Основное направление научно-исследовательской и инновационной деятельности кафедры – моделирование, оптимизация и управление электронными и электронно-механическими системами и устройствами.

Перечень решаемых прикладных проблем:

• Разработка методов внутритрубной герметизации нефтепроводов, внутритрубных герметизирующих устройств, дистанционно управляемых по беспроводному каналу связи;
• Разработка геоинформационных систем для мониторинга:
  • распределения потенциала электрохимической защиты подземных магистральных нефтепроводов;
  • местоположения внутритрубных объектов нефтепроводного транспорта;
• Разработка физико-математической модели и технических средств внутритрубной диагностики нарушений изоляционного покрытия трубопроводного транспорта;
• Разработка способов и средств стабилизации анодного/катодного тока для формирования потенциалов электрохимической защиты подземных магистральных нефтепроводов;
• Разработка телекоммуникационно-измерительной системы паводкового мониторинга открытых водоемов;
• Разработка узлов электроники для объектов экспериментальной физики Объединенного института ядерных исследований (Joint Institute for Nuclear Research).

Общее направление научных исследований на кафедре – создание и совершенствование информационно-измерительных, управляющих, диагностических, мехатронных, справочно-информационных систем и устройств преобразовательной техники.

Конкретные направления:

• разработка контрольно-измерительных систем (проектирование измерительных преобразователей для датчиков перемещения, давления, расхода, температуры, уровня, анализа химических сред и т.п.; разработка устройств регулирования и отображения параметров; разработка систем телеизмерения и телемеханики);
• разработка систем малой автоматизации, силовых электронных преобразователей;
• разработка систем контроля технологических параметров, систем сигнализации;
• разработка систем технической диагностики промышленных объектов;
• разработка бесконтактных измерителей постоянных токов утечки для нужд железнодорожного и электротранспорта;
• разработка устройств защиты силовой части преобразователей от сетевых перенапряжений различной природы;
• создание композиционных материалов на основе микро- и наночастиц металлов, обладающих заданными нелинейно-оптическими свойствами;
• разработка антенно-фидерных устройств, СВЧ-усилителей и аппаратуры беспроводной связи;
• разработка систем цифровой обработки сигналов;
• разработка знаковых информационных дисплеев (в т.ч. с дистанционным управлением) для культурно-массовых, общественных объектов, производственных помещений;
• создание Web-сайтов.

С 2009 г. на кафедре работает студенческая научно-исследовательская лаборатория «Вычислительные методы и средства в задачах управления и автоматизации». Ежегодно новые студенты специальности начинают посещать лабораторию, и под руководством преподавателей и старших студентов присоединяются к решению научно-технических задач.

С 2014 г. на кафедре под руководством старшего преподавателя Захаренко Л.А. работает научно-исследовательская лаборатория «Радыёаматар».

С 2016 г. на кафедре действует научная школа "Методы, средства диагностирования и автоматизации технических объектов трубопроводного транспорта".

Основоположник школы:

• Крышнев Юрий Викторович, заведующий кафедрой «Промышленная электроника» ГГТУ имени П.О. Сухого, к.т.н., доцент.

Основные направления научных исследований, проводимых в рамках научной школы:

1. Разработка физико-математической модели и технических средств внутритрубной диагностики нарушений изоляционного покрытия трубопроводного транспорта.
2. Разработка способов и средств стабилизации анодного/катодного тока для формирования потенциалов электрохимической защиты подземных магистральных нефтепроводов.
3. Разработка методов внутритрубной герметизации нефтепроводов,  внутритрубных герметизирующих устройств, дистанционно управляемых по беспроводному каналу связи.
4. Разработка геоинформационных систем для мониторинга:

• распределения потенциала электрохимической защиты подземных магистральных нефтепроводов;
• местоположения внутритрубных объектов нефтепроводного транспорта.

Количественный и качественный состав научной школы:

• всего: 11 человек,
• в т.ч. кандидатов наук – 3,
• аспирантов и инженеров-исследователей – 4,
• из них молодых ученых до 35 лет – 4

Подготовка научных работников высшей квалификации в рамках научной школы за последние пять лет:

• инженеров-исследователей – 3

1. Сахарук Андрей Владимирович, «Разработка способов и средств связи с технологическими устройствами, работающими в условиях подземных нефтепроводов», 2011-2014 г.г.;
2. Столбов Максим Викторович, «Система управления и контроля внутритрубного герметизатора для подземных нефтепроводов», 2011-2014 г.г.;
3. Лукашов Вячеслав Михайлович «Идентификация динамических параметров звеньев электротехнических систем», 2011-2014 г.г.

