Научные семинары НУГ
27.01.21. Постановка задачи динамической оптимизации процесса управления проветриванием подземных горнодобывающих предприятий
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Кычкин Алексей Владимирович, руководитель проекта, кандидат технических наук, заведующий НУЛ МЭИ
В рамках доклада была представлена общая постановка задачи оптимизации процесса проветривания в динамике.Учет динамики при управлении вентиляционным оборудованием позволяет не только сохранить безопасные условия работы персонала, но и снизить нерациональные энергозатраты.
В связи с тем, что измерительная техника может размещаться глубоко под землей и не иметь высокоскоростных каналов связи с центральным сервером, данные технологических процессов довольно часто бывают недоступны и противоречивы. В этом случае применяют подход к управлению с адаптацией за счет вовлечения цифрового двойника процесса или объекта. Данное решение планируется использовать для оптимизации процесса проветривания подземного горнодобывающего предприятия.
В ходе семинара были озвучены следующие цели управления:
1. Обеспечение достаточным количеством воздуха всех рабочих мест и путей перемещения машин в подземных выработках на уровне безопасности
2. Поддержание температуры воздуха в допустимых границах
3. Минимизация затрат на энергопотребление при проветривании
Данные цели необходимо реализовать с учетом правил безопасности, плана ведения горных работ и климатических условий. Участники поделились своими идеями по реализации данного проекта и обсудили возможные направления исследования.
Презентация доклада
Участники семинара
17.02.21. Упрощенная архитектура промышленной киберфизической системы управления проветриванием подземных горнодобывающих предприятий с цифровым двойником
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Селина Анна Дмитриевна, студент 2 курса бакалавриата образовательной программы "Программная инженерия" НИУ ВШЭ - Пермь
В рамках доклада был представлен анализ международных стандартов проектирования киберфизических систем Framework 1.0 и стандарт ISO 50001: 2011. Стандарт Framework 1.0 предполагает соответствие киберфизических систем (CPS) восьми критериям: 1) рекурсивность, 2) понятность, 3) гибкость, 4) устойчивость, 5) безопасность, 6) обмен данными, 7) местоположение и время, 8) интеграция и миграция.
Также были рассмотрены стандарты по проектированию и реализации цифровых двойников (BIM и PIM концепции), методы реализации цифровой копии, а также известные промышленные архитектуры киберфизических систем.
В завершении доклада на примере горнодобывающего предприятия "Уралкалий" была продемонстрирована архитектура киберфизической системы проветривания с цифровым двойником и описана ее информационная модель.
Презентация доклада
Участники семинара
10.03.21. "Разработка модели регулирования режимов работы главной вентиляторной установки с учетом действия общерудничной естественной тяги
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Селиванов Владислав Александрович, студент 2 курса магистратуры образовательной программы "Информационная аналитика в управлении предприятием" НИУ ВШЭ - Пермь
В рамках доклада было рассмотрено понятие цифровых двойников, представлен обзор среды для их моделирования - OpenModelica. OpenModelica представляет собой свободное открытое программное обеспечение для моделирования, симуляции, оптимизации и анализа сложных динамических систем. Согласно классификации по Майклу Гривизу различают три типа цифровых двойников - прототип, экземпляр и агрегатор. По области построения цифровые двойники подразделяют на цифровой двойник продукта, цифровой двойник процесса и цифровой двойник системы.
Также в ходе семинара была продемонстрирована модель цифрового двойника системы проветривания подземных рудников горнодобывающего предприятия «Уралкалий» и были описаны результаты имитационного моделирования.
Участники обсудили текущую работу по проекту, проблемы, которые возникли в ходе моделирования, и как их планируется устранить.
Презентация доклада
Участники семинара
21.04.21. "Разработка алгоритма управления динамической системой на основе аппроксимированного динамического программирования"
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Черницин Игорь Александрович, студент 2 курса бакалавриата образовательной программы "Программная инженерия" НИУ ВШЭ - Пермь
В рамках доклада были представлены возможные реализации алгоритма аппроксимированного динамического программирования (ADP), показаны варианты реализации алгоритма субоптимального управления.
Также были выявлены основные требования для алгоритма Q-Learning ADP и рассмотрены особенности адаптации данного алгоритма под процесс динамического управления проветриванием.
