Проектирование экспертной системы прогнозирования аварийных ситуаций на технологических объектах нефтегазодобычи

Стерехова, Валерия Сергеевна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной работе проведен комплексный анализ отказов, методов их предотвращения, методов и моделей прогнозирования отказов оборудования нефтегазодобычи. А так же разработана система комплексного анализа данных промысла, представленных в виде временных рядов, которая предназначена для прогнозирования отказов оборудования нефтегазодобычи.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 17
1 Обзор источников литературы по тематике исследования …………………………. 19
1.1 Понятие системы прогнозирования ……………………………………………………… 19
1.2 Анализ отказов оборудования ……………………………………………………………… 20
1.3 Методы предотвращения отказов ………………………………………………………… 22
1.4 Существующие системы прогнозирования …………………………………………… 23
1.5 Постановка задачи ………………………………………………………………………………. 25
2 Разработка концепции системы прогнозирования отказов………………………….. 26
2.1 Анализ работы оборудования ………………………………………………………………. 26
2.2 Анализ моделей прогнозирования ……………………………………………………….. 28
2.3 Структура системы прогнозирования …………………………………………………… 33
3 Проектирование системы прогнозирования отказов…………………………………… 35
3.1Анализ данных …………………………………………………………………………………….. 35
3.1.1 Формирование данных для создания эталонной модели………………….. 35
3.1.2 Обработка и фильтрация данных ……………………………………………………. 37
3.1.3 Формирование данных по аварийным ситуациям……………………………. 38
3.2 Создание эталонной модели ………………………………………………………………… 39
3.2.1 Методы машинного обучения ………………………………………………………… 39
3.2.2 Архитектура нейронной сети …………………………………………………………. 40
3.2.3 Разработка нейронной сети эталонной модели ……………………………….. 43
3.2.4 Обучение нейронной сети эталонной модели …………………………………. 45
3.2.5 Оценка качества нейронной сети эталонной модели ……………………….. 46
3.3 Проектирование системы анализа отклонений……………………………………… 48
3.3.1 Формирование базы знаний ……………………………………………………………. 48
3.3.2 Разработка структуры нейронной сети системы анализа отклонений . 48
3.3.3 Обучение нейронной сети системы анализа отклонений …………………. 49
3.3.4 Оценка качества нейронной сети системы анализа отклонений ………. 50
3.4 Анализ результатов ……………………………………………………………………………… 52
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 53
4.1 Оценка коммерческого и инновационного потенциала НТИ ……………… 53
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 53
4.1.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………… 54
4.1.3Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………. 55
4.2 Организация и планирование работ ……………………………………………………… 57
4.2.1 Организация и планирование НИР …………………………………………………. 57
4.2.2 Определение продолжительности этапов работ ………………………………. 58
4.3 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ………………………………………… 64
4.3.1 Расчет затрат на электроэнергию ……………………………………………………. 64
4.3.2 Расчет затрат на материалы ……………………………………………………………. 65
4.3.3 Расчет основной и дополнительной заработной платы персонала……. 65
4.3.4 Расчет затрат на социальный налог ………………………………………………… 67
4.3.5 Расчет расходов, учитываемых непосредственно на основе платежных
(расчетных) документов …………………………………………………………………………. 67
4.3.6 Расчет амортизационных расходов …………………………………………………. 68
4.3.7 Расчет прочих расходов …………………………………………………………………. 69
4.3.8 Расчет общей себестоимости разработки ………………………………………… 69
4.3.9 Расчет прибыли, НДС, цена разработки ………………………………………….. 70
4.3.10 Оценка экономической эффективности исследования …………………… 71
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 74
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 75
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………… 75
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………. 77
5.2 Профессиональная социальная безопасность ……………………………………….. 78
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть при
эксплуатации объекта исследования ………………………………………………………. 78
5.2.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на
рабочем месте при проведении исследований. ………………………………………… 79
5.2.3 Обоснование мероприятий по защите исследователя от действия
опасных и вредных факторов …………………………………………………………………. 80
5.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 88
5.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду ……….. 88
5.3.2 Анализ «жизненного цикла» объекта исследования. ……………………….. 88
5.3.3 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……………… 90
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 90
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований …………………………………………………………………………………………. 90
5.4.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте при
проведении исследований ………………………………………………………………………. 91
5.4.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС ………………………………………… 93
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 97
Список использованных источников ……………………………………………………………. 98
Приложение А(обязательное) Часть ВКР на английском языке …………………… 102

1 ОБЗОР ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМАТИКЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Понятие системы прогнозирования
1.2 Анализ отказов оборудования
1.3 Методы предотвращения отказов
1.4 Существующие системы прогнозирования
1.5 Постановка задачи
2 РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОТКАЗОВ
2.1 Анализ работы оборудования
2.2 Анализ моделей прогнозирования
2.3 Структура системы прогнозирования

Дата выдачи задания на выполнение выпускной 24.02.2020
квалификационной работы по линейному графику
Задание выдал руководитель/консультант:
Должность ФИО Ученая степень, Подпись Дата
звание

Экспертная система прогнозирования отказов оборудования
нефтегазодобычи разработана для поддержки принятия решений и анализа на
производстве, автоматизированных систем управления технологическими
процессами (АСУТП) и производствами (АСУП), модули КИУС, MES систем,
связанные с анализом, планированием и оптимизацией, модели цифровых
месторождений. Были проведены следующие этапы разработки:
− Разработан подход к разработке и эксплуатации систем
комплексного анализа данных – структурная схема;
− Разработан программный код для модулей системы
прогнозирования на примере печи ПТБ-10 – эталонная модель печи и система
анализа данных;
− Проведено тестирование программы на технологических
параметрах, полученных с модели печи ПТБ [28], а также сгенерированных по
экспертным оценкам отказов.
Применение системы позволит прогнозировать дефекты еще в
«работоспособном» состоянии оборудования. Автоматически определять
косвенные технологические параметры, вносящие вклад в изменении
технического состояния. Работа направлена на развитие стратегии Роснефть –
2022 по направлению цифровизации.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету