Надежность ядерного реактора – в руках молодого ученого из ЛЭТИ

Надежность ядерного реактора – в руках молодого ученого из ЛЭТИ

Аспирант, ассистент кафедры автоматики и процессов управления СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Александр Синица разработал программу, позволяющую предсказать количество необходимых замен компонентов сложных технических систем.

22.07.2020 114

Целью проекта «Разработка программного комплекса оценки показателей надежности сложных систем с резервированием» является создание программного обеспечения, предназначенного для оценки показателей надежности сложных систем с комплектом запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП-О) и оптимизации комплекта ЗИП-О. Новизна разработки заключается в совмещении аналитического и имитационного подходов к оценке показателей надежности в рамках одного программного средства, а также в наличии функционала по оптимизации комплекта ЗИП-О.

Предложенное программное обеспечение не имеет фундаментальных ограничений и в будущем сможет найти свое применение во многих областях науки и техники. Особенно востребованным будет такое ПО на предприятиях энергетического комплекса, где работают системы с повышенными требованиями к показателям надежности – в частности, системы управления атомным реактором.

«Сложные технические системы, как правило, многокомпонентны, и каждый компонент можно заменить. Однако невозможно иметь полноценный дублирующий комплект этих частей, так как это дорого. И для того, чтобы избежать необходимости полного дублирования, строится математическая модель, предсказывающая оценочное количество деталей, которые придется заменить в течение производственного цикла. За счет этого планируется объем и состав комплекта запасных частей, чем достигается требуемая надежность. Программное обеспечение оценки комплекта запасных частей может быть использовано, например, в задачах проектирования систем управления ядерным реактором, автоматики электросетей, нефтеперегонных комплексов». 

Аспирант кафедры АПУ СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Александр Синица

Идея разработки программного комплекса родилась в ходе выполнения кафедральной научно-исследовательской работы «Проектная оценка надежности и расчет состава комплекта ЗИП системы управления ЯЭУ КМ-1». После успешно проведенных исследований было решено сделать инновационный продукт на базе ПО, разработанного для выполнения поставленных задач. Помимо Александра, создателя вычислительного ядра, в научно-исследовательской работе были задействованы аспирант кафедры автоматики и процессов управления Кирилл Михайлович Жеронкин, зоной ответственности которого являлись верификация результатов и проверка корректности реализации, и студент ФКТИ Кирилл Викторов, который занимался созданием программных моделей систем.

К настоящему времени в рамках проекта создан графический интерфейс, в котором способом Drag-and-drop строится модель и выставляются настройки оборудования из базы. После этого шага пользователю остается только нажать на кнопку «посчитать/оптимизировать» для получения запрашиваемых данных.

«Модель рассчитана на условия нормальной эксплуатации. Катаклизмы, внешние аварийные ситуации предусматривают остановку производства, а данные алгоритмы предполагают нормальное безостановочное функционирование производства. Главным преимуществом разработанной программы является исключение ошибок, которые могут возникнуть при ручном расчете», – отмечает Александр Синица.

Проект программного комплекса оценки показателей надежности сложных систем с резервированием был отмечен наградой в номинации «Информационные технологии» очного финального отбора программы «УМНИК» второго полугодия 2018 года в Санкт-Петербурге и реализуется на средства гранта по программе «УМНИК» Фонда содействия инновациям. Выигранный в конкурсе грант в размере 500 тысяч рублей молодой ученый потратил на разработку и ее дальнейшее развитие.

Разработку программного обеспечения для оценки надежности сложных систем молодой ученый представил на III Международной конференции по управлению в технических системах.