Участники обсудили текущую работу и ответили на вопросы коллег по данному этапу проекта.
Презентация доклада
09.06.21. "Синтез обобщенной структурной схемы системы оптимального управления процессом проветривания с цифровым двойником"
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Павлов Виталий Андреевич, студент 3 курса бакалавриата образовательной программы "Программная инженерия" НИУ ВШЭ - Пермь
В рамках доклада был представлен расчет индикаторов оценки качества управления проветриванием за счет прогнозирования требуемых режимов работы главной вентиляторной установки и системы воздухоподготовки в зависимости от изменяющихся внешних возмущающих факторов.
Также были продемонстрированы структурные схемы систем автоматического управления проветриванием шахт и рудников. И предложена обобщенная структурная схема системы оптимального управления процессом проветривания на основе цифрового двойника технологического объекта.
В конце семинара участники обсудили текущую работу по данному этапу проекта.
Презентация доклада
16.06.21 "Алгоритм субоптимального управления процессом проветривания подземных горнодобывающих предприятий на основе аппроксимированного динамического программирования"
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Кычкин Алекей Владимирович, руководитель проекта, кандидат технических наук, заведующий НУЛ МЭИ
В рамках доклада была представлена постановка задачи динамического управления процессом проветривания подземных горнодобывающих предприятий на конечном интервале времени. Показан алгоритм динамического управления как поиск оптимальной траектории. Для реализации субоптимального управления на бесконечном горизонте времени предложено использовать инструмент аппроксимированного динамического программирования (ADP).
На семинаре были подведены итоги первого этапа исследовательского проекта «Динамическая оптимизация параметров контура управления киберфизической системы проветривания подземного горнодобывающего предприятия» и определены задачи, которые предстоит решить на втором этапе проекта.
Презентация доклада
23.06.21 "Интеграция ИТ решений на базе InfluxData, подключение Modelica и Python к InfluxDB"
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Горшков Олег Владимирович, стажер-исследователь, аналитик НУЛ МЭИ
В докладе была представлена постановка задачи интеграции ИТ решений на базе InfluxData, подключения Modelica и Python к InfluxDB, интеграции веб-приложения и аналитической части проекта управления проветриванием подземного горнодобывающего предприятия.
Подробно рассмотрена архитектура информационной системы, архитектурный стиль взаимодействия компонентов приложения и используемые интерфейсы, протоколы и форматы данных, используемые при данном взаимодействии.
Презентация доклада
06.10.21 "Разработка интеграционного сервера для использования аналитических моделей динамической оптимизации"
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Горшков Олег Владимирович, стажер-исследователь, аналитик НУЛ МЭИ
В докладе были представлены практические аспекты реализации задачи интеграции аналитических моделей в состав платформы Интернета вещей.
Предложен механизм информационного взаимодействия моделей, разрабатываемых на языке Python, с сервером с использованием интеграционных интерфейсов, а также разработаны и протестированы методы для передачи данных в формате временных рядов в модели и получения результатов расчетов. Интеграционный сервер дополнительно может использоваться для реализации механизмов динамической оптимизации при управлении проветриванием.
Презентация доклада
23.11.21 "Результаты исследования динамической оптимизации параметров контура управления киберфизической системы"
Место проведения: платформа Zoom
Докладчик: Кычкин Алекей Владимирович, руководитель проекта, кандидат технических наук, заведующий НУЛ МЭИ
В докладе были подведены итоги работы НУГ за первый год исследования. Большая часть задач решены успешно, получены знания и опыт работы с технологическим стеком цифровых двойников, алгоритмами динамической оптимизации, методом ADP обучения с подкреплением.
В рамках доклада была представлена экспериментальная часть исследования, которая включает в себя блоки для работы с имитационной моделью промышленной HVAC системы. В режиме имитации был получен стоимостной эффект от использования алгоритма с обучением по управлению технологическим оборудованием, сформулированы направления дальнейших исследований в части интерпретации управляющих воздействий и получаемых эффектов.
Презентация доклада
Нашли опечатку?
Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и отправьте нам уведомление. Спасибо за участие!
Сервис предназначен только для отправки сообщений об орфографических и пунктуационных ошибках.