Інформаційно-вимірювальні смарт-технології моніторингу складних інженерних мереж

Abstract

UK: Мета. Обгрунтування створення і використання інформаційно-вимірювальної СМАРТ-технології моніторингу шахтної вентиляційної системи на основі комплексування базису стаціонарних і переносних приладів визначення аерогазодинамічних параметрів гірничих виробок і вентиляційних споруд та розробка методу структурно-параметричної ідентифікації вентиляційних систем в умовах невизначеності вхідної інформації. Методи. При виконанні досліджень проводився аналітичний огляд СМАРТ-методів постановки і досягнення цілей моніторингу шахтних вентиляційних систем, проаналізовано стан вентиляції, контролю аерогазодинамічних параметрів шахт ДПЕК, наявної бази стаціонарних і переносних приладів їх виміру, а також стан системи протиаварійної безпеки шахт. Результати. Охарактеризовано три етапи моніторингу аерогазодинамічних параметрів і сформульовано основні підходи з використанням СМАРТ-критеріїв до постановки і розв'язання задачі комплексування стаціонарних та переносних приладів виміру аерогазодинамічних параметрів з метою зниження ступеню невизначеності інформації, необхідної для проведення вентиляційних розрахунків. З метою комплексного вирішення задач моніторингу і розрахунку аерогазодинамічних параметрів ШВМ було адаптовано метод структурно-параметричної ідентифікації елементів вентиляційної мережі за умови отримання недостатньо визначеної вхідної інформації. Наукова новизна. Вперше розроблено метод моніторингу аерогазодинамічних параметрів шахтної вентиляційної мережі шляхом комплексування вимірів різними типами приладів і обгрунтовано підвищення точності структурно-параметричної ідентифікації вентиляційної мережі з урахуванням результатів моніторингу. Практична значимість. Отримані результати дозволять підвищити адекватність математичної моделі вентиляційної системи її реальному аналогу, ефективність її аерогазодинамічного моніторингу, точність вирішення вентиляційних задач отримати соціальний ефект за рахунок підвищення безпеки праці гірників.

RU: Цель. Обоснование создания и использование информационно-измерительной СМАРТ-технологии мониторинга шахтной вентиляционной системы на основе комплексирования базиса стационарных и переносных приборов определения аэрогазодинамических параметров горных выработок и вентиляционных сооружений и разработка метода структурно-параметрической идентификации вентиляционных систем в условиях неопределенности исходной информации. Методы. При выполнении исследований проводился аналитический обзор СМАРТ-методов постановки и достижения целей мониторинга шахтных вентиляционных систем, проанализировано состояние вентиляции, контроля аэрогазодинамических параметров шахт ДТЭК, имеющейся базы стационарных и переносных приборов их измерения, а также состояние системы противоаварийной защиты шахт. Результаты. Охарактеризованы три этапа мониторинга аэрогазодинамических параметров и сформулированы основные подходы с использованием СМАРТ-критериев к постановке и решению задачи комплексирования стационарных и переносных приборов измерения аэрогазодинамических параметров с целью снижения степени неопределенности информации, необходимой для проведения вентиляционных расчетов. С целью комплексного решения задач мониторинга и расчета аэрогазодинамических параметров ШВС был адаптирован метод структурно-параметрической идентификации элементов вентиляционной сети при условии получения недостаточно определенной входной информации. Научная новизна. Впервые разработан метод мониторинга аэрогазодинамических параметров шахтной вентиляционной сети путем комплексирования измерений разными типами приборов и обосновано повышение точности структурно-параметрической идентификации вентиляционной сети с учетом результатов мониторинга. Практическая значимость. Полученные результаты позволят повысить адекватность математической модели вентиляционной системы ее реальному аналогу, эффективность ее аэрогазодинамического мониторинга, точность решения вентиляционных задач получить социальный эффект за счет повышения безопасности труда горняков.

EN: Purpose. Ground of creation and use of informatively-measuring SМАTТ-technology of monitoring of the mine ventilation system on the basis of complexing base of stationary and portable devices determination of air-gas dynamic parameters of the mine workings and ventilation constructions and development method of structure-parametrical authentication of the ventilation systems in the conditions of vagueness of initial information. Methods. At implementation of researches the state-of-the-art review of SМАRТ-methods of raising and achievement aims of monitoring of the mine ventilation systems was conducted, the state of ventilation is analyzed, control of air-gas dynamic parameters of the DTEK mines, present base of stationary and portable devices of their measuring, and also the state of the system of against-accident defence of mines. Results. Three stages of monitoring of air-gas dynamic parameters are described and basic approaches with the use of SМАRТ-criterions to raising and decision of task of complexing stationary and portable devices of measuring of air-gas dynamic parameters with the purpose of decline degree of vagueness of information necessary for conducting of ventilation calculations are formulated. With the purpose of complex decision of tasks of monitoring and calculation of the air-gas dynamic parameters of mine ventilation networks the method of structure-parametrical authentication of elements of ventilation network on the condition of receipt was adapted unenough certain entrance information. Scientific novelty. The method of monitoring of air-gas dynamic parameters of mine ventilation network is first developed by complexing of measurings by different types of devices and the increase of exactness of structure-parametrical authentication of ventilation network is grounded taking into account the results of monitoring. Practical meaningfulness. The got results will allow to promote adequacy of mathematical model of the ventilation system to its real analogue, efficiency of its air-gas dynamic monitoring, exactness of decision of ventilation tasks to get a social effect due to the increase of labour safety of miners.