Математическое моделирование и разработка алгоритмов технологических процессов

Развитие системного моделирования ООО НТЦ «Промышленная Энергетика»

Этапы работ по созданию прогнозных моделей для решения задач по оптимизации режимов потребления энергоносителей

• ИАС «ОптиМет» - оптимизация работы металлургического комбината полного цикла (технология, энергетика, экология, экономика).
• Разработано ООО «ЛАГ Инжиниринг» с участием ООО НТЦ «Промышленная Энергетика»;
• ИАС «ОптиПласт» - Нормирование потребления энергоресурсов для ОАО «Пластик», г. Новомосковск;
• ИАС «НефтеХим» - нормирование потребления энергоресурсов для ОАО «Воронежсинтезкаучук», г. Воронеж;
• ИАС «Нормативы тепловых потерь» - определение нормативных тепловых потерь в системах теплоснабжения;
• ИАС «ОптиГаз» - энерготехнологическая модель газотранспортного плеча из нескольких компрессорных станций;
• ИАС «Теплосеть-3D» - теплогидравлический расчет тепловых сетей при выполнении проектных, наладочных, оптимизационных работ;
• ИАС «ТеплоКС» - мониторинг и оптимизация режимов работы системы теплоснабжения промышленной площадки компрессорной станции;
• ИАС «ВоздухМК» - аэродинамический расчет систем пневмотранспорта и воздуховодов;
• ИАС «ЭСН» - оптимизация режимов работы электростанций собственных нужд;
• «АВО газа» - оптимизация режимов работы аппаратов воздушного охлаждения газа
• ИАС «Гидродобыча» - оптимизация добычи железорудного сырья на основе аэролифтинга

Пример то теме «Разработка расчетно-аналитической модели по нормированию расхода топливно-энергетических ресурсов»

1.Сбор исходных данных и статистической информации о расходе топливо-энергетических ресурсах (ТЭР).

2.Сбор информации о существующей IT – инфраструктуре Заказчика. Оценка архитектуры, объёма и качества решаемых задач.

3.Анализ работы установок, объектов, технологических участков и систем предприятия. Создание реестра основных объектов потребления ТЭР.

4.Оценка системы учета и регистрации потребления энергоресурсов и выработки продукции.

5.Проведение необходимых измерений в системах энергоснабжения и энергопотребления с применением переносных измерительных программно-аппаратных комплексов.

6.Анализ удельного потребления энергоресурсов. Анализ нормативов и фактических объёмов потребления.

7.Определение потребности в энергоресурсах на планируемый период в зависимости от параметров энергоносителей, параметров окружающего воздуха, состава сырья, параметров реакционных смесей и компонентов, режимных данных по аппаратам, рецептуры готовой продукции.

8.Определение методик расчета нормативов потребления энергоресурсов по фактическим данным за прошедший период (год, квартал, месяц, сутки).

• сравнение фактического и нормативного энергопотребления на основе научных методов и расчетов.
• оценка потерь, построение материальных балансов.

9.Разработка концепции прогнозного моделирования технологических процессов (ТП), как сезонное, так и в зависимости от режимов работы установок, объектов, цехов:

• разрабатывается математическая модель технологической установки/агрегата (технологических линий, типа оборудования);
• математическая модель описывают физическую сущность процесса и состоит из уравнений материальных, тепловых балансов, уравнений кинетики химических реакций, тепло - массообмена, уравнений равновесия процессов, уравнений гидродинамики, геометрических, физических начальных и граничных условий;
• модели отдельных технологических установок (агрегатов) при необходимости объединяются в единую модель промышленного предприятия (объекта, участка);

10.моделируются связи между процессами. Устанавливаются технологические ограничения. Аналитическая модель условно основана на пяти процессообменных составляющих:

• Технологические процессы – исходные данные;
• SCADA, АСКУЭ, АСТУЭ – связь и предварительный анализ;
• MES – управление производством, координация и мониторинг;
• Собственно АМ (ИАС) математические модели на основе статистических данных гибкая система с возможностью вероятностного прогноза и вариантов принятия решения;
• ERP – планирование ресурсов от выпуска до реализации;
• OLAP – оперативная, аналитическая (онлайн) обработка данных. Детализация, сборка, полная отчетность.

11.Разработка концептуального проекта аналитической модели и Технического задания на создание и внедрение АМ.

12.Определение качества и количества необходимых и достаточных объёмов алгоритмов (процедур) для реализации разработки и настройки аналитического процессинга в существующую IT архитектуру, с целью обеспечения достаточной результативности решения задач проектируемой модели.

13.Разработка решений по внедрению разработанных модулей в IT инфраструктуру Заказчика.

14.Разработка и опробование методики оценки точности прогноза, анализ возможности нивелирования моделью (инструментарием) погрешностей, обусловленных ошибками персонала, или не точностью измерений, на основе устойчивой работы алгоритма удержания статистики.

15.Разработка аналитической модели, в том числе интерфейсы.

16.Сдача готового продукта Заказчику.