Адаптивная кибермодель добычного промысла: идея, схема, связи | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 сентября, печатный экземпляр отправим 2 октября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №51 (237) декабрь 2018 г.

Дата публикации: 23.12.2018

Статья просмотрена: 5 раз

Библиографическое описание:

Лунев П. С. Адаптивная кибермодель добычного промысла: идея, схема, связи // Молодой ученый. — 2018. — №51. — С. 11-12. — URL https://moluch.ru/archive/237/55045/ (дата обращения: 17.09.2019).



В общем виде представлены замысел и схематическое структурно-функциональное построение системы управления геотехнологическим процессом в современных условиях.

Необходимость обратиться к кибермоделированию технологического процесса возникла во время разработки нового технического решения — создания экологической геотехнологии освоения железорудного месторождения [1, c. 42–44]. В число разрешаемых противоречий входило обеспечение эффективной управляемости работой добычного промысла — совместной эксплуатацией сотен тысяч геотехнологических скважин в динамично изменяющейся обстановке в течение десятилетий. Существенным свойством управляемости в этих условиях является адаптивность к постоянно изменяющимся параметрам её структурно-функциональной системы.

С середины двадцатого века предлагаются адаптивные механизмы в различных отраслях деятельности человека, например, в технике — самонастраивающиеся системы автоматического регулирования [2, с. 115–135]; в кибернетике — автоматизация управления производством и диалоговое макроэкономическое моделирование [3, с. 247–253; 375–383] и другие. При этом используется достаточно однородные для каждого случая изменяющиеся величины: в задачах автоматического регулирования — технические параметры; в задачах автоматизации управления производством и экономикой — соответственно, производственные и экономические показатели, а адаптация происходит на основании сравнения критерия оптимальности и критерия качества.

Реальность современных условий работы добычного промысла такова, что обязывает учитывать множество разнородных изменяющихся величин и, соответственно, использовать многокритериальную оптимизацию динамических процессов, что существенно усложняет процесс формирования управленческого решения. В этой связи предлагается использовать интегральной, комплексный критерий оптимизации («джойстик»-модель) — целесообразный геотехнологический режим эксплуатации добычного промысла в данный отрезок времени, учитывающий в ближайшей, средней и дальнесрочной перспективе не только технико-экономические, но и эколого-социальные результаты деятельности. На Рис. 1 представлена структурно-функциональное построение, реализующее предлагаемую идею в виде адаптивной кибермодели добычного промысла. Обозначено: 1 — исходные данные и условия; 2 — виртуальный промысел; 3 — последовательность действий промысла; 4 — реализация геотехнологической модели; 5 — обратные связи; 6 — уточняющие поправки; 7 — корректирующие поправки. Здесь структурные блоки 1–4 охвачены адаптивными связями 5–7, формирующими в интегративном «джойстик»-режиме управляющее воздействие.

Рис. 1. Структурно-функциональная схема кибермодели

В состав блока 1 включены потребности в компонентах полезного ископаемого, природные ресурсы месторождения (невозобновляемые и возобновляемые), существующий уровень геотехнологии и техники. Блок 2 является интеллектуальной системой автоматизации процессов и производств, используемых при освоении месторождения, а также управления ими посредством программирования промышленных контроллеров и применение SCADA-систем. Блок 2 генерирует последовательность действий 3, необходимых для организации работы блока 4. При поступлении новой вводной информации блок 5 генерирует уточняющие поправки 6, обновляющие начальные уставки в блоке 1 и корректирующие поправки в блок 2.

В методологическом плане адаптивная кибермодель добычного промысла является преобразователем информации — управляющей системой, которая получает информацию из окружающей среды, преобразовывает её в соответствии с установленными правилами, определяемыми схемой преобразователя, и выдаёт преобразованную информацию для оказания воздействия на окружающую среду, под которой понимается объект, управляемой данной системой. При этом объект, в нашем рассмотрении — добычной промысел, не копируется информационной моделью, а описывается поведенческими реакциями. Здесь преобразование информации осуществляется на базе ранее разведанных и обновляющихся в процессе освоения месторождения сведений о горно-геологических условиях нахождения подземных и поверхностных вод; о климато-метеорологических фактах; о технологическом уровне развития; об экономической и экологической обстановке [1, с. 21–44].

С точки зрения математического обеспечения оптимизационной программы может быть использована система организации процесса управления решением существенно нелинейных задач для многокритериальной оптимизации динамических процессов [3, с. 378–382]. В рамках этого подхода задаётся несбалансированный план продуктов добычи на период эксплуатации месторождения. Затем за счёт напряжённого задания по конечному продукту делается план заведомо несбалансированным по ресурсам, и задача оптимизации сводится к задаче минимизации максимальной плановой невязки. Окончательная ликвидация невязок и, следовательно, получение окончательного сбалансированного плана производится после этого путём пропорционального уменьшения задания по конечному продукту.

Таким образом, предложенный подход к управлению работой добычного промысла позволяет обеспечить геотехнологический режим, целесообразный в данный отрезок времени освоения месторождения. Дальнейшая проработка по существу структурных блоков и коммутирующих связей коммутирующих связей конкретизирует содержание адаптивной кибермодели.

