en

НИОКР

1.1. Определение характеристик горения твердых, жидких и композиционных (эмульсии и суспензии) топлив

Краткое описание НИОКР: проведение лабораторных, натурных, аналитических и численных исследований в интересах заказчика для определения характеристик зажигания, горения и выгорания твердых, жидких и смесевых (в том числе на основе низкосортных компонентов и отходов) топлив для выбора оптимальных режимов работы энергетического оборудования, в том числе с применением собственных программных пакетов и авторских модулей, встроенных в коммерческие пакеты моделирования.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Повышение эффективности технологических процессов за счёт интенсификации процессов воспламенения и выгорания топлив.
  2.  Снижение финансовых издержек за счет вовлечения в технологию выработки энергии топливных композиций из горючих отходов или низкосортных топлив.
  3. Экспериментальные и аналитические оценки изменения режимов работы существующего энергетического оборудования при переводе на непроектные виды и сорта топлива.
  4.  Математические модели физико-химических процессов, протекающих в топках котлов (оригинальные программные коды и модели в коммерческих пакетах): распыление топлива, зажигание, горение, аэродинамика газовой среды в топочном пространстве и газоходах).
  5. Прогнозирование интенсивности шлакования поверхностей нагрева и разработка мероприятий по снижению его негативного влияния.

 1.2. Определение экологических характеристик при пиролизе, газификации и сжигании твердых, жидких и композиционных составов

Краткое описание НИОКР: лабораторные, натурные и аналитические исследования (в интересах заказчика) состава продуктов пиролиза, газификации и горения различных видов топлива (твердые, жидкие, смесевые на основе низкосортных компонентов и отходов) при разных режимах функционирования энергетических установок, а также разработка мероприятий для управления составом дымовых газов за счет изменения соотношения и состава компонентов смесевых топлив (в том числе добавка инертных веществ для изменения качества и скорости химических реакций окисления).

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Данные о составе продуктов сгорания различных видов топлива, полученные с использованием высокоточных измерительных и аналитических приборов, для широкого диапазона условий и режимов функционирования энергетического оборудования.
  2.  Разработка программ технологических мероприятий для приведения состава атмосферных выбросов предприятия-заказчика к нормативам с целью снижения экономических издержек за счет устранения экологических нарушений и штрафов.

 1.3. Модификация свойств материалов в результате воздействия лазерного излучения

Краткое описание НИОКР: лазерная обработка металлических поверхностей для модифицирования их свойств с учетом особенностей эксплуатации и целью повышения срока службы оборудования.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Рекомендации по использованию лазерных методов обработки поверхностей металлов с целью повышения стойкости к низкотемпературной коррозии, а также к коррозии в кислотной среде с РH=1–3, для повышения стойкости к золовым и шлаковым отложениям.
  2. Лазерные методы текстурирования и химического модифицирования поверхностей металлов с целью интенсификации процессов теплопередачи, сдвига возникновения кризиса теплообмена в область более высоких температур (уменьшение явлений гидродинамической и тепловой неустойчивости, зарождения очагов неоднородности потоков).

 1.4. Создание гидратированных топлив на основе горючих газов

Краткое описание НИОКР: научно-обоснованная технология полезного использования метановых газовых гидратов (побочный продукт газо- и нефтедобычи) путем их разделения.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Формирование с учетом специфики заказчика технических предложений по организации сбора, хранения и разделения (диссоциации) компонентов метановых газовых гидратов.
  2. Разработка методик и рекомендаций по эффективному внедрению в технологический процесс заказчика продуктов диссоциации метановых гидратов (метан и вода высокой степени чистоты): вовлечение полученных ресурсов в энергетическое хозяйство и системы обеспечения жизнедеятельности персонала.
  3. Формулирование перечня мероприятий для предотвращения формирования газовых гидратов при эксплуатации газо- и нефтепроводов.

 1.5. Разделение водонефтяных эмульсий путем создания гидратированного топлива

Краткое описание НИОКР: внедрение технологии выделения компонентов водонефтяных эмульсий за счет воздействия гидратов инертных газов (CO2).

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты: эффективное разделение некондиционных нефтяных жидкостей, образующихся в качестве побочных технологических процессов и нештатных ситуаций, на чистые компоненты с дальнейшим вовлечением в ресурсную базу заказчика.

