Cкорость научно-технологического прогресса и исчезновение определенных видов деятельности, связанное с проникновением автоматизации во все сферы производственных и управленческих процессов, являются факторами роста для предприятий будущего. Цифровая интеграция, объединяющая научные направления, кадры, процессы, пользователей и данные, создает условия для научно-технических достижений и прорывов, обеспечивая научно-экономические сдвиги в смежных отраслях и, прежде всего, на глобальном минерально-сырьевом рынке. В этой связи с целью обучения, исследований и разработок в области цифровых технологий для предприятий минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов в Санкт-Петербургском горном университете императрицы Екатерины II реализуется деятельность Кафедры прикладных компетенций в области цифровых технологий.
Подробнее о задачах
Направления научных исследований
Научное сопровождение и обеспечение опережающей подготовки специалистов для топливно-энергетического и минерально-сырьевого комплексов с применением цифровых технологий
Теория и методология информационного обеспечения объектов недропользования
Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам на предприятиях минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов.
Энергосбережение и повышение энергетической эффективности
Прогнозирование устойчивого развития производственно-логистических цепочек топливно-энергетического и минерально-сырьевого комплексов
Устойчивые энергетические комплексы и системы при переходе к экологически чистой, ресурсосберегающей и конкурентоспособной энергетике.
Цель проводимых исследований:
Создание системы непрерывного обучения и повышения квалификации, направленной на формирование профессиональных цифровых компетенций специалистов, необходимых для обеспечения инновационного развития ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны, адаптированы и внедрены цифровые тренажерные комплексы и системы, сервисы и решения для образовательного и научно-исследовательских процессов для повышение качества подготовки инженерных и научно-педагогических кадров в области цифровых технологий.
Читать далее
Лаборатория
Создание системы непрерывного обучения и повышения квалификации, направленной на формирование профессиональных цифровых компетенций специалистов, необходимых для обеспечения инновационного развития ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны, адаптированы и внедрены цифровые тренажерные комплексы и системы, сервисы и решения для образовательного и научно-исследовательских процессов для повышение качества подготовки инженерных и научно-педагогических кадров в области цифровых технологий.
Цель проводимых исследований:
Разработка моделей, структур и алгоритмов интеллектуальных информационно-аналитических систем для поддержки принятия решений и управления рисками на объектах недропользования.
Ключевые компетенции:
Разработаны теории, методы, технологии кроссплатформенной интеграции между информационными системами, реестрами, моделирующими комплексами и средствами мониторинга.
Читать далее
Лаборатория
Разработка моделей, структур и алгоритмов интеллектуальных информационно-аналитических систем для поддержки принятия решений и управления рисками на объектах недропользования.
Ключевые компетенции:
Разработаны теории, методы, технологии кроссплатформенной интеграции между информационными системами, реестрами, моделирующими комплексами и средствами мониторинга.
Цель проводимых исследований:
Разработка безлюдных технологий в производственных процессах предприятий ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Построены математические модели, разработаны численные методы и системы мониторинга, оценки состояния и управления комплексом оборудования на объектах добычи и транспортировки минеральных ресурсов и энергии.
Читать далее
Лаборатория
Разработка безлюдных технологий в производственных процессах предприятий ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Построены математические модели, разработаны численные методы и системы мониторинга, оценки состояния и управления комплексом оборудования на объектах добычи и транспортировки минеральных ресурсов и энергии.
Цель проводимых исследований:
Разработка методологии и комплексных критериев оценки, технологий и методов управления энергоэффективностью на предприятиях топливно-энергетического (ТЭК) и минерально-сырьевого комплексов (МСК).
Ключевые компетенции:
Разработаны методические подходы к применению цифровых технологий в целях повышения энергоэффективности и энергосбережения на предприятиях МСК, а также комплексные критерии оценки энергоэффективности технологических процессов на предприятиях МСК.
Читать далее
Лаборатория
Разработка методологии и комплексных критериев оценки, технологий и методов управления энергоэффективностью на предприятиях топливно-энергетического (ТЭК) и минерально-сырьевого комплексов (МСК).
Ключевые компетенции:
Разработаны методические подходы к применению цифровых технологий в целях повышения энергоэффективности и энергосбережения на предприятиях МСК, а также комплексные критерии оценки энергоэффективности технологических процессов на предприятиях МСК.
