Введение к работе
Актуальность проблемы
При управлении непрерывными технологическими процессами газовой отрасли цена диспетчерского решения очень велика. Сложность принятия решения возрастает при отсутствии или недостоверности части параметров. Кроме того, с течением времени тенденция ухудшения ситуации может нарастать, в связи с чем, резко уменьшится резерв времени на принятие решения. Это время необходимо постоянно отслеживать и определять заново. Проблемы взаимодействия человека и машины стали в настоящее время общими для атомной энергетики, нефтяной и газовой промышленности, химического производства, авиации, транспорта и других отраслей народного хозяйства. Анализ ряда аварий в этих отраслях показал, что одной из причин аварий являются ошибки диспетчерского персонала, непринятие или принятие неправильных управляющих решений. Таким образом, в увеличении степени технологического риска и снижении производственной безопасности в системе «человек - машина» существенную роль играет человеческий фактор. Возрастают требования, предъявляемые к качеству выполнения операторами и диспетчерами своих функций в человеко-машинной системе управления. Особенно это важно для таких мощных систем, как Единая электроэнергетическая система, Единая система газоснабжения.
Цель и задачи
Целью работы является повышение эффективности управления непрерывными технологическими процессами магистрального транспорта газа за счет разработки методов и моделей поддержки принятия диспетчерских решений по перераспределению газовых потоков. Для решения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:
системный анализ методов и моделей управления газотранспортной системой с учетом специфики непрерывных технологических процессов;
исследование моделей физических процессов и формирование дискретно-событийных моделей управления транспортом газа;
разработка методики включения дискретной-событийной модели в контур управления системы поддержки принятия решений по формированию потоков транспорта газа;
разработка сценария системы поддержки принятия решений и апробация методов и моделей системы управления потоками транспорта газа.
Научная новизна
Научную новизну составляют методы и модели управления ГТС, интегрированные в систему поддержки принятия решений по выбору режимов управления непрерывными технологическими процессами транспорта газа. На защиту выносятся:
формализованные параметрические модели описания физических процессов транспорта газа;
дискретно-непрерывная модель управления газотранспортной системы в виде иерархического гибридного автомата;
модель темпоральной логики в системе поддержки принятия решений по перераспределению потоков;
макет сценария системы поддержки принятия решений по управлению процессами распределения потоками транспорта газа;
Методы исследования
При разработке, адаптации и исследовании моделей описания механизмов управления технологическими процессами транспорта газа в диссертации использовались методы общей теории систем, математического программирования, теории автоматов, теории графов, теоретико-множественный аппарат и др.
Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов
Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов определяется корректным использованием современных математических методов и моделей, предварительным статистическим анализом, согласованностью результатов аналитических и имитационных моделей. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения результатов работы в ряде предприятий.
Практическая ценность
Научные результаты, полученные в диссертации, доведены до практического использования. Они представляют непосредственный интерес в области автоматизации управления газотранспортной системой.
Реализация результатов работы
Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе на кафедре АСУ МАДИ.
Результаты, полученные при выполнении работы, могут найти дальнейшее развитие и применение для анализа и решения широкого класса задач по автоматизации и управлению непрерывными технологическими процессами.
Апробация работы
Содержание отдельных разделов и диссертации в целом было доложено и получило одобрение:
на Российских и межрегиональных научно-технических конференциях и семинарах (2008-2010 г.г.);
на заседании кафедры АСУ МАДИ.
Совокупность научных положений, идей и практических результатов исследований составляет актуальное направление в сфере теоретических и практических методов принятия решений в области комплексной автоматизации газотранспортной системы.
Похожие диссертации на Автоматизированная система управления непрерывными технологическими процессами перераспределения транспортных потоков