 1.6. Абсорбционные методы очистки дымовых газов от СО2

Краткое описание НИОКР: комплексное повышение эффективности абсорбционных способов очистки дымовых газов от СО2 на базе фундаментальных экспериментальных исследований и математического моделирования.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты: 

  1. Разработка с учетом специфики и требований заказчика на базе экспериментальных данных физических и математических моделей процессов улавливания CO2 газопарокапельными смесями с варьируемым составом.
  2. Формулирование с использованием мультикритериального подхода рекомендаций для обеспечения наиболее эффективного улавливания CO2 газопарокапельными смесями для снижения концентраций парниковых газов в атмосфере и их повторного использования.
  3. Снижение экологической нагрузки деятельности заказчика в регионе.

Общее описание эффекта от замены традиционных жидких углеводородных топлив на биотоплива:

  1. Замещение углеводородов в сырьевом балансе биокомпонентами
  2. Расширение сырьевой базы компонентов для приготовления топлив.
  3. Уменьшение затрат приготовления топлив.
  4. Снижение стоимости готового топлива.
  5. Коррекция критических температур: замерзания; вспышки; зажигания; горения.
  6. Снижение содержания в выхлопных газах двигателей: оксидов азота; оксидов серы; оксидов углерода; легких углеводородов.
  7. Комплексное снижение углеродного следа.
  8. Общее снижение расхода топлива за счет: увеличения объема аэрозольного облака при распылении; повышения однородности смеси окислителя и паров горючего; повышения скоростей прогрева и испарения топлива; увеличения полноты сгорания топлива.
  9.  Увеличение теплотворной способности топлив за счет добавления твёрдых частиц.
  10. Комплексное увеличение КПД двигателей.
  11. Повышение относительного показателя эффективности топлив с учетом экологических, экономических, энергетических и технологических индикаторов.

I. Основные имеющиеся инструменты и методики для проведения экспериментальных исследований в интересах заказчика:

  1. Применение уникальных методик оптической диагностики газожидкостных потоков (метод цифровой трассерной визуализации, методы высокоскоростной регистрации, методы лазерной индуцированной флюоресценции и фосфоресценции, интерферометрический метод).
  2. Использование уникальных экспериментальных стендов с разными схемами нагрева и сжигания топлива (в потоке разогретых газов, муфельной печи, на разогретой подложке и в пламени).
  3. Испытания компонентов и смесевых топлив с использованием уникального оборудования (режим двумерной хроматографии и детектирование с помощью масс-спектрометра).
  4. Исследование широкой группы физико-химических процессов в разноразмерных каплях и спреях.

II. Возможности математического моделирования:

  1. Математические модели движения, дробления, тепломассопереноса, зажигания и горения отдельных капель и спреев в камерах двигателей, смешивающих блоков и др.
  2. Математические модели процессов, протекающих в двигателях, позволяющие исследовать основные технологические и эксплуатационные показатели их работы в широком диапазоне условий.
  3. Цифровые двойники основных технологических этапов получения биотоплив и их использования в двигателях.

III. Пилотные установки:

Реальные авиационные газотурбинные двигатели и двигатели внутреннего сгорания с комплектом сенсоров для измерения широкой группы эксплуатационных характеристик и потенциалом их развития по запросу заказчика (измерение температурных, скоростных характеристик газожидкостных потоков, состава и к концентраций компонентов выхлопных газов, механический характеристик работы двигателей, интенсивности вибрации, шума).

IV. Комплексный подход к управлению эффективностью топлив с учетом метода мультикритериальной оценки

Ввыбор оптимального технологического решения с учетом группы энергетических, экологических, экономических факторов и их баланса по запросу заказчика.

 2.1. Создание экспериментальных методик тестирования топливных рецептур по горению, испарению, распылению, смешиванию, антропогенным выбросам

Основной результат: адаптированная под требования заказчика методика тестирования SAF-топлив, позволяющая выделить оптимальные условия распыления, зажигания, горения биокеросина, а также минимизировать вредные атмосферные выбросы.

 2.2. Разработка математических моделей испарения, зажигания и горения saf-топлив

Основной результат: прогностический инструмент, позволяющий достоверно определять характеристики тепломассопереноса, зажигания и горения биокеросина в широком диапазоне условий эксплуатации авиационных и других двигателей.