Цель проводимых исследований:
Информационно-аналитическое обеспечение систем поддержки принятия решений по управлению производственно-логистическими цепочками, балансами и инфраструктурой ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны технологии прогнозирования и моделирования перспективных балансов потребления, подходы к обоснованию развития энергетической инфраструктуры через анализ спроса. Получены математические модели прогнозирования спроса на виды энергии и энергетические ресурсы по отдельным видам потребителей, учитывающие не только рост, но и падение спроса на определенные категории потребителей при различных сценариях.
Читать далее
Лаборатория
Информационно-аналитическое обеспечение систем поддержки принятия решений по управлению производственно-логистическими цепочками, балансами и инфраструктурой ТЭК и МСК.
Ключевые компетенции:
Разработаны технологии прогнозирования и моделирования перспективных балансов потребления, подходы к обоснованию развития энергетической инфраструктуры через анализ спроса. Получены математические модели прогнозирования спроса на виды энергии и энергетические ресурсы по отдельным видам потребителей, учитывающие не только рост, но и падение спроса на определенные категории потребителей при различных сценариях.
Цель проводимых исследований:
Разработка структуры, режимов работы и алгоритмов управления автономными и централизованными энергетическими комплексами на основе традиционных, возобновляемых и вторичных источников энергии.
Ключевые компетенции:
Разработаны методы обоснования состава, структур и показателей систем комбинированного энергообеспечения предприятий МСК и ТЭК на основе централизованных и автономных источников распределенной генерации.
Читать далее
Лаборатория
Разработка структуры, режимов работы и алгоритмов управления автономными и централизованными энергетическими комплексами на основе традиционных, возобновляемых и вторичных источников энергии.
Ключевые компетенции:
Разработаны методы обоснования состава, структур и показателей систем комбинированного энергообеспечения предприятий МСК и ТЭК на основе централизованных и автономных источников распределенной генерации.
Инициативные проекты
Научные публикации
Investigation of the effectiveness of an augmented reality and a dynamic simulation system collaboration in oil pump maintenance
Ключевые слова:Augmented reality | Digitalization | Dynamic simulation | Maintenance | Oil pump
Дата публикации: 2022-01-01
Журнал: Applied Sciences (Switzerland)
Авторы: Koteleva, N, Valnev, V, Frenkel, I.
ISSN:20763417
Q2
(Scimago)
The maintenance of oil pumps is a complex task for any operating organization, and for an industrial enterprise in the oil and gas sector of the economy, this issue has a high degree of urgency. One of the reasons for this is a wide spread of pumping equipment in all areas of oil and gas enterprises. At the same time, an aggressive environment, uneven load, remote facilities, and harsh climatic zones (especially in the areas of the Arctic region or production platforms) are factors that make it relevant to develop special systems that help or simplify the maintenance of pumping equipment. Dynamic modeling is one of the modern technologies which allows for solving the urgent issue of assessing the technical condition of equipment. It is the basis of systems that carry out diagnostics and prognostic calculations and allow for assessing the dynamic state of objects under various conditions of their operation, among other functions. Augmented reality technology is a technology that allows for reducing the time for equipment maintenance by reducing the time for searching and processing various information required in the maintenance process. This paper presents an investigation of the effectiveness of an augmented reality and a dynamic simulation system collaboration in oil pump maintenance. Since there is insufficient research on the joint application of these two technologies, the urgent issue is to prove the effectiveness of such collaboration. For this purpose, this paper provides a description of the system structure, gives a description of the development process of the augmented reality system application and tests the application using Microsoft HoloLens 2.
Efficiency Increase of Energy Systems in Oil and Gas Industry by Evaluation of Electric Drive Lifecycle
Ключевые слова:electric drive | spectral analysis of current | harmonic distortion coefficient | pulsation coefficient of electromagnetic moment | technical state boundaries | predictive control algorithms
Дата публикации: 2021-09-24
Журнал: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
Авторы: Korolev, N, Kozyaruk, A, Morenov, V
ISSN:20799276
Q1
(Scimago)
The efficiency issue of energy systems in the oil and gas industry is a crucial factor nowadays. Energy share in the production costs of oil and gas can reach 50%. Among the most important energy equipment are the electric drives of the pumps, compressors, auxiliary units, etc. The paper considered the lifecycle of the electric drives used at oil and gas fields and evaluated their efficiency parameters during periods of operational wear or malfunctioning. At the same time, the lifecycle of the energy equipment was seen as its technical state during operation. Based on the spectral analysis of the current using the finite Fourier transform (FFT), the main frequency components were identified that characterize the type and level of malfunction, taking into account defined efficiency indicators of the electric drive. A technique for assessing the technical state of an electric drive was proposed based on the normalized levels of the amplitudes of the frequency components. Predictive management of the electric drive was implemented in terms of correcting the control system when a malfunction occurs, providing the required efficiency indicators. Boundaries for the technical state of the electric drive were determined. Recommendations for further operation, terms of maintenance and repair or preventive management were presented.
