МГУ имени М.В. Ломоносова

1. МГУ имени М.В. Ломоносова Центр измерительных технологий и промышленной автоматизации МГУ имени М.В. Ломоносова Михеев П.М. руководитель центра, доцент, к.ф.-м.н. AutomationLabs.Ru «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments - 2008»

2. LabVIEW в образовании и научных исследованиях • МГУ им. М.В. Ломоносова • физический факультет • химический факультет • биологический факультет • медицинский факультет • факультет вычислительной математики и кибернетики • Физический факультет МГУ, кафедры: • общей физики и волновых процессов • молекулярной физики • физики полимеров и кристаллов • общей ядерной физики • кафедра физики низких температур и сверхпроводимости • акустики • колебаний • биофизики • общей физики • радиофизики • и другие

3. История центра Конец 90-х годов – начало преподавания LabVIEW студентам 3-4 курса 2003 год – выделение отдельной комнаты для практикума по LabVIEW 2004 год – присвоение статуса авторизованного учебного центра NI 2007 год – начало преподавания LabVIEW студентам 1-2 курса (факультатив) 2007 год – расширение площадей: 2 комнаты (120 м2, 20 учебных мест, 6 мест разработчиков) 2008 год – создание Центра измерительных технологий и промышленной автоматизации 2008год – начало преподавания LabVIEW студентам 2 курса (по расписанию)

4. Оборудование центра PXI, Motion control PXI-7342, CVS-1455, SCXI (1112, 1520, 1530, 1540 ), Touch Panel, cRIO (3), USB-9233, ADI Blackfin, DSK 6713, Speedy-33 (2), аналоговые и цифровые USB и IEEE1394 видеокамеры, CF-6004, DAQ (17), GPIB (7) … всего более 50 комплектов оборудования

5. Деятельность центра ОБУЧЕНИЕ АВТОРИЗОВАННЫЙ учебный центр National Instruments Бесплатное обучение студентов и сотрудников МГУ Курсы повышения квалификации для специалистов УЧЕБНЫЕ КОМПЛЕКСЫ Средние и высшие учебные заведения Создание учебных курсов Создание учебных стендов Комплектация и модернизация задач практикумов РАЗРАБОТКА СИСТЕМ Промышленность и наука Компьютерные системы сбора данных Системы технического зрения Системы реального времени Системы распределенного сбора данных и управления

6. Идеология центра Обучение студентов Преподаватель курсов Участие в разработках замкнутый цикл передачи знаний и опыта

7. Обучение Студенты, аспиранты, сотрудники МГУ обучаются БЕСПЛАТНО Курсы повышения квалификации для специалистов (удостоверение гос. образца) • Учебные курсы по технологиям National Instruments: • Лекционный курс «Системы сбора данных» • «Сбор данных в LabVIEW: вводный курс» • «Коммуникационные и другие возможности LabVIEW» • «Сбор данных в LabVIEW с использованием оборудования NI» • «Программирование систем реального времени» • «Графическое программирование ПЛИС» • «Системы технического зрения» • «Графическое программирование DSP» • «Системы сбора данных на КПК» • Дистанционный курс «Основы LabVIEW»

8. Слушатели курсов Прошло обучение свыше 100 человек из 20 организаций • Владимирский государственный университет • Воронежский государственный университет (ВГУ) • Московская государственная академия физической культуры • Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (хим. факультет) • Российский университет дружбы народов (РУДН) • Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина • Тверской государственный технический университет (ТГТУ) • Тюменский государственный нефтегазовый университет (ГОУ ВПО ТюмГНГУ) • Институт общей физики РАН им. А.М. Прохорова • НИИ ядерной физики МГУ им. М.В. Ломоносова • Научно-исследовательский институт электромеханики (ФГУП НПП ВНИИЭМ) • ООО «ВИЗА» • ЗАО «Ситроникс Телеком Солюшкс» • ОАО «Чепецкий механический завод» • ОАО «Архангельский ЦБК» • ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» • ОАО «Центральный научно-исследовательский институт связи» • ОАО «Центральный научно-исследовательский институт «Техномаш» 

9. Задачи практикума по автоматизации измерений Основные направления практикума: • Системы реального времени и ПЛИС • Системы технического зрения • Программирование цифровых сигнальных процессоров • Работа с платами сбора данных • Портативные системы сбора данных и управления • Управление модульными приборами • Задачи практикума: • Контроль биологических параметров человека • Программируемый источник питания • Управление контроллером шагового двигателя по шине I2C • Создание системы температурного контроля на базе NI сRIO • Сбор и передача данных на КПК • Глобальная система позиционирования на КПК • Создание прецизионных весов с возможностью определения центра масс и системой видеонаблюдения • Считывание показаний стрелочного прибора • Измерение характеристик лазерного пучка • Управление шаговым двигателем и распознавание объектов в режиме реального времени • Основы виброакустического анализа • … свыше 20 шт.

10. Учебные стенды • Направления, по которым возможно создание учебного стенда: • измерение физических величин; • обработка и анализ сигналов; • теория автоматического управления; • математическое моделирование; • связь и передача информации.

11. Графическое программирование цифровых сигнальных процессоров TI • Раздел I концепция DSP • Что такое DSP • Типовые характеристики • Plug&Play платы на основе DSP • Принципы программирования • Платформы с DSP Texas Instruments • Режим автономной работы • Раздел II программирование DSP при помощи LabVIEW • Возможности DSP • Motor Module • Порты ввода/вывода • Модуль Digital Filter Design • Раздел III изучение радиофизики при помощи DSP • Цифровые сигналы, их спектры, временные окна • Цифровая фильтрация • Измерение корреляционной функции • Измерение соотношения сигнал/шум • Раздел IV DSP в качестве модульного прибора • Эквалайзер • Генератор сигналов стандартных функций • Анализатор цифровых спектров • Цифровой осциллограф Оборудование: отладочные платы NI Speedy-33, TI DSK6713 Starter Kit.

