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!

    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 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
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету