CC BY
78
:П>ОЕНИ£. МПРОЛОГИЇ И ИМООПЛАиИОНМО-ИЗМС^ТЕЛЬНЫЕ ПРИЬОРЫ И СИСТЕМЫ
УДК 665.63
М. И. РЯГУЗОВ
Омский государственный университет путей сообщения
УРАВНЕНИЕ
МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА НА ОСНОВЕ
РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ УСТАНОВКИ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ АВТ-6
В данной статье описана методика формирования регрессионной модели установки первичной переработки нефти АВТ-6 на основе реальных статистических данных, а также приведено уравнение материального баланса, составленного на основе разработанной модели.
Ключевые слова: регрессионная модель, установка АВТ-6, материальный баланс, методика сведения материального баланса.
В ос нош; задачи повышения контроля и зффек-тивности работ установок переработки нефти лежит проблема сведения материальиогобаланса. Такие уста-понки, как АВТ-6, мо|-ут перерабатывать до '1000 тонн нефти вдень. В процессе переработки нефть подвергается неоднократным тепловым и химическим преобразованиям, в результате которых возникает небаланс масс. 11обалапс масс — ото неравенство входных и выходных масс продуктов с учетом потерь. Причинами материального небаланса масс являются:
— нормативные потери;
— неисправность технологического оборудования;
— недоста точность измерений;
— несовершенство АСУ;
— несовершенство методики согласования материального баланса.
Из приведенного перечня вндпо, что для увеличения качества работы ЛСУТП необходимо совершенствовать методику сведения материального баланса.
Для совершенствования методики сведения материального Паланга на основе статистических данных установки первичной переработки нефти ЛВТ-6 была разработана ее регрессионная модель.
Установка первичной переработки нефти АВТ-6 была рассмотрена как единый объект с пятью входными и десятью выходными потоками (рис. 1).
Исходная статистика представляет собой данные с датчиков но всем входным и выходным потокам, снятым в течение месяца. Установка АВТ-6 является системой с запаздыванием и и меет следующую технологии) запуска; заполнение, разгон, циркуляция установки. Процесс пуска может занимать от 2 до 3 дней. Получение продукта происходит через <1-5 часов после подачи сырья на установку 111.
Для пост роения ма тематической модели на основе метода множественной регрессии исходные статистические данные были приведены к определенному виду (табл. I) |2,3|. Для этого потребовалось:
— провести сглаживание статистических данных;
— определить частоту дискретизации измерения параметров процесса;
I — определит!, время запаздывания.
Обработка статистических данных
1. Для формирования математической модели дан* ные были сглажены методом скользящего среднего. Далее по результатам эксперимен тов, проводившихся на протяжении 30 дней, были определены: час тота дискретизации, равная одному часу, и время транспортного запаздывания технологического процесса, равное <1 часам.
2. Определено время, за которое буде т полностью выкачано поданное за 4 часа (время транспортного запаздывания) количество сырья на вход установки ЛВТ-6: т.к. насосы на входе и выходе уст ановки идеи* тичиы (если нет, то их стоит привести к общим ЕИ, например м7ч), то количество часов выкачки равно:
KN,
(II
где АТ,,,, - время, за которое выходные с установки насосы выкачают все количество сырья, пришедшее на установку за время Т(;,
Тр — время транспортного запаздывания;
КЛГЯ1 — количество входных насосов;
- количество выходных насосов.
3. Определен сдвиг во времени: момент времени, когда требуется начать снимать данные с выходных насосов:
ЯМХ/>|1ГУ
Г..+Т
(2)
где Г1Л1|/ии1 - момент времени, который фиксирует начало работы установки (т.е. начало выкачки);
Тп — время, в течение которой) на вход насосами подается сырье;
Тр — время транспортного запаздывания.
4. Определен сдвиг во времени: момент времени, когда требуется закончить снимать данные с выходных насосов:
*7* -- Л Т*
1 WtJt / А■«! * ' * (•
+ A7V
(3)
где Ttux/um - момент времени, который фиксирует окончание работы установки (т.е. выкачано все, что пришло за АТ .
Таблица 1
Вид ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ МЄГОДО МІІОЖССТВЄКН0Л регрессии
Врлми X Врём* Y Входные переменные Выходные переменные
НефПі Пар на установку Бензин ... 4 масляный погон
00:00:00 044)0:00 Х„ ... х», Yu ... Y...
01:00:00 05.00:00
- ... ... ... ... ... ...
КМЮЯО 14:00:00
А Г, — время, в течение которого пл вход насосами подается сырье;
ДТгыч - время, на которое выходные с установки насосы выкачают нее количество сырья, пришедшее на установку за время Т)(.
