Основные результаты работы

Диссертационная работа является обобщением достигнутых под руководством и при личном участии автора результатов многолетних исследований, разработок, испытаний и эксплуатации в реальных условиях приборов, средств автоматизации, программно-технических комплексов и интегрированных многоуровневых информационно-управляющих систем в целом для различных направлений деятельности предприятий газовой промышленности.

В ходе выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты.

1. Разработана и внедрена в практику НИИИС концепция построения МИУС РВ для предприятий газовой отрасли, обеспечивающих повышение безопасности и эффективности управления технологическими установками в режиме реального времени с помощью программно-технических средств информационной поддержки принимаемых решений.

2. Разработаны и доведены до коммерческого продукта программно-инструментальный комплекс «Орион» как единое средство построения специального программного обеспечения для автоматизации технологических процессов в реальном времени на основе перспективных технологий, а также отечественные SCADA-системы АТОМ и «Сургут-QNX», – не уступающие по своим характеристикам зарубежным аналогам.

3. На базе проведенных исследований разработаны и серийно выпускаются в НИИИС отечественные технические средства «нижнего» уровня: промышленные микропроцессорные контроллеры КПН и КБА-01М; расходомеры РГЖ-001 (на ПЭВМ) и РГЖ-001-01 (на контроллере КПН).

4. Построены математические модели, сформулированы оптимизационные задачи, предложены и развиты генетические алгоритмы компоновки, трехмерной трассировки и диагностики радиоэлектронного оборудования, используемого в МИУС РВ.

5. Построена агрегированная математическая модель процесса разработки газовой залежи для трех основных эксплуатационных режимов дренирования: газового, жесткого водонапорного и водонапорного, – на основе которой предложен и развит численный метод решения задачи распределения производительности всего месторождения между куполами (УППГ).

6. Построен комплекс математических моделей и разработаны эффективные алгоритмы решения совокупности взаимозависимых оптимизационных задач распределения ресурсов в многоуровневых иерархических управляемых системах, формализующих процессы добычи (по критерию минимизации потерь давления в системе «пласт-скважины-шлейфы-установка предварительной подготовки газа»), транспортировки (по критериям максимизации объема транспортируемого газа и минимизации затрат на его транспортировку) и переработки газа (по критериям максимизации дохода от производства продуктов и минимизации затрат на отгрузку готовой продукции, затрат на работу технологических установок, затрат на приобретение сырья).

7. Построена математическая модель помпажа как наиболее опасного из нестационарных режимов компрессора, позволяющая провести аналитические исследования помпажной границы, определение положения рабочей точки нагнетателя в системе координат «политропный напор – квадрат объемного расхода» и дать рекомендации для антипомпажной защиты КЦ.

8. Впервые в отечественной практике проведена разработка и освоено серийное производство программно-аппаратных средств комплекса телемеханики УНК ТМ на микропроцессорах, предназначенного для контроля и управления технологическими процессами линейной части трубопроводного транспорта газа.

9. На основе методов математического моделирования разработана и программно реализована информационная экспертно-аналитическая система многокритериальной оценки, анализа и прогнозирования технического состояния линейной части магистральных газопроводов.

10. На основе выполненных научных исследований разработаны и внедрены на предприятиях газовой отрасли (ООО «Севергазпром», «Сургутгазпром», «Ноябрьскгаздобыча») многоуровневые ИУС РВ, обеспечивающие автоматизацию технологических процессов и объектов добычи, транспортировки и переработки газа (газового конденсата).

Таким образом, в диссертационной работе сформулирована, обоснована и решена актуальная, имеющая важное народно-хозяйственное значение, проблема создания в газовой отрасли многоуровневых информационно-управляющих систем реального времени, обеспечивающих оптимизацию эксплутационных режимов и управление производительностью технологического оборудования, внедрение которых приводит к повышению качества принимаемых решений и снижению себестоимости продукции и, тем самым, вносит значительный вклад в развитие экономики страны.