Статьи

В настоящее время, на современном этапе развития промышленности, внедрение элементов искусственного интеллекта в процесс анализа данных телеметрии промышленных систем становится более и более распространенным. Нейросетевые решения реализуются и для систем экологического контроля.

В первую очередь, это базовый продукт — программно-аппаратный комплекс «СервисНейро». Он работает в качестве СППР — системы поддержки в принятии решений техническими специалистами предприятий. Базовое аппаратное решение представлено в виде нейрокомпьютера, одноплатного устройства, выполняющего аналитическую обработку данных непосредственно по месту установки на ключевое технологическое оборудование.

Комплекс «СервисНейро» — полностью собственная разработка ГП «Сервис Софт», по всем уровня реализации, решения сертифицированы и защищены патентами, система адаптирована на Linux и Windows, совместима практически со всеми промышленными СКАДа. Гибкая система внедрения позволяет развертывать систему согласно требований заказчика, в различных вариантах реализации — например, в замкнутом контуре локальной сети заказчика, либо же, напротив — для удаленного контроля оборудования в разнесенных на сотни и тысячи километрах точках установки.

Комплекс «СервисНейро» позволяет решать широкий круг задач современного производства, в том числе и экологические.

Необходимо упомянуть о методологии наших решений. Она опирается на нейросетевую обработку данных. Отличие от традиционных методов и алгоритмов анализа данных формулируется просто — если алгоритмические данные опираются на идеальные, стандартные условия, определенные фиксированными формулами отношений показателей, то нейросетевая модель не программируется, а обучается на большом количестве архивных данных и постоянно дообучается на новых данных, последовательно повышая свою точность. Таким образом, производственные процессы прогнозируются по опыту реального производства, а нейросетевой прогноз представляет собой динамическую норму процесса.

Основные средства нейросетевой аналитики — прогностика и классификация. Прогностика позволяет определять математическое значение непрерывных технологических показателей по времени, на горизонте прогноза. Классификация — определяет события и состояниятехнологических систем по входящим данным телеметрии.

Рассмотрим эффективность применения нейросетей на примерах. Нейросетевая аналитика, в общем случае, позволяет:
1. Видеть тренд, направление изменений показателей и, тем самым, заранее предупреждать достижение ими критических значений.
2. При отклонении от прогноза, сделанного ранее, в реальном времени (динамической нормы процесса) — сразу же фиксировать это отклонение в качестве нештатной ситуации.
3. По типу отклонения от нормы — классифицировать происходящие в технологической системе события.
Классификационные решения, надо отметить, в основном предназначены для анализа высокочастотных данных (недоступного традиционной телеметрии в силу ограничений по объему и периодизации передаваемых данных). Имеются в виду данные видеоконтроля, тепловизионные, вибрационные, акустические — глубокий анализ которых позволяет выявлять нештатные ситуации на производстве и неисправности оборудования без присутствия человека, в режиме 24/7, на ранних стадиях проявления.

Итак, в задачах экологического контроля предлагается:

— в первую очередь отслеживать и прогнозировать любые непрерывные данные (уровни сбросов и выбросов загрязняющих веществ по отдельным и совокупным показателям, давление, температуру, расход энергоносителя и т. д.);

— предупреждать достижение критических значений (например, по уровню выбросов в атмосферу);

— оперативно обнаружить отклонения от стандартного процесса;

— определять количественные и качественные показатели отклонений за отчетный период, формируя отчетную документацию в требуемой форме.

Комплексный анализ показателей, например, по данным автоматической системы непрерывного контроля выбросов, по ряду показателей выбросов — позволяет не только классифицировать состояния соответствия норме отдельных показателей, но и диагностировать изменения в технологическом процессе, выдавать рекомендации по необходимым действиям для соответствия процесса требованиям экологической безопасности.

Кроме того, средства комплекса «СервисНейро» позволяют контролировать работу оборудования, обеспечивающего экологическую безопасность (в том числе насосы, компрессоры, воздуховоды, системы вентиляции и водоснабжения).

Развернуть комплекс «СервисНейро» в качестве пилотного проекта возможно в течении 6 месяцев — стандартного срока реализации. Опробовать эффективность и новизну нейросетевых средств экологического контроля на производстве достаточно просто и не требует высоких затрат – это не высокоумная теория, это практика и современность.