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!

    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету