Аспирант Института прикладной математики и компьютерных наук ТГУ Дамир Мурзагулов разрабатывает методы и алгоритмы, которые позволят в автоматическом режиме выявлять аномалии в технологических сигналах. Это поможет снизить количество поломок оборудования и нештатных ситуаций на предприятиях, для которых безопасность производства особенно важна – производства по нефтепереработке, предприятия ТЭК и т.д. Проект поддержан грантом РФФИ.

– Задача, поставленная в рамках проекта, заключается в разработке алгоритмов, которые позволят в режиме онлайн обрабатывать большие данные, поступающие с измерительных устройств, установленных на промышленном оборудовании – задвижки, компрессоры, насосы и т.д., – говорит молодой ученый ИПМКН ТГУ Дамир Мурзагулов. – Аномалии в технологических сигналах могут носить как позитивный, так и негативный характер, но, как правило, они являются свидетельством сбоев в работе оборудования либо предвестником отказа техники.

Сейчас технологические сигналы в большинстве случаев анализируется человеком-оператором, но, во-первых, не у каждого сотрудника хватит квалификации для того, чтобы выявить аномалии, во-вторых, объем поступающих данных настолько высок, что для их обработки тысяч сигналов потребуются десятки специалистов. Гораздо быстрее и качественнее эту задачу выполнят компьютерные модели. Для того, чтобы фиксировать тревожные изменения в сигналах, будут использованы разные подходы: от статистических методов до машинного обучения.

– Сейчас идет работа по созданию компьютерных моделей и специальных наборов данных, в которые вносят как нормальные, так и синтезированные сигналы с многочисленными типами аномалий с разного оборудования, – рассказывает Дамир Мурзагулов. – Модель тренируется распознавать моменты, когда оборудование работает в штатном режиме, затем учится выявлять аномальные фрагменты в сигнале и анализировать риски. На основе полученной информации можно будет разработать предупреждающие меры, например, провести плановый ремонт, который всегда менее затратен по времени и финансам, нежели экстренный.

Конечной целью исследования является создание отдельного продукта – системы предиктивного анализа технологических сигналов, которую можно будет легко интегрировать в ИТ-инфраструктуру промышленного предприятие и эксплуатировать без специалистов по анализу данных.

По словам аспиранта ТГУ, технологические данные, необходимые для создания наборов и обучения моделей, поступают от партнеров ТГУ – нефтедобывающих компаний и заводов по производству стройматериалов. Работу над созданием нового инструмента для Индустрии 4.0 ученый ТГУ планирует завершить в конце 2021 года.

Стоит отметить, что универсальных алгоритмов, позволяющих промышленникам автоматизировать диагностику технических сигналов, в России практически нет. Есть продукты, которые позволяют решать эти вопросы локально на отдельно взятом предприятии. Работу над созданием систем предиктивной аналитики ведут такие известные компании как Siemens, Yokogawa, Schneider Electric.

Добавим, что ИПМКН совместно с промышленными партнерами ведет активные исследования, нацеленные на создание новых продуктов и технологий, необходимых для цифровизации производства. Самым крупным проектом является совместная разработка с компанией ЭлеСи – программно-инструментальный комплекс Integrity SCADA, работающий под импортонезависимыми операционными системами. Он создан при поддержке Правительства РФ для отраслей с критической инфраструктурой – атомной и химической промышленности и т.д. В мае на базе Министерства экономического развития РФ состоялась презентация этого продукта для компаний и корпораций, которые являются его потенциальными потребителями.

Похожие новости

  • 13/04/2018

    Математика поможет защитить космический корабль

    ​Ученые Томского научного центра СО РАН в кооперации с коллегами из Томского госуниверситета, Института физики металлов УрО РАН и Харбинского инженерного университета ведут работы по созданию методов защиты поверхности космических аппаратов от повреждений, моделированию условий возникновения подобных чрезвычайных ситуаций на орбите и формированию нового перспективного класса слоистых материалов для авиа- и ракетостроения.
    1546
  • 02/03/2021

    Ученые НГТУ НЭТИ и ИХТТМ СО РАН создали стенд для испытаний деградации аккумуляторов электромобилей

    Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создали лабораторную установку для испытаний литиевых аккумуляторов (ЛИА) для электромобилей с целью определения деградационной стойкости аккумуляторов.
    814
  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2313
  • 27/04/2021

    В ТГУ придумали, как за 2 часа рассчитать процессы в двигателе ракеты

    ​Аспирант физико-технического факультета Томского государственного университета Александр Кирюшкин совместно с профессором кафедры математической физики ФТФ ТГУ Леонидом Миньковым усовершенствовал алгоритм расчета внутрикамерных процессов в ракетных двигателях, существенно увеличив его точность и сократив время работы до 2-х часов.
    438
  • 06/07/2021

    ТГУ разрабатывает концепцию НЦМУ по государственной безопасности

    В рамках экспертного форума U-NOVUS 2021 при координации Томского государственного университета прошло обсуждение перспектив создания Центра развития науки, технологий и образования в области обеспечения безопасности государства.
    1033
  • 20/02/2021

    На российско-британском форуме эксперт ТПУ рассказал о сотрудничестве с Университетом Heriot-Watt

    ​Директор Центра Heriot-Watt ТПУ Валерий Рукавишников принял участие в российско-британском форуме по транснациональному образованию. В своем выступлении он рассказал о 20-летнем опыте сотрудничества Томского политеха и Heriot-Watt University.
    885
  • 17/03/2021

    «Начинку» датчиков для беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в ТПУ аспиранты из Вьетнама

    Электронные компоненты датчиков для автономной навигации беспилотников и высокочувствительный прибор для измерения разности напряжений разработали в Томском политехническом университете молодые ученые из Вьетнама Ло Ван Хао и Буй Дык Бьен.
    552
  • 17/08/2020

    Аспиранты сибирских вузов – победители конкурса РФФИ: НГАУ, ТГУ, ИРНИТУ

    Аспиранты сибирских вузов получили гранты за лучшие проекты фундаментальных научных исследований. РФФИ на основании решения бюро совета Фонда (протокол № 10(237) от 06.08.2020) публикует списки поддержанных проектов по конкурсу на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты»).
    952
  • 10/02/2020

    Научные направления ТГАСУ – в мировом тренде

    ​ТГАСУ – один из лучших архитектурно-строительных университетов в России и сильнейший проектный, научно-исследовательский и экспертный центр с уникальными интеллектуальными и техническими ресурсами. Вуз готовит не только качественных специалистов-практиков, но и выдающиеся научные кадры.
    996
  • 04/03/2021

    Биомедицина и изменение климата: что будут изучать томские учёные в рамках Большого университета

    ​В рамках проекта "Большой университет" томские ученые планируют проводить совместные исследования в области изменения климата. Также будут проводиться исследования в области биомедицины, синтетической биологии, будут изучаться новые материалы и их свойства.
    376