 2.3. Проектирование системы прогнозирования оптимальных составов saf-топлив с применением нейросетей

Основной результат: инструмент выбора оптимального сырья и соотношения компонентов SAF-топлива в конечном продукте в соответствии с условиями и требованиями заказчика.

 2.4. Создание цифровых двойников основных технологических этапов изготовления saf-топлив

Основной результат: инструмент достоверной цифровой имитации всех этапов и стадий технологического процесса получения биокеросина.

 2.5. Проведение заказных испытаний на пилотных установках авиационного назначения

Основной результат: массив данных заданного заказчиком объема и состава, полученный в результате экспериментальных измерений высокой точности (теплофизические, гидродинамические, реологические, кинетические свойства SAF-топлив, характеристики тепломассопереноса, зажигания и горения топлив, механические, энергетические и экологические характеристики работы двигателей).

 2.6. Создание биотоплив для наземных транспортных двигателей

Краткое описание НИОКР: технология получения соответствующего ГОСТ биодизеля из растительного материала с учетом доступной заказчику сырьевой базы на основе модернизированной реакции трансэтерификации (с использованием специализированных мембран).

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты: 

  1. Вовлечение в производственный цикл заказчика побочных растительных материалов (рапсовое, талловое и другие масла) и получение экономических и экологических бонусов вследствие экономии ископаемых углеводородов и снижения стоимости моторного топлива.
  2. Управление энергетическими, реологическими и экологическими характеристиками биодизеля с учетом индивидуальных сырьевых возможностей и потребностей заказчика за счёт гибкости предлагаемой технологии получения топлива, а также использования смесевых рецептур (смеси на основе нескольких сортов биодизеля, с добавлением воды и спецжидкостей).
  3. Выполнение лабораторных тестов для определения энергетических, теплофизических, химических и экологических характеристик жидких топлив (с применением высокочувствительных измерительных и аналитических приборов, а также тестовых установок с реальными транспортными двигателями).

3.1. Автоматизированная система формирования отчетности

Краткое описание НИОКР: разработка системы автоматизированного формирования отчетов на основе бизнес-данных в БД.

  1. Планируемые результаты: Возможность гибкого создания отчетов с использованием функциональности офисного ПО (шаблон отчета может оформить пользователь – задать оформление, формулы, графики и пр.).
  2.  Возможность динамического добавления формул, графиков и других объектов MS Excel в соответствии с бизнес-логикой отчета.
  3. Формирование отчетов с заданными пользователем параметрами.
  4. Формирование отчетов по расписанию.

 3.2. Информационная система мониторинга и управления мобильными бригадами

Краткое описание НИОКР: разработка системы мониторинга и управления мобильными бригадами, которые для выполнения работ перемещаются между различными объектами.

Планируемые результаты: 

  1. Визуализировать распределенные объекты на карте (по координатам объекта).
  2. Рассчитывать расстояние между объектами.
  3. Автоматизировать составление оптимальных маршрутов.
  4. Выполнять сбор и хранение информации о выполненных работах.
  5. Предоставлять статистику по эффективности работы бригады по заданным критериям.
  6. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.3. Информационная система управления потоком задач

Краткое описание НИОКР: разработка системы управления потоком задач.

Планируемые результаты:

  1. Возможность получать любые задачи от инициаторов и распределять их на сотрудников.
  2. Возможность интеллектуальной балансировки задач между сотрудниками с целью достижения высокого уровня КПД с учетом компетенций сотрудника.
  3. Разделение функционала по ролям сотрудников: исполнитель, супервизор, бизнес-оператор.
  4. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.4. Информационная система автоматизации бизнес-процессов

Краткое описание НИОКР: разработка системы автоматизации бизнес-процессов на основе технологии robotic process automation (RPA).

Планируемые результаты:

  1. Автоматизация рутинных операций.
  2. Исключение «человеческого фактора» и ошибок в роботизированных процессах.
  3. Снижение затрат на выполнение типовых операций.
  4. Снижение времени выполнения основных бизнес-процессов
  5. Детальная бизнес-аналитика выполненных работ
  6. Увеличение времени сотрудников для решения более сложных задач

 3.5. Информационная система согласования заявок

Краткое описание НИОКР: разработка системы согласования заявок.