В качестве начального момента времени было положено Гпи.( = 01.09.2007_00:00:00, а в качестве конечною Тгт ~ 01.10.2007_00:00:00. Далее были проведены вышеописанные вычисления:
Г,м,/нач =01.09.2007 _ 00:00 :00 + 4 = = 01.09.2007_00: 04 :00;
Т'Ш, trm =01.10.2007 __ 00:00:00 + 2ч =
= 01.10.2007 00:02:00.
Формирование математической модели
После приведения исходной статистики к требуемому виду для формирования математической модели на основе метода множественной регрессии были выполнены следующие операции:
— нормирование статистических данных;
— определение порядка полинома;
— формирование системы корреляционных коэффициентов и ее решение с помощью методов решения систем линейных уравнений;
— расчет коэффициентов регрессии Ъ„
— проверка адекватности модели по критерию Фншера|4|.
В результате выполнения вышеуказанных операций регрессионная модель установки АВТ-6 представляет собой систему, состоящую из десяти уравнений, коэффициенты которой приведеш,! в табл. 2.
Y\ - Fy{Xl,XrXuXt.X.J\
П = ед.х2Іх;,.х,.х4)
(4)
Yw = Fu>{Xt.X2,X,,X'.X,)
Основными показателями дан ной модели для каждого уравнения служатскорректироваиные коэффициенты множественной корреляции. Эти коэффициенты приняли значения от0,85 до 0.96, что говорите высокой степени зависимости между входными и выходными потоками установки первичной переработки нефти АВТ-6 |4|.
На основе составленной регрессионной модели установки первичной переработки нефти ЛВТ-6 легко определить и минимизирован» се небаланс масс, а следовательно, и сократить потери, неизбежно возникающие при протекании технологического процесса.
Таким образом, общее уравнение материального баланса масс установки первичной переработки АВТ-6 нефти имеет вид:
■о
*,+й„=£р,+к„; (5)
/-І
гдеЛ/, - количество нефти, пришедшее на установку за время ЛГП1, т/ч;
R„ - остаток нефти внутри установки на Т1Л1Ч, т;
Ry - остаток нефти внутри установки на Тмт, т;
Я, - количество, выкаченное с установки за время Т —Т т/ч
ЛИ»/*.Щ И UA/rv/v'
■Р
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЫСТНИК № і <»3> ИХ» ПРИ60Р0СТКНИИІ. МПРОАОГИ9 И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМТРИТЕАЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИС1ЕМЫ
230
ПРИБОРОСТРО*НИ{. МЕТРОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОНЮ-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫ! ПРИЬОРЫ И СИСТЕМЫ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ метких т 3 <Ы) »09
Таблица 2
Таблица коэффициентов регрессионной модели установки первичной переработки нефти ДВТ-б
в х, х, X, х, X! Хи X, х; х,х. х,х, х,х. х,х, х*х. х,х. хи Х,х, х,х, Х.г х«х, х„
V, 457.27 -11,65 169.78 Яб.бО 0.09 -950.29 о.оа 0.68 -6.44 0.00 -16 35 - 4.39 - 136,66 0.05 96.83 304.62 -0.53 61798 0.00 041 552.61
Ут 130,35 -1.61 35.77 0.01 0.02 -119.98 0.00 0.00 0.81 0.00 0.37 -0.50 - 13.01 0,00 1.22 -8.53 -0.01 -22.63 о.ои 0.00 75.42
У. 68.49 -0,02 12.91 11.82 -0.02 - 192.16 0.00 -0.04 -0.08 0.00 0.31 -0.26 -2.95 0.00 8.35 6 84 -0.02 10.64 0.00 0.00 36,69
У. 98,12 -0.17 -31.99 14.28 0.07 - 98.06 0.00 0.12 -0.16 0.00 0,36 021 0,88 0.00 -0.12 4.66 -0.02 26.52 0.00 -0.01 -18,99
V, 15.14 0.04 0.81 -3.50 0.00 5.35
У, -0.13 -0.13 65.10 -20.90 0.10 - 472.92 0.01 -0.01 -0.28 0.00 -0,95 — 2.03 - 15.15 0.00 11.74 1864 -0.04 120.16 0.00 0.02 11241
V, 3.16 -0.07 -0.05 -8.74 -0.02 77.81 0.00 -0.01 0.07 0.00 -0,07 -0.04 0.7| 0.00 -2.31 -1.63 0,01 - 15.29 0.00 0,00 0.64
V. -1.13 -0,0В -424 4.49 0.02 21.74 0,00 0.02 -0.01 0,00 0.03 -0.19 1,24 0.00 0.34 -0,42 0.00 -11.65 ООО 0.00 0.44
У,
V,, 40.77 -0,17 41.04 37.30 0.06 — ЗСЗ.85 0.00 0.07 -0.18 0.00 -0.29 -1.31 - 13.57 о.оо 5.86 -1.40 -0.01 107.53 0.00 0.02 6.18
где X, — Нефть на установку У, - Газ V* — Манут. гудрон
X. - Пар к« установку У. - Бензин У, - ДТ ВВС
X, - Пар на печи У, - ДТ Зимнее У„ - 2 масляный погон
X, - Газ на установку У, - ДТ Летасс У„ - 3 масляный погон
XI - Топливо жидкое УА - Атмосферный газойль У,„ - 4 масляный погон
Аля приведения параметров X, и Y, к единице измереният/ч и, соответственно, для перехода от X, и Y, к iV, и Pj служат следующие формулы:
От = 0,000012522 • ДУ/а- £* V XV К„• Х,„- %/Лр р (б)
где - массовый расход, т/ч; г - плотность продукта в рабочих условиях, кг/м3; Др - перепад давления па сужающем устройстве, кге/м7;
Кш - поправочный коэффициент па шероховатость трубопровода;
/С„ поправочный коэффициент на притупление входной кромки диафрагмы;
К„ - поправочный коэффициент па расширение материала диафрагмы;
с1;0 - расчетный диаметр сужающего устройства, мм; ЛНа коэффициент расхода сужающего устройства.
