Надежда Савельевна Севрюгина, д-р техн. наук, доцент
AuthorID: 144506
127434, г. Москва, ул. Прянишникова, 14/7
Nadezhda S. Sevryugina, DSc (Eng), associate professor
AuthorID: 144506
14/7 Pryanishnikova str., Moscow, 127434
Алексей Сергеевич Апатенко, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой
AuthorID: 261571
127434, г. Москва, ул. Прянишникова, 14/7
Alexey S. Apatenko, DSc (Eng), associate professor, head of the department
AuthorID: 261571
14/7 Pryanishnikova str., Moscow, 127434
Иван Григорьевич Голубев, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник
AuthorID: 299734
141261, Московская область, Пушкинский р-н, р.п. Правдинский, ул. Лесная, 60
Ivan G. Golubev, DSc (Eng), professor, chief researcher
AuthorID: 299734
141261, Moscow region, Pushkinsky district, R.P. Pravdinsky, Lesnaya str., 60
Целью исследований явилась разработка концепции создания цифровой копии инфраструктуры мелиоративного комплекса и модели управления с учетом прогнозирования рисков отказов и помощи управления функционирования в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций. Выделена значимость безаварийного функционирования мелиоративного комплекса в структуре безрисковой сельскохозяйственной деятельности. Дано обоснование возможностей исключения возникновения нештатных ситуаций при работе мелиоративного комплекса путем внедрения непрерывного контроля состояния всех систем с использованием современных технологий. Обоснована актуальность разработки концепции создания цифровой копии инфраструктуры мелиоративного комплекса и модели управления с учетом прогнозирования рисков отказов и помощи управления функционирования в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций. Анализ концептуальных моделей показал, что наиболее информативной и реализуемой следует принимать пятимерную модель цифрового образа объекта с включением бесшовной интеграции данных для автономного управления процессами. Технология бесшовной интеграции позволяет управлять процессом, сокращая время разрыва между ожидаемыми и текущими условиями эксплуатации на физическом уровне. Предлагается информационный модуль мелиоративного комплекса представить в виде 3 блоков: блок строительства объекта, блок поддержания работоспособного состояния, блок эксплуатации. Ключевым показателем сформированности цифрового образа принято масштабирование данных по определению ограничений и проблем в каждом периоде жизненного цикла мелиоративного комплекса с выделением функции оптимизации. Принято решение о целесообразности перевода системы оповещения в автономный режим с включением компонентов автоматического регулирования. В качестве примера представлен алгоритм контроля функционирования компонентного элемента мелиоративного комплекса, щитового затвора. Сформирован алгоритм типовой модели цифрового двойника с модулем бесшовной интеграции прогнозирования и выявления аномалии в форме рисков отказов, нарушения безопасности, возникновения нештатных или аварийных ситуаций функционирования отдельных элементов мелиоративного комплекса в режиме реального времени на всем сроке службы систем.
The purpose of the work: – development of the concept of creating a digital copy of the infrastructure of the reclamation complex and a management model, taking into account the prediction of failure risks and the assistance of the management of functioning in case of emergency or emergency situations. The importance of accident-free functioning of the reclamation complex in the structure of risk-free agricultural activity is highlighted. The substantiation of the possibilities of eliminating the occurrence of emergency situations during the operation of the reclamation complex by introducing continuous monitoring of the condition of all systems using modern technologies is given. The relevance of the development of the concept of creating a digital copy of the infrastructure of the reclamation complex and a management model is substantiated, taking into account the prediction of failure risks and the help of operation management in case of emergency or emergency situations. The analysis of conceptual models has shown that the most informative and feasible should be a five-dimensional model of the digital image of an object with the inclusion of seamless data integration for autonomous process management. Seamless integration technology allows you to manage the process, reducing the time gap between expected and current operating conditions at the physical level. It is proposed to present the information module of the reclamation complex in the form of 3 blocks: a block for the construction of an object, a block for maintaining a working condition, and an operation block. A key indicator of the formation of a digital image is the scaling of data to identify limitations and problems in each period of the life cycle of a reclamation complex, highlighting the optimization function. A decision was made on the expediency of switching the notification system to an autonomous mode with the inclusion of automatic control components, as an example, an algorithm for monitoring the functioning of a component element of a reclamation complex, a shield gate, an algorithm for a typical digital twin model with a module for seamless integration of forecasting and detecting anomalies in the form of failure risks, security violations is presented, the occurrence of abnormal or emergency situations of the functioning of individual elements of the reclamation complex in real time throughout the entire service life of the systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.