Теоретичні засади та метод моніторингу станів технологічного обладнання малих гідростанцій на основі образно-кластерної моделі

ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ ТА МЕТОД МОНІТОРИНГУ СТАНІВ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ МАЛИХ ГІДРОСТАНЦІЙ НА ОСНОВІ ОБРАЗНО-КЛАСТЕРНОЇ МОДЕЛІ

THEORETIC PRINCIPLES AND METHODS FOR MONITORING STATES OF TECHNOLOGIC EQUIPMENT OF SMALL HYDROSTATIONS BASED ON IMAGE CLUSTER MODEL

Сторінки: 197-203. Номер: №3, 2019 (273)
Автори:
Н.Я. ВОЗНА, І.Р. ПІТУХ
Тернопільський національний економічний університет
NATALIIA VOZNA, IHOR.PITUKH
Ternopil National Economic University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-273-3-197-203
Рецензія/Peer review : 18.04.2019 р.
Надрукована/Printed : 01.06.2019 р.

Анотація мовою оригіналу

У статті розглянуто синтез структури моделі інтерактивного моніторингу квазістаціонарних станів технологічного обладнання малих гідроелектростанцій на основі образно-кластерної моделі. Основною метою даної роботи є розробка теорії та методології побудови образно-кластерних моделей моніторингу станів малих гідроелектростанцій, яка включає розробку теоретичних основ побудови комплексу моделей квазістаціонарних станів багатопараметричних технологічних об’єктів, аналіз структури та характеристик інформаційних потоків, які формуються на гідроелектростанції для моніторингу їх станів. Важливим елементом інформаційної взаємодії компонентів у складі технологічного обладнання гідроелектростанцій є інтерактивний режим реалізації моніторингу, ефективна структуризація моделей об’єктів управління, а також надійне розпізнавання квазістаціонарних, нештатних, передаварійних, аварійних та екологічно-небезпечних ситуацій на об’єктах електроенергетики. Застосування глибокого статистичного, кореляційного, ентропійного та логіко-статистичного аналізу станів об’єктів є перспективним інструментом підвищення ефективності роботи операторів в умовах виникнення нештатних ситуацій для підвищення ефективності аварійної та екологічної безпеки складних промислових об’єктів. Побудова образно-кластерної моделі проводиться з використанням алгоритму розпаралеленого опрацювання статистичних даних та кореляційних характеристик технологічних об’єктів. Викладені теоретичні засади методології побудови образно-кластерної моделі багатопараметричних об’єктів на основі запропонованого функціоналу оцінки стану об’єкту моніторингу. Проаналізовані структурні рішення комп’ютеризованих систем контролю параметрів технологічного процесу. Систематизовані функції інтерактивної взаємодії оператора з об’єктом в інформаційному середовищі комп’ютеризованої системи. Представлена структура розпаралеленого алгоритму побудови та відображення образно-кластерної моделі об’єкта на основі розробленого програмного забезпечення САПР.
Ключові слова: образно-кластерна модель, інтерактивний моніторинг, технологічне обладнання малих гідро-електростанцій, алгоритм розпаралеленого опрацювання статистичних даних, кореляційні характеристики технологічних об’єктів, комп’ютеризовані системи контролю параметрів технологічного процесу.

Розширена анотація англійською мовою

Abstract – The article deals with the synthesis of the interactive monitoring model structure of technological equipment quasi-stationary states in small hydropower plants based on the image cluster model. The main purpose of this work is to develop the theory and methodology of constructing image cluster model for monitoring the states of small hydropower plants, which includes the development of theoretical foundations for the construction of a set of models of quasi-stationary states of multi-parameter technological facilities, analysis of the structure and characteristics of information flows that are formed in hydropower plants for monitoring their states. Interactive mode of monitoring implementation, effective structuring of control facilities models, as well as reliable identification of quasi-stationary, abnormal, pre-emergency, emergency and environmentally hazardous situations at power plants are important for information interaction of technological equipment components of hydropower plants. The application of deep statistical, correlation, entropy, and logical-statistical analysis of the facility states is a promising tool for increasing the operators’ efficiency in conditions of abnormal situations as it leads to increasing the effectiveness of emergency preparedness and environmental safety of complex industrial facilities. The construction of image cluster model is carried out using the algorithm for parallel processing of statistical data and correlation characteristics of technological objects. The theoretical principles of the methodology of constructing image cluster model of multi-parameter objects based on the proposed functional for the assessment of the monitoring object state are described. Structural solutions of computerized control systems of technological process parameters are analyzed. Functions of interaction between the operator and the object in the information environment of the computerized system are systematized. The structure of a parallel algorithm for constructing and displaying image cluster object model on the basis of the developed CAD software is presented.
Keywords: imagine-cluster model, interactive monitoring, technologic equipment of small hydrostations, algorithm of parallel processing of statistic data, correlation characteristics of technologic objects, computerized control system parameters of the technologiс process.

References

1. Karpash О. Technical diagnostics drilling and natural gas equipment: manual. posibn. — Ivano-Frankivsk: IFSTUOG, 2007. — 272 p.
2. Zamikhovsky L. M. Fundamentals of the theory of reliability and diagnostics of technical systems: Teaching. manuals / L.M.Zamikhovsky, V.P. ‑ Ivano-Frankivsk: Flame, 2004. – 360 p.
3. Sementsov G. Basics monitoring of oil and gas industry: Teach. posibn. / G. Sementsov, M. Dranchuk, O. Kohutyak, Ya. Kohuch, Ya. Kurovets / Ivano-Frankivsk IFSTUOG, 2010. — 808 p.
4. abb.com.
5. Сompany “Elektrosvit” site. URL: es.ua
6. Сompany “YОKOGAWA” site. URL: yоkogawa.ua
7. Nykolaichuk Ya. Theoretical foundations and method of construction of a figurative cluster model of a drilling rig operator / Ya. Nykolaichuk, H. Protsiuk // Optoelectronic information-power technologies: international scientific and technical journal. – 2015. – № 29. – P. 96–102.
8. Method of structuring the image-cluster model quasi state control object / N. Vozna, N. Alishov, G. Protsyuk, Ya. Nykolaichuk // Journal of Qafqaz University. Mathematics and Сomputer Science. – Baku. Azerbaijan, 2015. ‑ Volume 3, № 2. ‑ P.105–115/
9. Pitukh I. Expanding the criteria for interactive computer systems / І. Pitukh // Optoelectronic information-power technologies: international scientific and technical journal. – 2015. – № 29. – P. 30-34.
10. Nykolaychuk L. Theory and мethodology of building information models in the field of law // Materials science problem intersectoral conference YUPIS-2011. – Ivano-Frankivsk, 2011. – P. 19–25.
11. Nykolaychuk L. Generalization of information models classes and communication interaction of the subjects of law of information society / L. Nykolaychuk // Proceedings of ХІІІth International Conference CADSM’2015 (Lviv). – 2015. – P. 143–146.
12. Declarative Patent of Ukraine for Utility Model, Patent 107039. – May 10, 2016.
13. Declarative Patent of Ukraine for Utility Model, Patent 68874. – April 7, 2012.