Низкокачественный бензин — одна из самых распространенных причин поломок мотора. Его свойства влияют на срок эксплуатации двигателя и всей топливной системы, поэтому очень важно следить за качеством горючего еще на этапе производства. Существующие методы анализа имеют ряд недостатков, например, математические модели измерительных систем склонны к устареванию. В связи с этим, их периодически нужно обновлять путем ручного сопоставления большого количества данных из разных источников, что занимает много времени и сил. Если этого не сделать, то это может повлечь за собой некорректное определение показателей качества топлива. Аспиранты Пермского Политеха разработали пользовательский веб-интерфейс для ускоренного и удобного сбора данных о нефтепродукте в одном месте.
Разработка ученых Пермского Политеха поможет нефтяным компаниям быстро и точно определять качество бензина / ©Getty images
Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования представлена на всероссийской студенческой научно-технической конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии».
На нефтеперерабатывающих и химических предприятиях для определения значений показателей качества нефтепродуктов используются аналитические методы контроля, например, лабораторный анализ. Также широкое распространение получили поточные анализаторы различного исполнения и назначения, которые определяют состав и показатели качества нефтепродуктов в режиме реального времени. Наиболее эффективными являются анализаторы на основе ближней инфракрасной спектроскопии, в которых применяются калибровочные модели. Они имеют ряд достоинств, но основным их недостатком является то, что со временем эти модели устаревают.
Это влечет за собой некорректное определение значений показателей качества и, как следствие, получение несоответствующей продукции. В связи с этим необходимо проводить периодическое обновление, то есть перекалибровку моделей. Этот процесс усложняется тем, что необходимые данные находятся в различных источниках информации. По мнению разработчиков ПНИПУ, все это можно автоматизировать с помощью веб-интерфейса с алгоритмом предварительной обработки данных с последующим хранением этих данных на SQL-сервере.
«Интерфейс позволяет осуществлять мониторинг состояния поточного анализатора с целью оценки корректности определения значений показателей качества. На данный момент в информационной системе предприятия производится сбор результатов измерения поточного анализатора и результатов лабораторного анализа. При внедрении нашего интерфейса, можно установить новое оборудование, например, вспомогательную автоматизированную систему и межсетевой экран, либо развернуть веб-сервер на существующей рабочей станции, обладающей необходимыми характеристиками», — рассказывает аспирант кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ Алмаз Зиануров.
«Вспомогательная автоматизированная система выступает в роли веб-сервера. Пользователи, используя IP-адрес этого сервера, могут осуществлять мониторинг работы поточного анализатора. В роли пользователя могут выступать, например, начальник установки или инженер производства.
Используя возможности данного веб-интерфейса, инженер-исследователь может выгружать сопоставленные для калибровки данные, то есть объединенные показатели результатов лабораторного анализа, с соответствующими файлами спектра поточного анализатора, а также загружать на его сервер обновленные калибровочные модели. А межсетевой экран необходим для обеспечения информационной безопасности, то есть для мониторинга входящего и исходящего сетевого трафика, что в текущие дни очень актуально», — поясняет научный руководитель аспиранта, доктор технических наук, профессор кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ Александр Шумихин.
Веб-интерфейс состоит из 6 вкладок, где основными являются страницы для бензина с октановым числом 95 и 92. На этих вкладках в виде графика отображаются данные лабораторного анализа и результаты измерения, полученные поточным анализатором. Таким образом производится мониторинг работы, то есть оценивается качество калибровочной модели поточного анализатора. При снижении точности моделей производится выгрузка синхронизированных данных для обновления.
Веб-интерфейс, созданный разработчиками Пермского Политеха, позволяет ускорить процесс создания калибровочных моделей, минимизирует ручной труд и позволяет оценить качество калибровочной модели поточного анализатор в режиме реального времени.
