented, which, in contrast to the existing ones, is based on increasing accuracy and speed of measuring channels response to methane and dust concentration, which allowed to increase probability of detecting explosive situations from 0.90 to 0.98 and provide enhancement of mine air gas protection. Practical implications. The developed methods and techniques allowed to implement a number of projects for the mining industry: high-speed measurement system evaluating methane concentration in a mine complex of monitoring telephone communication and notification “SAT” (private company “Deyta Express”, Ukraine); measurement system of polydisperse dust concentration for unified telecommunication systems of supervisory control and automated management of mining machines and technological complexes “UTSSC” (State Enterprise “Petrovsky Plant of Mining Machinery”, Ukraine).Мета. Розробка наукових підходів до створення високоточних швидкодіючих оптоелектронних вимірювальних систем у складі комплексу забезпечення аерогазової безпеки шахт за рахунок використання запропонованих і реалізованих методів та засобів підвищення ефективності вимірювальних систем на основі обліку й компенсації впливу дестабілізуючих факторів. Методика. Експериментальні дослідження виконано у виробничих умовах шахт і в лабораторіях на фізичних моделях інформаційно-вимірювальних систем з використанням метрологічно-атестованих засобів вимірювань. Результати. Запропоновано визначати ефективність досліджуваної інформаційно-вимірювальної системи на основі середнього арифметичного n груп від середнього геометричних значень інформаційних пропускних спроможностей m вимірювачів параметрів рудничної атмосфери вугільних шахт за кожною групою окремо. Встановлено, що використання розробленої інформаційно-вимірювальної системи концентрації метану та пилу у складі УТАС підвищує пропускну спроможність системи аерогазового захисту шахт на 16.5 біт/с. Наукова новизна. Вперше запропоновано і реалізовано логічну побудову інформаційно-вимірювальної системи концентрації метану та пилу, яка, на відміну від існуючих, заснована на підвищенні точності та швидкодії вимірювальних каналів концентрації метану і пилу, що дозволило збільшити вірогідність виявлення вибухонебезпечних ситуацій з 0.90 до 0.98 та забезпечити зростання рівня аерогазового захисту шахт. Практична значимість. Розроблені методи і засоби дозволили реалізувати низку проектів для підприємств гірничої промисловості: швидкодіюча вимірювальна система концентрації метану для комплексу шахтного диспетчерського телефонного зв’язку та оповіщення “САТ” (Приватна компанія “Дейта Експрес”, Україна); вимірювальна система концентрації полідисперсного пилу для уніфікованої телекомунікаційної системи диспетчерського контролю та автоматизованого управління гірничими машинами і технологічними комплексами “УТАС” (Державне підприємство “Петровський завод вугільного машинобудування”, Україна).Цель. Разработка научных подходов к созданию высокоточных быстродействующих оптоэлектронных измерительных систем в составе комплекса обеспечения аэрогазовой безопасности шахт за счет использования предложенных и реализованных методов и средств повышения эффективности измерительных систем на основе учета и компенсации влияния дестабилизирующих факторов. Методика. Экспериментальные исследования выполнены в производственных условиях шахт и в лабораториях на физических моделях информационно-измерительных систем с использованием метрологически-аттестованных средств измерений. Результаты. Предложено определять эффективность исследуемой информационно-измерительной системы на основе среднего арифметического n групп среднего геометрических значений информационных пропускных способностей m измерителей параметров рудничной атмосферы угольных шахт по каждой группе отдельно. Установлено, что использование разработанной информационно-измерительной системы концентрации метана и пыли в составе УТАС повышает пропускную способность системы аэрогазового защиты шахт на 16.5 бит/с. Научная новизна. Впервые предложено и реализовано логическое построение информационно-измерительной системы концентрации метана и пыли, которая, в отличие от существующих, основана на повышении точности и быстродействия измерительных каналов концентрации метана и пыли, что позволило увеличить вероятность обнаружения взрывоопасных ситуаций с 0.90 до 0.98 и обеспечить рост уровня аэрогазовой защиты шахт. Практическая значимость. Разработанные методы и средства позволили реализовать ряд проектов для предприятий горной промышленности: быстродействующая измерительная система концентрации метана для комплекса шахтной диспетчерской телефонной связи и оповещения “САТ” (Частная компания “Дейта Экспресс”, Украина); измерительная система концентрации полидисперсной пыли для унифицированной телекоммуникационной системы диспетчерского контроля и автоматизированного управления горными машинами и технологическими комплексами “УТАС” (Государственное предприятие “Петровский завод угольного машиностроения”, Украина).This work would be impossible without the financial support of the Ministry of Education and Science of Ukraine during the execution of the project No 0115U002655 “Research and development of an experimental sample of optical meter of methane concentration for coal mines”. Additional financial support was provided during the implementation of the Inter-Regional Programme of the European Neighbourhood and Partnership Instrument Tempus VI on the project 544010 – TEMPUS – 1 – 2013 – 1 – DE – TEMPUS – JPHES “TATU: Trainings in Automation Technologies for Ukraine”. The authors express gratitude to the employees of the State Enterprise “Petrovsky Plant of Mining Machinery” and the private company “Deyta Express” for participating in creation of research sample meters of methane and dust concentration for coal mine conditions, as well as support in conducting research in industrial conditions