Ар = перепад
Vі,,
шкала
(7)
гдсДр - перепад давления на сужающем устройст ве, кге/.ч2;
V мгновенный объемный расходе прибора КИП. м/ч;
шкало - расчетная шкала расхода продукта. мУч; перепад - расчетный перепад давления на сужающем устройстве, кгс/мг.
Сформированная модель позволит:
— разработать новую методику сведения материального баланса;
— усовершенствовать алгоритм сведения материального баланса установки первичной переработки нефти АВТ-б;
— усовершенствовать систему управления ус тановки первичной переработки нефти АВТ-6.
Библиографический список
1. Технологический регламент установки ДВТ-6 (Тексті -Омск: Омский нефтеперерабатывающий завод. 2003. - 170 с.
2. Дрейпер 11. Прикладной регрессионный пналш [Тексті /
Г. Смит.: пер. с англ — М., 1986. -112с.
3. Пучков И. Прикладной линейный регрессионный анализ (Тексг| / Л. Бояджиеиа 1л. Солаков. — М., 1987. - 230 с.
4. Ахиазарова С.Д. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии |Тексг|: учеб. пособием« хим.технол. спец вулоп / п.п. Кафаров. — 2-е над, - М.: Высш. Шк., 1985. 32? с.
РЯГУЗОВ Михаил Игоревич, аспирант кафедры «Автоматика и системы управления» Омской) государственною университета путей сообщения, инже-нер-программисгООО «Информациопио-технологи-ческая сервисная компания».
Адрес для переписки: e-mail: rmi85@rnail.ru
Статья поступила и редакцию 16.06.2009 г.
© М. И. Рягуаов
УДК 681.2.082
И. Н. КРАСНОКУЦКИЙ
Омский государственный университет путей сообщения
КОММУТАЦИЯ
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СВЕТИЛЬНИКОВ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
В статье рассмотрена интеграция системы видеонаблюдения в автоматизированную систему диспетчерского управления наружным освещением для оперативного визуального контроля диспетчером за состоянием удаленного оборудования питающих пунктов. Также изложены алгоритмы получения данных из видеосигнала для принятия решения о времени включения и отключения наружного освещения.
Кпючовые слова: автоматизированная система управления освещением, фотометрический датчик, естественная освещенность, яркость, система видеонабпюдения.
Современные автоматизированные системы в нелокальные и распределенные 11]. Принятие реше-
болыиинсгве случаев являются комплексными и обь- ния о времени включения и отключения светильни-
единяют па одном или нескольких серверах такие ков наружного освещения производится исходя из
функции, как коммерческий и технический учет, заложенного в память годового расписания или и со-
диспетчерское управление объектами энергетики и ответствии с уровнем естественной (солнечной) осве-
наружнмм освещением, теплоэнергетический учет, щенносги и настроенными обслуживающим персо-
а также системы безопасности и видеонаблюдения. налом порогами. Структурные схемы построения
Существующие системы диспетчерского уиравле- таких систем представлены на рис. I и 2. ния наружным освещением, вне зависимости отаипа- Управление работой светильников в локальной
ратных средств и производителя, можно разделить системе осуществляется при использовании фото-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ 8ІСТНИК N* 3 ИЗ) 10» ПЖБОРОСЖЖИИЇ, МГТ»ОЛОГЙ9 И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИПЛЬКЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ
