16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/371-372/6042115.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 15-16 (371-372) август 2019 года

Виртуальное исполнение

Тема номера Ирина КРИВОШАПКА 1680

Технология «цифровой двойник» появилась около 30 лет назад и предназначалась для космической отрасли. Не исключено, что в то время на виртуальный прототип реального космического объекта или процесса была возложена невыполнимая миссия, в связи с чем «цифрового двойника» оставили на Земле.

Спустя почти треть века «цифровой двойник» по‑прежнему остается сложным программным продуктом, который создается на основе множества разнообразных данных и с каждым днем приобретает все новые функции. Сегодня такие двойники работают практически в любой отрасли: для начала они освоили промышленное пространство мира.

Эксперты этой сферы говорят, что технология дает возможность моделировать любые ситуации, возникающие на производстве или объекте. Цифровой двойник подбирает те адекватные сценарии, которые позволяют избежать сбоев и форс-мажоров. Информация для двойника собирается как при «рождении» продукта, так и в процессе его функционирования – прототип продолжает собирать и анализировать данные во время всего жизненного цикла реального объекта, в том числе с помощью многочисленных IoT-датчиков. В настоящее время виртуальными версиями обладают как небольшие машины и механизмы, так и крупные объекты – электростанции и гидротехнические сооружения.

Несмотря на то, что пока еще рано утверждать, что цифровые двойники стали полноправными участниками энергообъектов и инфраструктуры, связанной с ними, представители гидроэнергетики видят в этих инновациях хорошие перспективы.

- Так называемый «цифровой двойник» (впервые это понятие появляется в 2003 г. в публикации Майкла Гривса - помощника директора Центра управления жизненным циклом и инновациями в Технологическом институте Флориды) моделирует основные процессы, характеризующие работу контролируемого объекта на всех этапах его существования, - рассказала начальник отдела «Статика и сейсмостойкость бетонных и железобетонных сооружений» АО «ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева» София Гинзбург . - Это не просто 3-D модель объекта, это комплекс баз данных и математических моделей, позволяющих в режиме реального времени накапливать и оценивать информацию о поведении реального физического объекта в течение всего его жизненного цикла. Комплекс может состоять из различного числа разнотипных моделей. Его состав зависит от сложности процессов, характеризующих функционирование объекта, и от конкретных задач, поставленных перед «цифровым двойником». Наличие «цифрового двойника» станции позволит своевременно выявить возникающие проблемные зоны сооружений или оборудования, оптимизировать сроки проведения и стоимость ремонтов. Это даст возможность повышения эффективности работы станции за счет более рационального использования имеющихся ресурсов.

В данный момент в нашей компании уже есть опыт создания различных моделей, которые можно назвать первыми шагами в направлении к «цифровым двойникам». В нашем отделе мы разрабатываем расчетные модели природно-технических комплексов «гидротехническое сооружение – основание – водохранилище – окружающая среда», обладающие таким набором свойств, который позволяет с определенной степенью достоверности моделировать отклики сооружения на изменяющиеся внешние воздействия в реальных условиях эксплуатации.

По словам С. Гинзбург, эти модели могут стать центральным звеном «цифровых двойников» при объединении их в единую логическую структуру с системами эксплуатационного мониторинга ГТС, что обеспечит полную автоматизацию сбора, ввода, анализа и вывода информации.

Так, в настоящее время разработаны и эксплуатируются отдельные подсистемы (компоненты), обеспечивающие сбор, обработку, анализ и представление данных об эксплуатационном состоянии ряда ГТС ГЭС (Бурейская, Чиркейская, Миатлинская, и др.). Помимо этого, разработаны геометрические (трехмерные) и расчетные модели ряда сооружений (Саяно-Шушенская, Красноярская, Бурейская, Зейская и др.). Созданы методики и разработаны программные средства для решения задач идентификации параметров расчетных моделей ГТС на основе данных натурных наблюдений, позволяющие уточнить (откалибровать) параметры моделей таким образом, чтобы они наиболее полнно и адекватно описывали состояние моделируемых сооружений. Ведутся работы по интеграции подсистем. В этих работах принимают участие специалисты по эксплуатационному мониторингу ГТС, по расчетам сооружений, инженеры-программисты.

Адекватность поведения «цифрового двойника» работе реального объекта, в значительной мере, зависит от объема используемой информации и средств ее обработки. Поэтому выполнение работ по созданию ЦД требует применения передовых современных программных средств и вычислительных систем. В связи с этим высокую актуальность приобретает проблема оснащения данными средствами организаций разработчиков.

Применение ЦД, в свою очередь, позволит перейти на новый уровень контроля и оценки состояния ГТС на всех этапах их жизненного цикла, основанный, в частности, на BIM-технологиях, и получить более эффективные механизмы принятия решений по управлению надежностью и безопасностью объектов гидроэнергетики.

Гидроэнергетика , Инновации, Информационные технологии

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.