Основные научные результаты, наиболее значимые внедренные разработки (с указанием места внедрения)

Проведен анализ способов защиты трубопроводов от коррозии (мероприятия, направленные на создание условий, при которых прекращается или существенно снижается интенсивность воздействия на металл трубопровода внешних факторов; мероприятия, предусматривающие существенное снижение скорости коррозионных процессов на защищаемой поверхности металлического трубопровода).

Выполнена разработка способа и средств стабилизации анодного тока для формирования потенциалов электрохимической защиты подземных магистральных нефтепроводов. На основе разработанных средств:

• экспериментально получены высокие коэффициенты стабилизации анодного тока при изменении входного напряжения и сопротивления нагрузки;
• экспериментально исследованы динамические характеристики и установлена независимость токов в каналах стабилизатора при скачкообразном изменении сопротивления нагрузки в одном из каналов и при включении питания;
• разработан, испытан и внедрен в эксплуатацию многоканальный стабилизатор-делитель анодного тока;
• разработан способ управления электрохимическим защитным потенциалом нефтепровода с обратной связью на основе радиоканала и структура телеметрической системы для реализации данного способа;
• разработано, испытано и внедрено в эксплуатацию устройство мониторинга защитного потенциала трубопровода;
• разработан, испытан и внедрен в эксплуатацию разветвитель тока катодной защиты с функцией автоматической стабилизации;
• разработан, испытан и внедрен в эксплуатацию многоканальный стабилизатор-делитель  катодного тока с Ethernet-интерфейсом.

Разработан метод внутритрубной диагностики нарушений изоляционного покрытия и произведено его экспериментальное обоснование:

• разработана математическая модель для описания физических процессов в системе «труба – изоляционное покрытие – грунт»;
• разработана конструкция датчика тока утечки через повреждение изоляционного покрытия, а также датчиков внутреннего рельефа трубы и пройденного расстояния;
• разработан метод внутритрубной диагностики изоляционного покрытия трубопровода, основанный на измерении падения напряжения вдоль трубопровода и структура системы для реализации данного метода;
• разработана схема электрическая принципиальная и программное обеспечение внутритрубного контрольно-измерительного диагностического устройства, изготовлен и испытан в лабораторных и стендовых условиях его макетный образец;
• разработана, смонтирована на контрольно-измерительном диагностическом снаряде и испытана одометрическая система для внутритрубных устройств, перемещающихся за счет энергии транспортируемой нефти.

Выполнена разработка внутритрубного герметизатора (УВГ), управляемого по беспроводному каналу связи, с  функциями перемещения запорного устройства и контроля положения герметизирующих манжет:

• создана и экспериментально подтверждена математическая модель передачи информационного сигнала через среды «стенка трубы – изоляционное покрытие – грунт – воздух»;
• разработана структурная схема системы контроля и управления внутритрубным герметизатором; электрические  принципиальные схемы электронных модулей;
• разработано устройство управления впускным клапаном и измеритель перемещения штока УВГ;
• разработаны способ и средства обмена информацией между перемещающимися внутритрубными устройствами и наземными устройствами, установленными в контрольных точках трубопровода;
• разработан способ сбора информации от наземных устройств, установленных в контрольных точках трубопровода, с использованием технологии WiFi;
• внедрен в постоянную эксплуатацию управляемый внутритрубный герметизатор 17.153.00 00 DN800 (ожидаемый экономический эффект от внедрения будет исчисляться пропорционально уменьшению времени откачки нефти перед производством ремонтных работ на участке, т.е. уменьшению общего времени простоя нефтепровода).

Основные количественные практические результаты, полученные в ходе выполнения НИР:

• методики испытаний – 1;
• протоколы испытаний – 6;
• акты внедрения – 2;
• паспорта изделий – 7.

Все внедрения выполнены на ОАО «Гомельтранснефть Дружба».

Научные связи с отечественными научными организациями и международным научным сообществом (перечень с указанием характера связей); общественное признание научной школы:

• Исследования выполняются образом в рамках договоров о научном сотрудничестве и подготовки диссертационных работ.

Наличие договоров о научном сотрудничестве: 

Исследования выполняются  в рамках прямых хозяйственных договоров с ОАО «Гомельтранснефть Дружба», а также в рамках заданий Государственных программ научных исследований (задание 5.4.17 «Разработка и экспериментальное обоснование метода и средств диагностирования нарушений целостности изоляции нефтепровода; методов и автоматизированных устройств для управления технологическим оборудованием нефтепровода», ГПНИ «Механика, техническая диагностика, металлургия», 2011-2013 г.г.; задание 4.40 «Разработка и экспериментальное обоснование метода и телемеханической системы для мониторинга внутритрубных объектов, управления защитным потенциалом нефтепровода и дистанционного контроля качества его изоляции», 2014-2015 г.г.).

Имеется экспортный потенциал: ведутся переговоры о возможности применения разработок на нефтепроводах РФ, Казахстана, ряда европейских стран.