Тип публикации: отчёт о НИР
Год издания: 2019
Ключевые слова: цифровые технологии, обработка больших данных, интеллектуальная система управления, процесс шарошечного бурения, информационная неопределенность
Аннотация: Проведен анализ современных подходов, применяемых для сбора, анализа, обработки массива данных и оценки достоверности информации с датчиков в системах автоматического и автоматизированного управления технологическими процессами. Исследованы информационные технологии анализа, обработки и моделирования на основе большого объема данныПоказать полностьюх (технологий Big Data) при бурении скважин различного назначения, применяемые для структурирования данных при бурении различных скважин, выявления закономерностей и тенденций, существующих в этих данных, получения достоверных прогнозов изменения параметров процесса бурения, оценки взаимосвязи между различными факторами и рисков. Разработан метод оценки достоверности получаемой цифровой информации о свойствах буримой породы и технологических параметрах в процессе шарошечного бурения при интеллектуальном управлении данным процессом, позволяющий в режиме реального времени выявлять наличие погрешностей в измерениях средствами интеллектуальной системы управления.?Предложена оптимизационная модель управления параметрами процесса бурения с шарошечным долотом, использующая поправочные значения осевого усилия и скорости вращения бурового долота в условиях неполной информации, вызванной случайным изменением свойств пробуренных пород. Разработан метод оптимизации рабочих параметров процесса долотного бурения, основанный на корректирующих значениях режимных параметров - осевого усилия и скорости вращения долота, в зависимости от технических характеристик бурового агрегата и физико-механических свойств буримых пород. Предложенный способ позволяет определить максимальный угол наклона бурового долота, скорость бурения и его соотношение, соответствующее оптимальной эффективности процесса шарошечного бурения, необходимой для адаптивного контроля параметров процесса интеллектуальной автоматизированной системой управления процессом бурения, которая может регулировать и поддерживать значения рабочих параметров соответственно фактическим свойствам буримых пород для эффективного управления процессом.?Представлены результаты исследования эффективности алгоритма непараметрической глобальной оптимизации, применимой к данным, полученным в результате процесса шарошечного бурения. Представлен сравнительный анализ этого алгоритма: анализ производительности алгоритма на основе функций Экли, Растригина, Шекеля, Гриеванка и Розенброка. Были проведены исследования для трех начальных точек алгоритмов распределения: последовательности LP, последовательности UDC, равномерного случайного распределения. Таким образом, был найден лучший способ инициализации начальных точек алгоритма непараметрической оптимизации на этих тестовых функциях. По результатам исследований установлены эффективные параметры генетического алгоритма.?Разработана методика анализа и цифровой обработки большого массива данных в режиме реального времени, основанная на технологиях интеллектуального анализа данных и предиктивной аналитике, при интеллектуализации процесса шарошечного бурения скважин различного назначения в условиях информационной неопределенности. Разработана динамическая технология мониторинга и контроля качества добычи и переработки минерального сырья на основе моделирования месторождений и управления потоком руды, актуальная для крупных горнодобывающих и металлургических предприятий, где руда из нескольких шахт направляется на обогатительную фабрику. Существует проблема, связанная с координацией всех частей технологического процесса от геологической модели месторождения, горных выработок, рудных складов и системы отгрузки до обогатительной фабрики и металлургического завода. Оценивая физико-механические свойства буримых пород и их соотношения при бурении взрывных скважин, определен состав массы породы. Система планирования контролирует перемещение компонентов породной массы от взрывных работ к отправке на рудные проходы. Интеллектуальная система управления процессом шарошечного бурения идентифицирует свойства определенных пород в соответствии с их свойствами и комбинацией. С помощью системы диспетчеризации происходит порционная контролируемая отгрузка руды с накоплением руды определенного состава.