Литература:

  1. Заявка на выдачу патента РФ на изобретение № 2018139445 от 07 ноября 2018 года.
  2. Вершинин Н. И., Верцайзер А. А., Яковлев В. М. Автоматическое регулирование. — М.: Энергия. — 1965.
  3. Глушков В. М. Кибернетика. Вопросы теории и практики. — М.: Наука. — 1986.
Основные термины (генерируются автоматически): добычный промысл, автоматическое регулирование, блок, конечный продукт, многокритериальная оптимизация, окружающая среда, связь.


Похожие статьи

Проектирование системы автоматизации процесса сорбции...

– осуществление мер по охране окружающей среды. Если проектируемая система будет удовлетворять всем перечисленным требованиям, то мы получим стабильную работу цеха сорбции. В данной статье рассмотрим этапы управления колонной сорбции.

Многокритериальная динамическая задача с экспертными...

Используя лишь конечный набор информации об относительной важности критериев и экспертов, можно найти единственное решение многокритериальной задачи.

Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход.

Нейронные сети в системах управления процессами измельчения...

В связи с этим интерес представляет управление процесса по параметру соотношения «руда-вода» в питании мельницы. Разработка системы управления должно опираться на существующий комплекс программно-аппартаных средств обогатительной фабрики.

Алгоритм многокритериальной оценки технологий заготовки...

В статье представлена многокритериальная система оценки технологий заготовки кормов из трав. В основу разработанной оценочной системы заложены принципы сравнения и классификации многопризнаковых объектов по их свойствам...

Экономическое стимулирование снижения негативного...

Экономическое стимулирование - составная часть экономического механизма управления в сфере природопользования и охраны окружающей среды. Другие экономические методы регулирования (планирование, финансирование мероприятий по охране окружающей среды...

"Черный ящик", как основа решателя задач оптимизации...

Блок-схема работы разрабатываемого программного комплекса показана на рисунке 2. Для некоторой модели

Определить наиболее эффективные технические решения по многим критериям, включая многоцелевое оптимальное управление (многокритериальная постановка).

Современное состояние развития тренажерных систем и систем...

В [6] рассматривается методика построения отказоустойчивой системы автоматического управления газотурбинными двигателями с

Тренажер САУ ГПА «Квант-6" [8] создан на базе одной из современных микропроцессорных систем автоматического управления ГПА...

Оптимизация ДВС с помощью ПК ASCMO | Статья в журнале...

На основе экспериментальных данных построена кибернетическая модель двигателя КАМАЗ и проведена многопараметрическая оптимизация рабочего процесса по циклу ESC. Ключевые слова: комбинированный двигатель внутреннего сгорания, кибернетическая модель...

Алгоритм управления транспортом нефти и газа на промыслах

В научной статье рассмотрены теоретические и методические вопросы управления товарными потоками нефти и газа в компаниях, осуществляющих разработку малодебитных месторождений. Основная цель исследования — разработка рекомендаций по повышению экономической...

Похожие статьи

Проектирование системы автоматизации процесса сорбции...

– осуществление мер по охране окружающей среды. Если проектируемая система будет удовлетворять всем перечисленным требованиям, то мы получим стабильную работу цеха сорбции. В данной статье рассмотрим этапы управления колонной сорбции.

Многокритериальная динамическая задача с экспертными...

Используя лишь конечный набор информации об относительной важности критериев и экспертов, можно найти единственное решение многокритериальной задачи.

Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход.

Нейронные сети в системах управления процессами измельчения...

В связи с этим интерес представляет управление процесса по параметру соотношения «руда-вода» в питании мельницы. Разработка системы управления должно опираться на существующий комплекс программно-аппартаных средств обогатительной фабрики.

Алгоритм многокритериальной оценки технологий заготовки...

В статье представлена многокритериальная система оценки технологий заготовки кормов из трав. В основу разработанной оценочной системы заложены принципы сравнения и классификации многопризнаковых объектов по их свойствам...

Экономическое стимулирование снижения негативного...

Экономическое стимулирование - составная часть экономического механизма управления в сфере природопользования и охраны окружающей среды. Другие экономические методы регулирования (планирование, финансирование мероприятий по охране окружающей среды...

"Черный ящик", как основа решателя задач оптимизации...

Блок-схема работы разрабатываемого программного комплекса показана на рисунке 2. Для некоторой модели

Определить наиболее эффективные технические решения по многим критериям, включая многоцелевое оптимальное управление (многокритериальная постановка).

Современное состояние развития тренажерных систем и систем...

В [6] рассматривается методика построения отказоустойчивой системы автоматического управления газотурбинными двигателями с

Тренажер САУ ГПА «Квант-6" [8] создан на базе одной из современных микропроцессорных систем автоматического управления ГПА...

Оптимизация ДВС с помощью ПК ASCMO | Статья в журнале...

На основе экспериментальных данных построена кибернетическая модель двигателя КАМАЗ и проведена многопараметрическая оптимизация рабочего процесса по циклу ESC. Ключевые слова: комбинированный двигатель внутреннего сгорания, кибернетическая модель...

Алгоритм управления транспортом нефти и газа на промыслах

В научной статье рассмотрены теоретические и методические вопросы управления товарными потоками нефти и газа в компаниях, осуществляющих разработку малодебитных месторождений. Основная цель исследования — разработка рекомендаций по повышению экономической...

Задать вопрос