12. Системы технического зрения: учебный курс • Раздел I. Основы систем технического зрения • Принципы создания систем технического зрения. • Программное обеспечение LabVIEW Vision • Development Module и NI-IMAQdx. • Раздел II. Подключение камер с различным интерфесом • Подключение и использование аналоговых видеокамер. • Подключение и использование камер с интерфейсом FireWire. • Подключение и использование USB камер • Раздел III. Основные функции обработки изображения библиотеки Vision. • Использование морфологических функций. • Анализ частиц и пространственная калибровка. • Использование технологий технического зрения. • Использование шаблонов. • Использование функций работы с цветом. • Координатные системы. Оборудование: аналоговая, цифровая Fireware и USB видеокамера

13. Системы технического зрения: оптический детектор движения Оборудование: аналоговая, цифровая Fireware, USB или Ethernet видеокамера Программное обеспечение: стенд поставляется с ПО, созданным на LabVIEW 8.5, и методическим описанием (теория и упражнения). • Изучаются: • Основы обработки изображений(гистограммные, морфологические • преобразования, пространственная фильтрация и др.) • Базовые алгоритмы детектирования движения • Дополнительные функции (отслеживание траектории, распознавание • оставленных предметов, определение момента разделения объектов и др.)

14. Системы технического зрения: распознавание изображений Оборудование: аналоговая, цифровая Fireware, USB или Ethernet видеокамера Программное обеспечение: стенд поставляется с ПО, созданным на LabVIEW 8.5, и методическим описанием (теория и упражнения). • Изучаются: • Основы обработки изображений • (гистограммные и морфологические • преобразования, пространственная • фильтрация). • Распознавание образов по шаблонам • Поиск  геометрических примитивов

15. Спектральный и корреляционный анализ сигналов • Возможности системы: • генерация сигналов базовых типов (гармонический, прямоугольный, треугольный, пилообразный, шумовой); • изменение параметров сигнала (вид сигнала, амплитуда, частота, скважность…) во время генерации; • возможность амплитудной и фазовой модуляции сигнала; • возможность изменения частоты дискретизации ЦАП непосредственно во процессе генерации; • отображение временной формы сигнала в реальном масштабе времени; • изменение параметров АЦП непосредственно во время оцифровки; • наложение на сигнал временных окон различных типов; • измерение спектральной плотности мощности сигнала; • расчет автокорреляционной функции сигнала; • расчет отношения сигнал/шум по спектру и в полосе частот. Оборудование: многофункциональная плата сбора данных E или M-серии, соединительная панель BNC-2120 Программное обеспечение: стенд поставляется с ПО, созданным на LabVIEW 8.5, и методическим описанием (теория и упражнения).

16. Инновационный школьный практикум: Цифровой мир Оборудование: цифровой сигнальный комплекс AFS Программное обеспечение: стенд поставляется с ПО, созданным на LabVIEW 8.5, и методическим описанием (теория и упражнения). Задачи: «Изобретение телеграфа», «Хранение и кодирование цифровой информации», «Звук в жизни человека», «Телефонная связь», «Интернет и модемная связь»

17. Инновационный школьный практикум: Здоровье и жизнедеятельность человека Оборудование: система сбора данных AFS, датчики физических величин AFS Программное обеспечение: стенд поставляется с ПО, созданным на LabVIEW 8.5, и методическим описанием (теория и упражнения). • Задачи: • Активность сердечно-сосудистой системы • Электрокардиограмма человека • Температурная реакция организма человека • Процесс потребления кислорода человеком • Функция дыхания человека • Слаженность работы сердца и легких человека

18. Разработка и внедрение готовых систем • Промышленность • контрольно-измерительные системы, системы мониторинга и управления • Наука • системы автоматизации эксперимента

19. Области специализации Создано свыше 20 систем сбора данных и управления измерениями на базе LabVIEW и оборудования National Instruments • сбор, обработка, анализ и представление данных • мобильные и распределенные измерения • тестирование и прототипирование • техническое зрение • мониторинг и управление в режиме жесткого реального времени • операторские интерфейсы • управление перемещениями • средства связи и коммуникации

20. Заказчики • ОАО «Позит» Правдинский опытный завод источников тока • ЗАО «УралАлмаз», ООО «Лаборатория инновационных технологий» • Институт океанологии РАН • Zimag Tech Ltd (Израиль) • ЗАО МНПО «Спектр» • в/ч 35533, г. Железнодорожный, Московская область • НИИ общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН • Лазерный центр Братиславы (Словакия) • НИИ физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН • НИИ элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН • ООО «Доцент» • Учебно-инженерный центр «Экоинвент» • НИИ спектроскопии РАН • НИИ ФХБ им. А. Н. Белозерского МГУ • География заказов • Россия, Словакия, Израиль, Индия

21. Достижения центра • свыше 25 коммерческих проектов • обучено более 100 человек из 20 организаций • созданы 3 уникальных курса (DSP, Vision, PDA) • осуществляем поставки 6 учебных стендов • создано более 20 задач практикума по автоматизации • поддерживаем популярный Интернет-форум по LabVIEW • www.automationlabs.ru/forum (1100 тем, 8800 сообщений) Подробная информация о центре представлена на сайте www.automationlabs.ru