Электронный журнал экспериментов для электродугового реактора

Abstract

Актуальность разработки заключается в необходимости решения проблем стандартизации, хранения и цифровизации экспериментальных данных. Ведение журнала наблюдений с автоматизированной обработкой некоторых данных и измерений является важной составляющей в проведении эксперимента. Цифровизация и автоматизация процесса сбора, хранения и обработки данных физического эксперимента позволяет усовершенствовать процесс ведения технической документации, облегчает работу с данными, решает проблему дублирования данных, позволяет унифицировать формат ведения журнала исследований, кроме того, такой подход позволят создавать базы данных, которые могут быть переданы научным партнерам для поиска неявных закономерностей. Современным решением является разработка программного комплекса, автоматизирующего сбор и перенос данных в электронный вид, что в том числе уменьшает количество ошибок, связанных с человеческим фактором. Особенно актуален вопрос сбора данных с приборов различных производителей, с отличающимися стандартами, ограниченным сроком поддержки программного обеспечения. Кроме того, в ряде случаев нестандартизированное научное оборудование характеризуется относительно сложным объектом автоматизации ввиду ряда вопросов электромагнитной несовместимости со стандартным измерительным оборудованием, нетипичными условиями эксплуатации измерительного оборудования, что подчеркивает необходимость разработки собственного специализированного программного обеспечения, программно-аппаратных комплексов. Целью данной работы является создание программного комплекса, который предназначен для работы с оригинальным плазменным реактором, его вспомогательным измерительным оборудованием с возможностью считывания информации, с одновременным заполнением форм исходных данных и первичных результатов экспериментов по редактируемым шаблонам и хранение их в цифровом виде, для осуществления перехода от рукописного формата ведения журнала эксперимента, а также ручного заполнения таблиц (на примере MS Excel) к автоматизированному, стандартизированному формату. Объектом исследования является развитие цифрового документооборота в научной сфере деятельности. Предмет: цифровизация журнала экспериментов на плазмохимическом электродуговом реакторе постоянного тока. Методы: анализ и оценка уже разработанных решений, а также существующей литературы; создание инструментов для считывания данных с экспериментальных установок, их анализ, а также редактирование форм экспериментов. Результаты. Был проведен анализ методов ведения журналов экспериментов, а также выявлены их недостатки. Было предложено решение, позволяющее автоматически переносить некоторые экспериментальные данные в электронный вид, а также структурировать их по созданному пользователем шаблону

The relevance of the development lies in the necessity to solve the problems of standardization, storage and digitalization of experimental data. Keeping an observation log with automated processing of some data and measurements is an important component in conducting an experiment. Digitalization and automation of collecting, storing and processing data from a physical experiment allows you to improve the process of maintain-ing technical documentation, facilitates working with data, solves the problem of data duplication, allows unification of research log format, in addi-tion, this approach will allow you to create databases that can be transferred to scientific partners to search for implicit patterns. A modern solution is the development of a software package that automates the collection and transfer of data into electronic form, which also reduces the number of errors associated with the human factor. The issue of collecting data from devices of different manufacturers, with different standards, and limited software support is especially relevant. In addition, in a number of cases, non-standardized scientific equipment is characterized by a relatively complex automation object due to a number of issues of electromagnetic incompatibility with standard measuring equipment, atypical operating conditions of the measuring equipment, which emphasizes the need to develop our own specialized software and hardware and software systems. The purpose of this work is to create a software package that is designed to work with the original plasma reactor, its auxiliary measuring equip-ment with the ability to read information, and simultaneously filling out forms of initial data and primary experimental results using editable templates and storing them in digital form, to make the transition from a handwritten format for keeping an experiment log, as well as manually filling out ta-bles (using MS Excel as an example) to an automated, standardized format. The object of the study is the development of digital document man-agement in the scientific field of activity. Subject: digitalization of the journal of experiments on a DC plasma-chemical electric arc reactor. Meth-ods: analysis and evaluation of already developed solutions, as well as existing literature; creation of tools for reading data from experimental in-stallations, their analysis, as well as editing experimental forms. Results. The methods for maintaining experimental logs were analyzed, and their shortcomings were identified. A solution was proposed that allows some experimental data to be automatically transferred into electronic form, as well as standardizing it according to a user-created template