ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ
Оригинальная статья
УДК 622.831+502.604 © М.Л. Журавков, А.В. Николаев, А.В.Кычкин, А.А. Пресняков, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 9-2023 /1171/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-9-55-62
Название
Исследование инструментов цифровых трансформаций подземных горнодобывающих предприятий в аспекте управления спросом на электроэнергию
Авторы
Журавков М.Л., доктор физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая и прикладная механика» БГУ, 220141, г. Минск, Республика Беларусь, e-mail: zhuravkov@bsu.by
Николаев А.В., доктор техн. наук, доцент, профессор кафедры «Горная электромеханика» ПНИПУ,
614990, г. Пермь, Россия, e-mail: nikolaev0811@mail.ru
Кычкин А.В., канд. техн. наук, доцент, научный сотрудник научно-учебной лаборатории междисциплинарных эмпирических исследований Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», 614070, г. Пермь, Россия, e-mail: avkychkin@hse.ru
Пресняков А.А., студент кафедры «Горная электромеханика» ПНИПУ, 614990, г. Пермь, Россия,
e-mail: arseny8950@gmail.com
Аннотация
В работе приведен опыт исследования и разработки цифровых технологий для повышения эффективности работы подземного горнодобывающего предприятия (ПГДП) в аспекте задач управления спросом на электроэнергию системы вентиляции. Представлены типовые инструменты цифровой трансформации на примере автоматизированной корпоративной системы регионального геомеханического мониторинга (СРГМ). Показаны функционально-алгоритмические возможности горно-геологической информационной системы (ГГИС), встроенной в СРГМ. Приведны примеры реализации задач в подсистемах геолого-маркшейдерского сопровождения горных работ; САПР горных работ; интеллектуальной системе анализа, интерпретации и обработки первичной информации ГГИС; приведен пример работы «самокорректирующейся» системы расчета сдвижений и деформаций дневной поверхности в новых горно-геологических и горнотехнических условиях. Показано, как набор цифровых двойников объектов и процессов системы проветривания ПГДП при интеграции в состав ГГИС, могут быть использованы для динамического управления энергоресурсами.
Ключевые слова
Управление спросом на электроэнергию, цифровые трансформации, подземное горнодобывающее предприятие, краткосрочное прогнозирование нагрузки, цифровой двойник.
Список литературы
1. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход. М.: Издательство «Вильямс», 2016. 1408 с.
2. Искусственный интеллект в инженерном образовании / Б.А. Лёвин, А.А. Пискунов, В.Ю. Поляков и др. // Высшее образование в России. 2022. Т. 31. № 7. С. 79-95.
3. Рябко Т.В., Гуртов В.А., Степусь И.С. Анализ показателей подготовки кадров для сферы искусственного интеллекта по результатам мониторинга вузов // Высшее образование в России. 2022. Т. 31. № 7. С. 9-24.
4. Кудж С.А., Цветков В.Я. Сетецентрическое управление и кибер-физические системы // Образовательные ресурсы и технологии. 2017. № 2. С. 86-92. DOI: 10.21777/2500-2112-2017-2-86-92.
5. Development and evaluation of fully automated demand response in large facilities / M. Piette, O. Sezgen, D. Watson et al. // Lawrence Berkeley National Laboratory, 2004.
6. Sezgen O., Goldman C.A., Krishnarao P. Option value of electricity demand response // Energy. 2007. Vol. 32. Is. 2. P. 108-119. DOI: 10.1016/j.energy.2006.03.024.
7. Methods for customer and demand response policies selection in new electricity markets / S. Valero, M. Ortiz, C. Senabre et al. // IET Generation, Transmission & Distribution. 2007. Vol. 1. Is. 1. P. 104-110. DOI: 10.1049/iet-gtd:20060183.
8. Nikolaev A.V., V?th S., Kychkin A.V. Application of the cybernetic approach to price-dependent demand response for underground mining enterprise electricity consumption // Journal of Mining Institute. 2022. Vol. 261. P. 1-10. DOI: 10.31897/PMI.2022.33.
