Автоматизированная информационная система анализа качества природного газа

Автор(ы): Брокарев И.А., Васьковский С.В., Фархадов М.П.

Выпуск: 108

Рубрика: Управление техническими системами и технологическими процессами

Год: 2024

Библиография: Брокарев И.А., Васьковский С.В., Фархадов М.П. Автоматизированная информационная система анализа качества природного газа // Управление большими системами. Выпуск 108. М.: ИПУ РАН, 2024. С.174-191. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2024.108.10

Дата опубликования: 31.03.2024

Ключевые слова: анализ качества природного газа, оценка точности систем анализа, автоматизированные информационные системы

Аннотация: Рассматривается и исследуется автоматизированная информационная система определения энергетических параметров природного газа, приведены её основные узлы, показан вариант работы системы на экспериментальных данных. Разработанная архитектура автоматизированной системы состоит из следующих узлов: информационная подсистема, реализующая разработанные алгоритмы; подсистема измерительной информации; подсистема проведения анализа. Рассмотрен метод анализа качества природного газа на основе нейронных сетей. Основные достоинства метода и системы на его основе заключаются в следующем: преимуществом каждой из подсистем является их многофункциональность, позволяющая модифицировать систему на каждом этапе под определенную задачу и осуществлять получение необходимой измерительной информации коммерчески доступным и относительно недорогим измерительным оборудованием. Разработка модели для решения задачи анализа качества природного газа включает в себя ряд этапов: выбор данных для обучения модели; выбор архитектуры модели; выбор метода обучения модели; оценка точности работы модели. Система апробирована с использованием результатов экспериментов, проведенных в лабораторных условиях на данных реальных газовых смесей. Рассчитаны показатели точности определения энергетических параметров, по которым можно сделать вывод о возможности применения исследуемого метода и системы на его основе для анализа качества реальных газовых смесей. Реализованная архитектура автоматизированной информационной системы обеспечивает анализ качества газа с низкими временными затратами.

Author(s): Brokarev I., Vaskovskii S., Farhadov M.

Article title: Automated information system for natural gas quality analysis

Issue: 108

Year: 2024

Keywords: analysis of the quality of natural gas, assessment of the accuracy of gas analysis systems, automated information systems

Abstract: The article proposes an automated information system for determining the energy parameters of natural gas, shows its main components, and shows a version of the system’s operation based on experimental data. The proposed architecture of the automated system consists of the following parts: an information subsystem that implements the developed algorithms, a measurement information subsystem, and an analysis subsystem. The main advantages of the method and the system based on it are as follows: multifunctionality, which allows to modify the system at each stage for a specific task and obtain the necessary measurement information using commercially available and relatively inexpensive measuring equipment. Development of a model for solving the problem of analyzing the quality of natural gas includes a number of successive stages, namely: selection of data for training the model; choice of model architecture; choosing a model training method; assessing the accuracy of the model. The system was tested using the results of experiments conducted in laboratory conditions using data from real gas mixtures. Indicators of the accuracy of determining energy parameters have been calculated, from which it can be concluded that the method under study and the system based on it can be used to analyze the quality of real gas mixtures. The implemented architecture of the automated information system is information and computing, providing analysis of gas quality with low time costs.