Планируемые результаты: 

  1. Управление заявками (создание/удаление, зоны видимости, права на выполнение действий).
  2. Управление режимами и объектами согласования (объект согласования – акт, приказ, ВНД и др., режим согласования – очередность, время исполнения и т.д.).
  3. Управление списками и группами согласующих (создание групп, привязка к объектам согласования и т.д.).
  4. Управление уведомлениями (периодичность, ссылки на документы при принятии решений и т.д.).
  5. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.6. Центр управления информацией по доступности сервисов

Краткое описание НИОКР: разработка центра управления информацией по доступности сервисов.

Планируемые результаты:

  1. Мониторинг доступности систем и сервисов в режиме реального времени.
  2. Хранение справочной информации (контакты ответственных за систему или сервис, технологические окна).
  3. Возможность подписки на оповещение о событиях.
  4. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.7. Информационная система управления проектами

Краткое описание НИОКР: разработка информационной системы управления проектами.

Планируемые результаты: 

  1. Возможность видеть скорость реализации новой функциональности от идеи до вывода в эксплуатацию.
  2. Детальный мониторинг в разрезе команд, отделов, подразделений, филиалов.
  3. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.8. Платформа полного цикла управления персоналом

Краткое описание НИОКР: разработка платформы полного цикла управления персоналом.

Планируемые результаты: 

  1. Подбор персонала.
  2. Адаптация.
  3.  Профиль сотрудника.
  4. Цели и задачи.
  5. Оценка персонала.
  6. Обратная связь.
  7. Кадровые сервисы.
  8. HR-аналитика.

 3.9. Информационная система идентификации объектов

Краткое описание НИОКР: разработка информационной системы идентификации и предоставления характеристик объекта, узла и оборудования.

Планируемые результаты:

  1. Хранение информации об объектах, узлах и оборудовании (генерация уникальных идентификаторов, создание характеристик).
  2. При считывании QR-кода предоставляется информация об объекте.
  3. Разделение прав доступа к информации.
  4. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.10. Информационная система планирования отпусков

Краткое описание НИОКР: разработка информационной системы по планированию отпусков сотрудников.

Планируемые результаты:

  1. Личный кабинет сотрудника с модулем планирования отпуска.
  2. Учет персональных (или групповых) критериев формирования отпуска.
  3. Интеграция с кадровой системой предприятия.
  4. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.11. Личный кабинет сотрудника

Краткое описание НИОКР: разработка личного кабинета сотрудника.

Планируемые результаты: 

  1. Персональная данные сотрудника.
  2. Получение справок/выписок.
  3.  Расчет заработной платы.
  4. Планирование отпуска.
  5. Обучение сотрудника.
  6. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.12. Информационная система планирования ресурсов

Краткое описание НИОКР: разработка информационной системы планирования ресурсов.

Планируемые результаты: 

  1. Автоматическая генерация наряда на работу.
  2. Управление подменным персоналом.
  3. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.13. Информационная система управления учетными записями и правами доступа

Краткое описание НИОКР: разработка централизованной информационной системы управления учетными записями и правами доступа всех информационных систем компании.

Планируемые результаты: 

  1. Обеспечение информационной безопасности (все учетные записи создаются с согласованием ИБ, автоматический контроль окончания прав доступа, возможность аудита в любо момент времени, полный архив всех действий с учетными записями и правами доступа).
  2. Единая точка управления учетными записями.
  3. Автоматизация создания учетных записей.
  4. Автоматизация выдачи прав доступа.
  5. Автоматизация отзыва прав доступа.
  6. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.14. Информационная система ремонта газопровода

Краткое описание НИОКР: разработка системы автоматизированного сбора, хранения и анализа информации при текущем и капитальном ремонте газопровода на примере одного участка.

Планируемые результаты: 

  1. Складской учет деталей и узлов.
  2. Учет деталей и узлов, установленных на газопроводах.
  3. Расчет наработки деталей и узлов.
  4. Прогнозирование текущих и капитальных ремонтов.
  5. Автоматизированное формирование отчетности.
  6. Просмотр статистики по деталям и узлам в разрезе надежности, времени использования и т.д.
  7. Просмотр истории ремонтов.

 3.15. Vr приложение для обучения персонала технологическим процессам

Краткое описание НИОКР: разработка VR тренажера для обучения персонала.