9. Factors defining value and direction of thermal pressure between the mine shafts and impact of the general mine natural draught on ventilation process of underground mining companies / A.V. Nikolaev, N.I. Alymenko, A.A. Kamenskikh et al. // IOP Conference. Series: Earth and Environmental Science. 2017. Vol. 87. № 052020. P. 561-566. DOI: 10.2991/aime-17.2017.91.
10. Kychkin A., Nikolaev A. IoT-based Mine Ventilation Control System Architecture with Digital Twin / 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). 2020. № 9111995. 5 p. DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9111995.
11. The results of air treatment process modeling at the location of the air curtain in the air suppliers and ventilation shafts / Nikolaev A., Alymenko N., Kamenskih A. et al. // E3S Web of Conferences. 2017. Vol. 15. № 02004. 7 p. DOI: 10.1051/e3sconf/20171502004.
12. Факторы воздействия комбайна при добыче угля на увеличение метаноотдачи массива в рабочее пространство лавы / М.В. Павленко, М.П. Хайдина, Д.А. Кузиев и др. // Уголь. 2019. № 4. С. 8-11.DOI: 10.18796/0041-5790-2019-4-8-11.
13. Гидрометеорологическая безопасность и устойчивое развитие России / А.И. Бедрицкий, А.А. Коршунов, Л.А. Хандожко и др. // Право и безопасность. 2007. № 1–2. С. 7–13.
14. Tsirkunov V., Ulatov S., Korshunov A. Assessment of economic efficiency of the National hydrometeorological system modernization project. World Bank Working Paper, 2004.
15. Kychkin A.V., Nikolaev A.V. Architecture of a Cyber-Physical System for the Mining Enterprise Ventilation Control Based on the Internet of Things Platform // Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2021. Vol. 22. Is. 3. P. 115-123. DOI 10.17587/mau.22.115-123.
16. Журавков М.А. Корпоративные автоматизированные системы сопряженного геомониторинга // Наука и инновации. Научно-практический журнал. 2009. № 4. С. 51–54.
17. Журавков М.А. Роль и место корпоративных автоматизированных систем сопряженного геомониторинга в основных технологических процессах современного горнодобывающего предприятия // Рудник будущего. Научно-технический журнал. 2010. № 3. С. 108–112.
18. Журавков М.А., Плескунов В.Н., Невельсон И.С. Перспективы и основные направления внедрения автоматизированных геомониторинговых систем в РУП ПО «Беларуськалий» // Современные информационные технологии при добыче полезных ископаемых: материалы науч. практ. семинара-совещания. Минск: Изд. центр БГУ, 2004. С. 17–31.
19. Zhuravkov M.A., Krupoderov A.V., Konovalov O.L. Study of the stress-strain state in the mined potassium massif with inclined bedding // Geomaterials. 2014. No 4. P. 1–10.
20. Corporation computer system of designing and geological-surveying support of mining works and its subsystem of geomechanical supporting and simulation / M.A. Zhuravkov, O.L. Konovalov, V.E. Zeytc et al. / Proceedings of XIII International Congress of ISM 2007. Budapest, Hungary, 24-28 September 2007
Поддержка
Исследование выполнено при финансовой поддержке правительства Пермского края в рамках проекта Международной исследовательской группы «Разработка цифровой модели прогнозирования и ценозависимого управления спросом на электроэнергию, потребляемую подземными горнодобывающими предприятиями», 2020 г. (соглашение № С-26/506 от 09.03.2021 г.)
Для цитирования
Исследование инструментов цифровых трансформаций подземных горнодобывающих предприятий в аспекте управления спросом на электроэнергию / М.Л. Журавков, А.В. Николаев, А.В. Кычкин и др. // Уголь. 2023. № 9. С. 55-62. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-9-55-62.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 14.03.2023
Одобрена рецензентами: 14.08.2023
Принята к публикации: 25.08.2023
