CC BY
58
УДК 622.862.7.012.3 А.В. Пичуев
ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Приведено описание структуры информационно-аналитической системы, в основу которой положена разработанная система управления базой данных по электробезопасности (СУБД-ЭБ) горного предприятия. Приведено описание функциональной модели предложенной системы и ее составляющих, а также представлена схема формирования входных параметров и показателей для анализа надежности и безопасности.
Ключевые слова: электробезопасность, надежность, параметры системы управления, структура информационно-аналитической системы, управление базой данных.
7Т"ля реализации задач техническо-
г~Щ го контроллинга электробезопасности в системе оперативного управления электроустановками горного предприятия разработана информационноаналитическая система оценки надежности и безопасности (СУБД-ЭБ) функционирования систем релейной защиты на основе оперативного контроля режимных пара-метров электроустановок.
Функциональная модель (рис. 1) информационно-аналитической системы управления базой данных СУБД-ЭБ для электротехнической системы горного предприятия (ЭТС ГП), включает в себя следующие основные компоненты:
- операционные данные в существующих источниках данных (файлах, базах данных, внешних источниках информации);
- процессы доступа, извлечения, очистки, преобразования, интеграции, суммаризации, объединения и загрузки операционных данных;
- процессы доставки аналитических данных конечным пользователям;
- процессы исследования и анализа данных;
- аналитические данные в базе данных информационного хранилища. Организация доступа к данным в СУБД-ЭБ осуществляется в соответствии со стандартом ODBC при помощи алгоритма доступа, основанного на системе Microsoft Word и языка четвертого поколения Visual Basic [1].
Процессы доступа, извлечения, очистки, преобразования, интеграции, суммари-зации, объединения, и загрузки данных реализуются с помощью специализированных ETL-инструментов.
Анализ данных базируется на технологиях интерактивной аналитической обработки данных OLAP, глубинного анализа данных DM и визуализации данных.
Технологии анализа данных позволяют исследовать данные с помощью математических моделей, основанных на статистических, вероятностных или оптимизационных методах, с целью выявления в них заранее неизвестных закономерностей или зависимостей.
Рис.1. Функциональная модель информационно-аналитической системы СУБД-ЭБ
В процессе анализа данных активно используются разнообразные формы их графического представления, обеспечивающие возможности качественной оценки их свойств.
Оператор-аналитик может работать с информационно-аналитической системой в двух основных режимах: в режиме построения отчетов и в режиме исследования.
В режиме исследования оператор-аналитик лишь анализирует данные, выясняя их характеристики с различных точек зрения. Автоматизированный процесс исследования тенденций, моделей и взаимосвязей контролируемых параметров включает в себя применение статистических методов анализа для выявления закономерностей, которые могут быть установлены в процессе обработки собранной информации. Исследование данных позволяет обнаруживать корреляцию между контролируемыми параметрами и формировать модели данных, которые позволяют строить прогнозные модели.
Процесс исследования данных включает в себя три основных операции: получение среза информации, представление информации и ее детализация.
Получение среза данных, позволяет оперативно выявить в нем значения контролируемых параметров в режиме реального времени. Самым простым способом поиска подобных параметров является представление их в виде диаграмм или графиков.
Применение операции по детализации, позволяет определить характер и динамику изменения контролируемого параметра и его составляющих.
В результате исследования формируется соответствующий отчет, включающий в себя состав данных, структуру и внешний вид контролируемых параметров.
На рис. 2 представлена схема формирования входных параметров и показателей для анализа надежности и безопасности в ЭТС ГП [2].
Для выполнения поставленной задачи информационная база данных СУБД-ЭБ данных дополнительно формируется
следующими информационными массивами.
1. Параметры фидеров КРС: номер фидера - NF; протяженность ВЛ - LVL; протяженность КЛ - LKL; сечение провода - SVL; сечение жил кабеля - SKL; сопротивления изоляции фаз сети относительно земли - RI, XI, ZI.
2. Режимные параметры нагрузки: номинальное напряжение сети -UN; присоединенная нагрузка - PN; потребляемый рабочий ток - IR; ток и напряжение нулевой последовательности I0 и U0.
3. Параметры устройств релейной защиты и средств контроля изоляции сети: тип устройства контроля и релейной защиты - NR; ток срабатывания защиты
- ISZ; уставка реле - URZ; время срабатывания ступени защиты - TSZ. На стадии оперативного управления информационным потоком, характеризующим текущее состояние электроустановок, диспетчер (оператор-аналитик) осуществляет ввод данных по отключениям в КРС, имевшим место в период его работы. При этом из фиксируемых параметров формируется в основной базе массив, включающий следующие данные: текущая дата - DATA; номер фидера - NR; время отключения - TOFF; время включения - TON; код вида повреждения - TAN; код сработавшей защиты - KSZ.
