ИАПУ ДВО РАН

2021 год. Программно-алгоритмический комплекс для построения виртуальных анализаторов показателей качества непрерывных технологических процессов


Руководитель проекта: д.т.н. А.Ю. Торгашов

Краткая характеристика основных технических параметров

Разработаны алгоритмы и программы для построения виртуальных анализаторов (датчиков) показателей качества непрерывных технологических процессов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности и биотехнологии. Внедрение виртуальных анализаторов позволяет сократить частоту длительных и дорогостоящих лабораторных анализов качества продуктов производственного процесса. Виртуальные анализаторы, разрабатываемые с помощью комплекса, позволяют создавать системы усовершенствованного управления технологическими процессами (СУУТП), обеспечивающие максимальный выход наиболее ценных продуктов и снижение энергозатрат производственного процесса. Для повышения точности виртуальных анализаторов в условиях малого набора обучающего сегмента данных (рис. 1) используется физически обоснованная модель (first principles model) технологического процесса для расширения сегмента обучающей выборки.

Для сокращения затрачиваемых вычислительных ресурсов при обновлении моделей в составе адаптивных виртуальных анализаторов без потери точности используются методы кластеризации, осуществляется оценка необходимости обновления моделей. Достигается снижение нагрузки на службу лабораторного контроля (рис. 2) в виде сокращения количества проводимых лабораторных анализов (уменьшение количества отбираемых проб).

Программно-алгоритмический комплекс характеризуется реализацией новых методов предобработки промышленных данных и построения нелинейных динамических и адаптивных виртуальных анализаторов.

Основные преимущества

Высокая точность оценивания и прогнозирования показателей качества технологических процессов: в среднем на 30-40% лучше известных аналогов.

Возможные области применения

При проектировании систем усовершенствованного управления технологическими процессами для химических реакторов, абсорбционных и ректификационных колонн.

Потребители продукции

Нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая промышленность и биотехнология.