Развитие научно-технических основ совершенствования автоматизированных систем оперативного контроля и управления процессами теплоснабжения

Алексей Михайлович Петров; Антон Николаевич Попов

doi:10.22213/2410-9304-2023-4-117-124

Авторы

А. М. Петров Заполярный государственный университет им. Н. М. Федоровского
А. Н. Попов Тюменский государственный университет; Государственный аграрный университет Северного Зауралья

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-4-117-124

Ключевые слова:

интеллектуальные системы управления, база знаний, инженерные онтологии, protégé, формализация процессов проектирования, имитационные математические модели, оптимизация системы автоматизации ТЭЦ, система теплоснабжения, норильский промышленный район

Аннотация

Научное исследование посвящено теплоснабжению Норильского промышленного района и, прежде всего, учитывает конструктивные, технологические и прочие особенности функционирования данных систем в условиях Заполярья. Отличительные признаки промышленного района заключаются в низком температурном режиме, среднегодовые показатели которого находятся на отметке ниже -15 °С. Данные признаки закладывают потребности в развитии теоретических основ автоматизированного управления ТЭЦ, оптимизируя оперативное управление тепловой мощностью и смежных технических систем, учитывая критерии «живучесть» и «надежность». В научной статье рассматривается моделирование и формализация процессов проектирования, разработки и внедрения автоматизированной системы оперативного контроля и управления (АСОКиУ) тепловой мощностью для управления процессами теплоснабжения Норильского промышленного района. Рассматриваются особенности района: разрозненные населенные пункты, которые в совокупности представляют единое муниципальное образование, что порождает и единую технически сложную техническую инфраструктуру, сложную с точки зрения и управления, и обслуживания. Выделяются предпосылки возникновения такой единой системы, связанные с климатическими особенностями данного района. Рассматривается возможность применения теоретических основ автоматизированного управления ТЭЦ с применением рекурсивного, перманентного уточненного анализа функций имитационных моделей объектов системы теплоснабжения и ТЭЦ путем оптимизации оперативного управления тепловой мощностью и смежными техническими системами с учетом критериев «живучесть» и «надежность». Отмечается, что внедрение рассматриваемой системы приведет к автоматизации оперативного контроля и управления тепловой мощностью ТЭЦ на уровне приложения, а также к повышению эффективности функционирования ТЭЦ и системы теплоснабжения на теоретическом уровне за счет диагностической оценки состояния объектов и связанных технических систем.

Биографии авторов

А. М. Петров, Заполярный государственный университет им. Н. М. Федоровского

кандидат технических наук, доцент

А. Н. Попов, Тюменский государственный университет; Государственный аграрный университет Северного Зауралья

старший преподаватель

Библиографические ссылки

Sansyzbay L. Zh., Orazbayev B. B. The development of the model of the intelligent system on the basis of fuzzy sets for microclimate control of building // Bulletin of the Karaganda University. Mathematics Series. 2019. No. 4 (96). P. 109-117. DOI 10.31489/2019M4/109-117.

Катасёва Д. В. Нейронечеткая модель и программный комплекс формирования баз знаний для оценки состояния объектов // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2022. № 1 (57). С. 65-76.

Bernardo R., Sousa J., Gonçalves P. A novel framework to improve motion planning of robotic systems through semantic knowledge-based reasoning.Computers& IndustrialEngineering, 2023, Vol. 182. DOIdoi.org/10.1016/j.cie.2023.109345.

Макаренко С. И. Интеллектуальные информационные системы: учеб. пособие. Ставрополь: СФ МГГУ, 2009. 206 с.

Громов Ю. Ю., Иванова О. Г., Алексеев В. В. Интеллектуальные информационные системы и технологии: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2013. 244 с.

Луценко Е. В. Интеллектуальные информационные системы: учеб. пособие для студентов специальности 230400 "Информационные системы и технологии". Краснодар: КубГАУ, 2013. - 645 с.

Chen X., Ren L., Zheng Q., Yang G., Akkurt N., Liu L., Liu Z., Qiang Y., Yang H., Xu Q., Ding Y. Heat loss optimization and economic evaluation of a new fourth generation district heating triple pipe system. Applied Thermal Engineering, 2023, Vol. 233. DOI 10.1016/j.applthermaleng.2023.121160.

Jakubek D., Ocłoń P., Nowak-Ocłoń M., Sułowicz M., Varbanov P., Klemeš J. Mathematical modelling and model validation of the heat losses in district heating networks. Energy, 2023, Vol. 267. DOI 10.1016/j.energy.2022.126460.

Халкечев Р. К. Теоретические основы мультифрактального моделирования функциональных задач автоматизированной системы научных исследований физических процессов горного производства // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 8. С. 136-142.

Халкечев Р. К. Разработка каркасной мультифрактально-модельной методологии построения АСНИ и АСУ ТП в горной промышленности: специальность 05.13.06 - "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами: дис. … д-ра технических наук / Халкечев Руслан Кемалович. М., 2020. 495 с.

Вишняков С. В., Геворкян В. М., Зейн А. Н. Разработка интеллектуальной системы обработки данных результатов экспериментальных и численных исследований физических процессов, протекающих в элементах энергетического оборудования // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: материалы 93-го заседания семинара. В 2 кн. Волжский, 13-17 сентября 2021 года / отв. редактор Н. И. Воропай. Вып. 72. Кн. 2. Иркутск: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л. А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук, 2021. С. 191-199.

Бисерова К. А. Анализ основных проблем современных сетей централизованного теплоснабжения // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2021. Т. 1. С. 294-296.

Цуверкалова О. Ф. Отбор участков тепловых сетей для капитального ремонта при реализации схем теплоснабжения территорий // Наука Красноярья. 2020. Т. 9, № 3-4. С. 173-182. DOI 10.12731/2070-7568-2020-3-4-173-182.

Муравьева Ю. А. Концептуальная модель Норильского промышленного кластера // Дискуссия. 2016. № 6 (69).

Petrov A., Popov A., Molotok A. Development of a laboratory installation of a digital measuring system for visualization of internal pipeline processes // Journal of Physics: Conference Series, Voronezh, 10-13 декабря 2019 года. Voronezh, 2020. P. 012036. DOI 10.1088/1742-6596/1614/1/012036.

Петров А. М., Попов А. Н., Кузяков О. Н. Совершенствование архитектуры интеллектуальных систем управления // Автоматизация и информатизация ТЭК. 2023. № 4 (597). С. 15-22. DOI 10.33285/2782-604X-2023-4(597)-15-22.