На основании обработки параметров информационных массивов определяются следующие расчетные показатели, характеризующие текущее состояние системы.
Показатели надежности: параметр потока отказов - WT; средняя наработка на отказ - T; вероятность безотказной работы
Оперативные данные о состоянии эл остр <Ю fl прудов ,1 НИН и сетей в ЭТС ГП
Параметры Параметры Режимные Параметры
текущет о фидеров КРС параметры устройств
р ежима нагрузки релейной защиты и
эк сплуатации ср еде тв к онтр ОЛЯ
Программное обеспечение для анализа базы данных СУБД-ЭБ
Показатели Абсолютные и
надежности относительные
и безопасности показатели динамики
работы ЭТС отключений в ЭТС
Показатели Параметры прогнозной
эффективности модели
ф ункционир ованин надежности и
устр ойс тв контроля и без от с но с ти
защиты эксплуатации ЭТС
Критерии эффективной и безопасной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта в ЭТС ГП
Рис. 2. Схема формирования входных параметров и показателей для анализа надежности и безопасности в ЭТС ГП
- РТ, время восстановления питания электрооборудования - ТВР.
Показатели эффективности работы ЭТС: коэффициент функционирования узла нагрузки - КР; коэффициент проти-воаварийной управляемости - КРи, эффективности функционирования защиты - KFZ.
Показатели динамики отключений: коэффициент роста - KR; темп прироста
- ТМ абсолютное значение одного про-
цента прироста - AN; коэффициент опережения - KOP; средний уровень отключений - NS0; средняя скорость роста - DSN; средний коэффициент роста - KSR; средний темп роста TSR; гистограммы и графики динамики отключений для соответствующих фидеров КРС.
Параметры прогнозной модели: ожидаемое число отключений на заданный интервал времени - NPR; интенсивность
потока ожидаемых отключений - IPO, графики экстраполирующих функций.
Полученные расчетные показатели являются основой для определения критериев эффек-
1. Дейт К.Д. Введение в системы баз данных. Introduction to Database Systems. 8-е изд. -М.: «Вильямс», 2006.
тивной и безопасной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта в системе технического контроллинга электробезопасности на горном предприятии.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Сидоров А.И., Петуров В.И., Пичуев А.В., Суворов И.Ф. Обеспечение электробезопасности в системах электроснабжения. - Чита: ЧитГУ, 2009, - 268 с.
— Коротко об авторах --------------------------
Пичуев А.В. - доцент, кандидат технических наук, Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, [email protected]
--------------------------------------------------------------------------- РУКОПИСИ,
ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Улицкий В.М., д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой оснований и фундаментов ПГУПС, научный руководитель «НПО «Г еореконструкция-Фундаментпроект»,
Шашкин А.Г. канд. техн. наук, генеральный директор НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект», E-mail: [email protected]
Шашкин К.Г., канд. техн. наук, член РОМГГиФ, ведущий специалист НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект»,
Лисюк М.Б., канд. техн. наук, «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект»
Васенин В.А., канд. техн. наук, «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект»
Деформирование основания при устройстве глубоких котлованов: сравнение различных методов расчета с данными натурных наблюдений (810/03-11 от 21.12.2011) 25 с.
Рассмотрен вопрос соответствия реальности различных моделей и методов расчета ограждающих конструкций глубоких котлованов. Этот вопрос является крайне актуальным при развитии подземного строительства в условиях слабых грунтов и плотной городской застройки. На основе развернутых фирмой «Геореконструкция-Фундаментпроект» в Санкт-Петербурге широкомасштабных натурных исследований работы глубоких котлованов сделаны выводы относительно пригодности методов прогноза деформаций ограждения и осадок соседних зданий. Рассмотрены несколько опытных площадок, на которых проведены натурные наблюдения.
Ключевые слова: глубокий котлован, расчет ограждения котлована, натурные исследования, упруго-вязко-пластическая модель грунта.
Ulitskiy V.M., Shashkin A.G., Shashkin K.G., Lisyuk M.B., Vasenin V.A. THE DEFORMATION OF THE FOUNDATION DURING EXCAVATION OF DEEP PITS: THE COMPARISON OF DIFFERENT METHODS OF CALCULATION BASED ON THE DATA FROM NATURAL TESTS
The paper deals with the issue of how real the correspondence is between various models and computation methods for retaining structures of deep excavations. This issue is extremely acute for underground developments in soft soils and congested city areas. Based on broad in-situ studies deployed in St.Petersburg by “Georeconstruction-Foundationproject” to investigate deep excavations conclusions have been drawn as to how applicable the methods for predicting deformations of cofferdams and settlements of adjacent buildings really are. The paper provides information on a series of test pits where in-situ studies have been conducted.
Key words: Deep pit, calculations of the sheeting, natural tests, viscoelastic-plastic model of soil.
