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!

    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
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 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
    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
    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
    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

    Другие учебные работы по предмету