Автор идеи Дмитрий Распопов – один из двенадцати молодых учёных Калужской области, которые стали победителями в региональном конкурсе «УМНИК-2020». Его ежегодно проводит Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.

Перспективная тема

Дмитрий начал заниматься этой темой ещё будучи студентом магистратуры. Два года назад он защитил по ней диссертацию. Эта научная работа стала основой для применения и внедрения интеллектуальных электроэнергетических систем и сетей на промышленных предприятиях с целью повышения их энергоэффективности и экономической эффективности. Сейчас Дмитрий Распопов – аспирант второго курса по специализации «автоматизация технологических процессов и производств в энергетике» и преподаватель отделения ядерной физики и технологий обнинского ИАТЭ НИЯУ МИФИ.

— Тема перспективная, актуальная. Два года назад я уже подавал с ней заявку на грант, но тогда выиграть его не удалось, — рассказывает молодой учёный. — Тогда мы с моим научным руководителем Павлом Анатольевичем Белоусовым её доработали, развили, подготовили небольшой стенд. Я собрал наиболее актуальные данные и разработал некоторые алгоритмы, которые заложили основу и подтвердили актуальность того, что такие интеллектуальные системы нужны для повышения энергоэффективности, для контроля и мониторинга качества электроснабжения на промышленных предприятиях, отслеживания и прогнозирования технического состояния электрооборудования.

Специальность, которую Дмитрий избрал для поступления в магистратуру, называлась: «Приборостроение». Сейчас он занимается автоматизированными системами. Эти два направления дали толчок к разработке той темы, которая получила оценку жюри конкурса «УМНИК-2020».

— Мы все сейчас живём в эру цифровых двойников, цифровизации, искусственного интеллекта, машинного обучения. Я участвовал в чемпионатах Ворлдскиллс, где доказал свою компетентность в области машинного обучения и обработки больших данных. Эти новейшие актуальные алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения я хочу применить и уже применяю в методах и алгоритмах для этой системы. Активно их разрабатываю с применением технологий искусственного интеллекта. Внедрение такой системы на производстве поможет высвободить человеческие ресурсы, обеспечить постоянный контроль оборудования и мониторинг с использованием цифровых датчиков, технологий машинного обучения, искусственного интеллекта, — считает Распопов.

Надёжность и безопасность вкупе с экономической и энергетической эффективностью

Цель данной разработки – это программное обеспечение для системы, которая будет внедряться на промышленные предприятия, в том числе на АЭС. С её помощью оператор сможет автоматизировать ряд задач, связанных с контролем, мониторингом, диагностикой в режиме реального времени наиболее важных параметров электрооборудования:

— Если случатся какие-то неполадки в электросетях и электросистемах, то это может привести к непоправимым аварийным ситуациям, простоям предприятия, что вызовет потерю финансовых средств и производственных ресурсов. А один день простоя атомной электростанции – это колоссальные деньги! Моя система спасёт от этих сбоев. Она также позволит не допустить возможные аварийные ситуации, прогнозировать их, что тоже очень важно. В разработке будут использоваться современные технологии и модели машинного обучения, с помощью которых можно прогнозировать остаточный ресурс оборудования и, соответственно, опасность внезапного возникновения аварийных ситуаций. С помощью этой системы будет обеспечена надёжность и безопасность вкупе с экономической и энергетической эффективностью промышленных предприятий.

Точных аналогов такой системы в мире нет

Как объясняет Дмитрий, прямых аналогов разработанной им системы не существует. Есть некоторые аналоги программного обеспечения, приборов – в том числе и за границей. Но системы, которая будет применять в режиме реального времени производить контроль и диагностику технического состояния с повышением энергоэффективности на 10 процентов — такого нет.

— Из аналогов известны приборы для контроля качества электрической энергии, средства автоматизации и интеллектуализации без применения интеллектуальных алгоритмов. Они достаточно примитивны и не обладают большим функционалом. Моя система – гораздо более сложная и помогает решать большее количество актуальных задач, — рассказывает Дмитрий.

Грант поможет отработать алгоритмы и внедрить интеллектуальную систему в производство

С помощью гранта молодой учёный планирует разработать экспериментальный лабораторный стенд для отработки уже созданных им и разработки новых алгоритмов, прогнозирования, контроля и мониторинга качества электрической энергии и прогнозирование технического состояния электрооборудования.

— Важный момент: эти алгоритмы будут направлены на то, чтобы прогнозировать техническое состояние электрооборудования и контролировать качество электрической энергии для повышения общей энергоэффективности промышленного предприятия. Там будут использоваться параметры, которые позволят определять электрошумовые характеристики. В этом научная новизна. После подготовки стенда будут разработаны методы и алгоритмы, которые впоследствии будут собраны в программное обеспечение, представляющее «сердце» интеллектуальной системы. Затем я планирую создать предприятие и подать заявку на программу СТАРТ.

(врезка):

Дмитрий Распопов – родом из Тульской области, поступил в обнинский ИАТЭ НИЯУ МИФИ в 2013 году на бакалавриат. Направление подготовки – приборостроение, специальная техническая диагностика. В 2017 году начал учиться в магистратуре по этому же направлению, а в 2019 году поступил в аспирантуру. Сейчас его специализация — «Автоматизация технологических процессов в энергетике». Руководит научной работой молодого учёного доцент Павел Анатольевич Белоусов, который преподаёт в ИАТЭ «Основы проектирования приборов и систем», «Физическую диагностику ядерных энергетических реакторов», «Автоматизированные системы управления АЭС» и другие дисциплины.

Е.Ершова