Diagnostics of an asynchronous motor powered from a self-commutated voltage inverter
Ключевые слова:Asynchronous electric motor | Self-commutated voltage inverter | Park's vector | Current spectrum | Torque pulsation
Дата публикации: 2019-11-19
Журнал: Journal of Physics: Conference Series
Авторы: Zhukovskiy, Y.L, Korolev, N.A, Koteleva, N.I
ISSN:17426596
The presented research is focused on two issues. The first one is finding additional
parameters that characterize the technical condition of an electric machine according to the
current consumption. The second one is increasing of the informativeness of diagnostic methods
in conditions of limited access to equipment and incomplete information. The paper discusses a
method for diagnosing low and medium power asynchronous electric motors by electrical
parameters. It is shown that asynchronous electric motors powered from a self-commutated
voltage inverter have contained higher harmonic components in addition to the main harmonic.
The non-sinusoidal voltage leads to the emerging of the highest current components in the stator
winding of the motor. This is the reason for occurring of a pulsating component of the torque on
the motor shaft. Therefore, there are two types of ripple: the one caused by the power supply
from the self-commutated inverter and the one caused by defects. The moments’ coincidence of
these ripples leads to increasing in the amplitude of oscillations. However, significant noise due
to the presence of an autonomous inverter does not allow using the current spectrum to diagnose
damage. Analysis of the hodographs of the Park’s vector of the stator current and voltage allows
one to exclude harmonic components that were formed by the carrier frequency (and multiple of
it). At the same time, analyzing the modulus of the Park’s vector and its spectrum, one can note
pulsations of the amplitude values of the vector modulus corresponding to certain damage.
Отзывы партнёров
"Together with the Educational Center of Digital Technologies at St. Petersburg Mining University, we have been collaborating for several years to shape fundamental and applied challenges and ideas for the digitalisation of the mining industry."
"We are very glad to be part of the process that the Educational Center of Digital Technologies at St. Petersburg Mining University is engaged in. We are confident that this centre can become an assembly point for all those new solutions that will bring the mining industry to a new level."
The Committee for the Fuel and Energy Complex of the Leningrad Region expresses its gratitude to you for your support in holding the Festival and organising an informative exposition of the enterprise aimed at attracting the young generation to the fuel and energy complex profession.
Thanks to your efforts, we will be able to further educate young people full of strength and aspirations for knowledge and creativity in the field of energy saving.
We hope for further fruitful co-operation in the field of energy saving.
Thanks to your efforts, we will be able to further educate young people full of strength and aspirations for knowledge and creativity in the field of energy saving.
We hope for further fruitful co-operation in the field of energy saving.
On behalf of the Ministry of Energy of Russia, we would like to express our gratitude to the WeWatt team of young researchers for the great and necessary work for the industry, done under your leadership on a proactive and pro bono basis.
The results of this study will serve as a basis for further work in this area and will be useful to coal companies in carrying out digital transformation of production facilities, contributing to the effective and successful achievement of the goal.
The results of this study will serve as a basis for further work in this area and will be useful to coal companies in carrying out digital transformation of production facilities, contributing to the effective and successful achievement of the goal.
Institute for Problems of Integrated Subsoil Development, Dmitry Klebanov
Leonid Zhukov, Director of SITECH Division of Zeppelin Rusland Ltd.
Committee for Fuel and Energy Complex, Chairman of the Committee Y.V. Andreev
Ministry of Energy of the Russian Federation
Кафедра в лицах

Николайчук Любовь Анатольевна
Заведующая кафедрой прикладных компетенций в области цифровых технологий
к.э.н. / доцент

Королёв Николай Александрович
Руководитель направления энергетических и электромеханических систем
к.т.н. / доцент

Сержан Сергей Леонидович
Руководитель направления горно-транспортных систем
к.т.н. / доцент

Чупин Станислав Александрович
Руководитель направления компьютерного моделирования
к.т.н. / доцент
Обратная связь





