Разработка информационной системы поддержки принятия решений в ходе технологического процесса транспортировки газа

Петров, Павел Владимирович Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Анализ построения информационных систем поддержки принятия решений (СППР), анализ оперативного управления, разработка методов и моделей СППР. Целью написания данной дипломной работы является повышение эффективности управления технологическими процессами магистрального транспорта газа за счет разработки системы поддержки принятия решений.

Введение ……………………………………………………………………………………………………………………..10
1. Системный анализ методов и моделей управления газотранспортной системой ….11
1.1 Автоматизация транспорта газа……………………………………………………………………………16
1.2 Особенности организации территориально распределенных автоматизированных
систем управления технологическими процессами ………………………………………………….. 17
1.3 Диспетчерское управление транспортом газа ……………………………………………………… 20
1.4 Многокритериальность и процедуры принятия решений по управлению ГТС ….27
1.5 Построение многоуровневых АСУТП …………………………………………………………………..31
1.6 Нейросетевые модели в задачах идентификации состояния ГТС ……………………….. 35
1.7 Программные аспекты создания СППР ……………………………………………………………….39
2. Методы и модели СППР в АСУТП ГТС …………………………………………………………………46
2.1 Разработки методов и моделей выбора структуры ТРАСУТП …………………………….46
2.1.1 Выбор варианта иерархического построения ……………………………………………………. 57
2.1.2 Распределение задач по уровням иерархии………………………………………………………..59
2.1.3 Синтез варианта технической структуры ………………………………………………………….61
2.1.4 Резервирование задач в ТРАСУТП ……………………………………………………………………63
2.2 Задача управления потоками в ГТС …………………………………………………………………….64
2.2.1 Формализованное представление управляемой сети …………………………………………64
2.2.2 Пример расчета вектора управления потоками ………………………………………………..67
2.3 Нейросетевые модели в СППР……………………………………………………………………………… 69
2.4 Формализованное представление процесса диспетчерского управления. …………..73
2.4.1 Формализованная постановка задачи принятия решения по обнаружению
неисправностей ………………………………………………………………………………………………………….. 74
2.4.2 Процедура поиска рационального решения для конкретной аварийной
ситуации ……………………………………………………………………………………………………………………..77
2.5 Механизмы представления моделей знаний для динамической среды управления
ГТС ……………………………………………………………………………………………………………………………..79
2.5.1 Разработка базы данных и базы знаний …………………………………………………………….79
Вывод ………………………………………………………………………………………………………………………….85
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективности и ресурсосбережение. ……………..88
3.1 Потенциальные потребители СППР и область применения ………………………………..88
3.2 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………………………..89
3.3 Диаграммы Исикавы …………………………………………………………………………………………….90
3.4 Оценка коммерческого потенциала ……………………………………………………………………..91
3.5 Анализ структуры затрат проекта ………………………………………………………………………..96
3.5.1 Заработная плата исполнителей…………………………………………………………………………96
3.5.2 Затраты на электроэнергию ………………………………………………………………………………. 98
3.5.3 Накладные расходы ……………………………………………………………………………………………99
3.5.4 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта……………………………99
3.6 Организационная структура проекта …………………………………………………………………100
3.7 Матрица ответственности ………………………………………………………………………………….. 101
3.8 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования …………………………………..102
4. Социальная ответственность ……………………………………………………………………………….. 107
4.1 Введение ……………………………………………………………………………………………………………… 107
4.2 Обучение с учителем ……………………………………………………………………………………………109
4.3 Обучение без учителя…………………………………………………………………………………………..113
4.4 Проблемы НС и варианты их решение ……………………………………………………………….114
4.4.1 Проблема ценности данных и предварительной подготовки ………………………….. 114
4.4.2 Неравномерность распределения классов в реальных задачах ………………………. 115
4.4.3 Интерпретация модели ……………………………………………………………………………………..116
4.5 Интерфейс …………………………………………………………………………………………………………… 117
Список литературы …………………………………………………………………………………………………..120
Приложение А……………………………………………………………………………………………………………. 124

Российская Федерация является владельцем крупнейшей разветвленной
системы магистральных газопроводов. Для полноценного функционирования
данной системы приходится осуществлять целый ряд технологических
процессов (электроснабжение, добыча и транспорт газа, теплосети и др.),
характеризуемых непрерывностью работы при любом режиме (штатном или
нештатном). Для подобных систем необходим постоянный контроль над
управлением с участием диспетчера. Автоматизация процессов также является
неотъемлемой частью системы.
Диспетчерская служба обеспечивает управление всеми
технологическими процессами по добычи и транспорту газа, благодаря чему
данной службе отводится важная роль в газодобывающих и газотранспортных
предприятиях. В настоящее время системы автоматизированного управления
(САУ) обеспечивает диспетчеров полной первичной информации для решения
задач управления. Но даже данный уровень развития технологий управления
не гарантирует правильность принимаемых решений. Системы
диспетчерского управления должна иметь возможность выявления и
диагностики аварийных ситуаций. Для осуществления этого необходимо
использовать методы искусственного интеллекта и реализации систем
поддержки принятия решений (СППР). В диссертационной работе СППР
разрабатывается для систем транспортировки газа.
Задачами диспетчеров и диспетчерских систем является обеспечение
безопасности эксплуатации технологических процессов транспорта газа за
счет минимизации энергозатрат без ущерба для поставок. Для решения этих
задач разрабатываются и улучшаются системы диспетчерского управления,
локальной автоматики и телемеханики. Системы телемеханики являются
узлами связи между территориально-распределенными объектами,
предоставляют необходимую информацию и обеспечивают передачу команд
управления диспетчера на исполнительные устройства. В штатном режиме
работы данные системы предоставляют данные для анализа и оптимизации
работы технологических процессов. При нештатных ситуациях данные
позволяют выявить причины, место аварий, а также варианты локализации
аварийного участка.
На данный момент анализ ситуаций и принятие решений является
обязанностью диспетчера. В нештатных ситуациях необходимо принимать
ответственные решения в сжатые сроки на основе множества данных, что
является большой нагрузкой на диспетчера. Задача принятия решений
усложняется при необходимости анализа технологического объекта сложной
структуры, например, закольцованной трубопроводной системы с перемычки
и различными вариантами потоков газа. Поэтому, появляется необходимость
в разработке СППР для решения задач управления газопроводами и другими
распределенными объектами. Данные системы не должны быть жестко
запрограммированы для дальнейшего динамичного развития,
усовершенствования и возможности адаптации к изменяющимся условиям.
Для обеспечения гибкости системы необходимо использовать элементы
искусственного интеллекта.
Цель данной работы – это повышение эффективности управления
транспортом газа за счет предоставления диспетчеру дополнительной
информации для принятия решений.

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!

    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 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
    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
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 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
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 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
    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

    Другие учебные работы по предмету