28–30 липня в Києві пройшов Hardware Engineering Hackathon від YEP, екосистеми інноваційного підприємництва. Це один із небагатьох заходів, на якому винахідники представили свої хард-розробки. Переможцем хакатону журі без сумнівів обрали команду Faults Detection із Центральноукраїнського національного технічного університету та їхній детектор пошкоджень в енергетичних мережах. Винахідник із Кропивницького розробив пристрій, що допоможе полегшити життя електриків. Як він працює та до чого тут гітара
Розробник, винахідник чи науковець
Двадцятипʼятирічний Олександр Шепель народився поблизу Кропивницького. Він починав та закінчив свій творчий шлях на посаді інженера релейного захисту. Розвиваючись далі, як розробник, він закінчив курс Стенфордського університету CS106 і почав програмувати цифрові пристрої.
Крім того, він займався hardware-інженерією, працював на радіозаводі, робив пристрої для автоматики.
«Я створював вебінтерфейси для вбудованих систем, згодом повністю переключився на веб-розробку, а також займався впровадженням корпоративних сайтів і застосунків для охорони здоров’я», — зазначив він.
І коло того, чим цікавиться Олександр, за його словами, досить широке. Зараз він професійно займається програмуванням, має декілька років досвіду.
Про ідею
Під час роботи в «Обленерго» розробник на власному досвіді стикнувся з проблемою, коли компанії доводиться витрачати багато часу та коштів на пошук пошкоджень електромереж.
«Відповідно, я конкретно не шукав ці пошкодження, але обладнання, з яким я працював, було тісно з цим пов’язаним», — зазначив він.
І за словами Олександра, йому завжди було цікаво, і хотілося оптимізувати цю проблему та зробити її рішення простішим.
Наразі команда має написаний запатентований алгоритм і на хакатоні команда виграла путівку на технологічну конференцію NORDEEP DEEP TECH SUMMIT у Фінляндію (Еспоо, 11–12 жовтня), де буде представляти датчик з ним. І це буде перша делегація від України на NORDEEP.
Про команду
Чотири роки тому Олександр почав свою роботу над розв’язанням цієї проблеми. На шляху знайшов однодумців.
За словами винахідника, команда Faults Detection здобула перемогу в першу чергу тому спектру знань, який він має, а також тому, що його досвід допоміг знайти в команду професіоналів, які допомогли реалізувати те, що було в його голові. Це хлопці, з якими Олександр здебільшого навчався разом.
«Я — звідусіль потрошки, але головне — знайти правильних людей», — зазначає винахідник.
На етапі перевірки концепції (Proof of concept) Олександру за його словами дуже допомагав Максим Кубкін із теорією побудування моделей. І команда, яка працює над пристроєм, досить різнобарвна.
На цей час, крім Олександра, над проектом працюють п’ятеро спеціалістів. Це — Олександр Майданик, спеціаліст зі схемотехніки з величезним досвідом, Іван Рибак, фахівець з 3D-принту, Анатолій Мацуй, Олександр Сіріков і дружина натхненника проекту, Катерина Шепель. Але кількість учасників, як говорить Олександр, доволі гнучка, вона може різко розширитися, наприклад, до восьми, або, навпаки, в якийсь момент вони працюють у двох, або, навіть, він сам.
Як це працює
У пристрої за словами Олександра винахідники використали гармонійний аналіз. Тобто, розкладають сигнал у ряд Фур'є, точніше, використовують швидке перетворення Хартлі.
Говорячи простими словами, як винахідник і презентував на хакатоні, можна провести паралелі з грою на гітарі, а лінії електропередач, можна уявити, як струни. Проводячи аналогію далі, коли на гітарі затискають якийсь лад, різні ноти мають просто різну частоту звучання. Як зазначає винахідник, майже так само поводять себе і мережі розгалуження, коли стається замикання.
Прототип Faults Detection (Фото dev.ua)
«Пристрій має аналоговий вхід, він якраз таки знімає значення, записує значення напруги на початку лінії, і це значення є нашим звуком», — пояснює Олександр.
Він зазначає, що детектор показує результат роботи пристрою після застосування перетворення Хартлі. Після цього розроблений пристрій «говорить», з якою частотою звучить пошкоджена лінія. І цю частоту, за словами Олександра, якраз вони й мають змогу визначити за допомогою запатентованого алгоритму, який може перевести це значення звучання в конкретну відстань. Ці дослідження — є частиною кандидатської дисертації Олександра.
Про гроші
Як розповів винахідник, на розробку та виготовлення пристрою вони витратили дуже багато, тисячі доларів.
«Це наукове дослідження, технологія нова і спосіб цього визначення пошкодження теж, тому нам довелося багато чого спробувати, витратитись на різні пристрої тощо», — говорить Олександр.
MVP версію для хакатону команда зібрала за $300. За його словами, коли мова буде йти про промислові масштаби, ціна може бути вища, можливо, до тисячі доларів.
Щоб організувати виробництво, як проговорив винахідник, знадобиться щонайменше потроїти потенційну ціну у $1000. Відповідно, якщо команда хоче зробити сто тисяч пристроїв, то знадобиться приблизно $3 млн.
Про виробництво
Команда розглядає в майбутньому організацію закритого циклу виробництва, а це складно зробити в Україні, бо потрібні будуть компоненти, які тут не виготовляються.
«Звичайно, дешевше виносити, наприклад, в Китай, але якщо буде така можливість, звичайно, ми б хотіли розвивати вітчизняний промисловий комплекс», — зазначив винахідник.
Для організації виробництва знадобиться насамперед друкувати плати. Крім того, треба робити корпуси та додати етап програмування.
Про ринки та продажі
Олександр зазначив, що насамперед вони націлені пропонувати пристрій регіональним «Обленерго».
«Робота з „Обленерго“ буде нашою відправною точкою, а далі після демонстрації та тестування буде зрозуміло, наскільки ефективною може бути наша з ними взаємодія», — акцентував Олександр.
За оцінками команди, в Україні ринок готовий до кількості у 4000–10 000 пристроїв. За її межами потенційно доступні також ринки Фінляндії, Естонії, Литви, Латвії, Грузії, Казахстану.
Про плани
За словами винахідника, в планах розвитку команди за наступний місяць зробити та відтестувати пристрій. Далі ще місяць буде потрібен на валідацію і калібрування.
Наступні кілька місяців, як він зазначає, підуть на другу ітерацію, збирання інформації та доробити більш серйозну версію. Як зазначає Олександр, можна вже буде створити декілька таких екземплярів, поставити на декількох підстанціях. І якщо це буде працювати, то далі вже можна запускати серійне виробництво і строки.
«Я мрію, щоб люди більше не їздили в громіздких авто, не шукали ці пошкодження на морозі, а щоб все це відбувалося в автоматичному режимі, і мій пристрій дійсно допомагав людям економити наші ресурси», — акцентував винахідник.
За матеріалами: dev.ua/news
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!