Chromosome painting in the manatee supports Afrotheria and Paenungulata

BACKGROUND: Sirenia (manatees, dugongs and Stellar's sea cow) have no evolutionary relationship with other marine mammals, despite similarities in adaptations and body shape. Recent phylogenomic results place Sirenia in Afrotheria and with elephants and rock hyraxes in Paenungulata. Sirenia and Hyracoidea are the two afrotherian orders as yet unstudied by comparative molecular cytogenetics. Here we report on the chromosome painting of the Florida manatee. RESULTS: The human autosomal and X chromosome paints delimited a total of 44 homologous segments in the manatee genome. The synteny of nine of the 22 human autosomal chromosomes (4, 5, 6, 9, 11, 14, 17, 18 and 20) and the X chromosome were found intact in the manatee. The syntenies of other human chromosomes were disrupted in the manatee genome into two to five segments. The hybridization pattern revealed that 20 (15 unique) associations of human chromosome segments are found in the manatee genome: 1/15, 1/19, 2/3 (twice), 3/7 (twice), 3/13, 3/21, 5/21, 7/16, 8/22, 10/12 (twice), 11/20, 12/22 (three times), 14/15, 16/19 and 18/19. CONCLUSION: There are five derived chromosome traits that strongly link elephants with manatees in Tethytheria and give implicit support to Paenungulata: the associations 2/3, 3/13, 8/22, 18/19 and the loss of the ancestral eutherian 4/8 association. It would be useful to test these conclusions with chromosome painting in hyraxes. The manatee chromosome painting data confirm that the associations 1/19 and 5/21 phylogenetically link afrotherian species and show that Afrotheria is a natural clade. The association 10/12/22 is also ubiquitous in Afrotheria (clade I), present in Laurasiatheria (clade IV), only partially present in Xenarthra (10/12, clade II) and absent in Euarchontoglires (clade III). If Afrotheria is basal to eutherians, this association could be part of the ancestral eutherian karyotype. If afrotherians are not at the root of the eutherian tree, then the 10/12/22 association could be one of a suite of derived associations linking afrotherian taxa

Improved Computer-oriented Method for Processing of Measurement Information on Greenhouse Microclimate

The article presents results of field testing and experimental studies on improvement of the computer-oriented method of aggregation and processing of measurement information on microclimate parameters of industrial greenhouses. The technology was developed and tested in the laboratory. It consists of a hardware component based on Arduino Mega 2560 and Ethernet Shield W5100 and modern sensor devices, a software module based on Simulink Support Package for Arduino Hardware® and a remote database of monitoring results on the ThingSpeak® server. The technology proposed in the article has a modular structure and is adaptive to types and periods of vegetation of cultivated crops. The obtained research results constitute scientific and practical basis for conducting further priority research on implementation of the developed technology into actual production conditions for growing protected crops