Планируемые результаты:

  1. VR тренажер для обучения персонала.
  2. Контроль обучаемости.
  3. Автоматизированное формирование отчетности.

 3.16. Информационная система на основе технологий искусственного интеллекта для решения задач распознавания и классификации

Краткое описание НИОКР: разработка системы с нейросетевыми модулями для решения задач распознавания и классификации.

Планируемые результаты:

  1. Информационная система, включающая процессы распознавания и классификации.
  2. Модуль администрирования.
  3. Автоматизированное формирование отчетности.

4.1. Определение характеристик процессов пиролиза и термического разложения очагов пожара классов «A», «B» и «C»

Краткое описание НИОКР: проведение лабораторных, натурных, аналитических и численных исследований в интересах заказчика для определения характеристик зажигания, горения и термического разложения модельных очагов возгораний классов «A», «B» и «C».

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Экспериментальные и аналитические оценки времен и скоростей воспламенения / горения модельных очагов возгораний классов «A», «B» и «C».
  2. Экспериментальные и аналитические оценки тепловых потоков и температурных полей в процессе воспламенения / горения модельных очагов возгораний классов «A», «B» и «C».
  3. Экспериментальные и аналитические оценки влияния условий окружающей среды и типа горючего материала на значения скоростей распространения фронта горения модельных очагов пожаров классов «A» и «B».
  4. Выявление предельных значений и диапазонов изменения во времени объемных концентраций газовых компонентов O2, CO, CO2, NO, SO2, C2H4и др. в процессе возгорания / горения модельных очагов пожаров классов «A», «B» и «C».
  5. Математические модели физико-химических процессов, протекающих возгорании / горении очагов пожаров классов «A», «B» и «C».
  6. Прогнозирование характеристик пожара в зависимости от источников пожарной опасности и механизмов инициирования возгорания (неосторожное обращение с огнем; нарушение правил эксплуатации нагревательного оборудования; нарушение правил эксплуатации электрических сетей; наличие локальных источников нагрева ограниченного тепловыделения).

 4.2. Определение характеристик дымовыделения в процессе пиролиза и термического разложения очагов пожара классов «A» И «B»

Краткое описание НИОКР: проведение лабораторных, натурных и аналитических исследований в интересах заказчика для определения характеристик дымовыделения и дымоосаждения в процессе горения и термического разложения модельных очагов возгораний классов «A» и «B» в условиях, соответствующих типичным жилым, производственным и вспомогательным помещениям.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Экспериментальные и аналитические оценки скоростей дымовыделения и дымоосаждения в процессе возгорания, горения и затухания модельных очагов пожаров классов «A», «B».
  2. Экспериментальные и аналитические оценки влияния массового расхода воздуха в системе вытяжной вентиляции, а также относительного расположения вытяжных каналов в помещении, на скорости дымовыделения, дымоосаждения, а также механизм распространения продуктов сгорания в процессе возгорания, горения и пиролиза модельных очагов возгораний классов «A» и «B».
  3. Экспериментальные оценки (с использованием бесконтактных панорамных оптических методик) размеров и концентраций частиц дымового аэрозоля, а также динамики их изменения в процессе горения и термического разложения модельных очагов возгораний классов «A» и «B».
  4. Определение эффективных механизмов и параметров работы системы вытяжной вентиляции для минимизации интенсивности термического разложения горючего материала и создания оптимальных условий эвакуации людей при пожарах классов «A» и «B» в условиях, соответствующих типичным жилым, производственным и вспомогательным помещениям.

 4.3. Создание технологии эффективного экранирования теплового излучения очагов пожаров классов «a» и «b» с использованием жидкостных завес

Краткое описание НИОКР: проведение лабораторных, натурных, аналитических и численных исследований в интересах заказчика для определения характеристик экранирования теплового излучения от очагов пожаров классов «A» и «B» с использованием жидкостных завес.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Экспериментальные и аналитические оценки характеристик поглощения жидкостными завесами теплового излучения от очага пожара с учетом специфики помещения и характеристик очага возгорания.
  2. Определение влияния физико-химических свойств жидкостного состава, используемого для создания экранирующей завесы, а также механизма генерации и параметров завесы (капельного аэрозоля) на характеристики поглощения теплового излучения от очагов пожаров классов «A» и «B».
  3. Формулировка рекомендаций для создания технологии эффективного экранирования теплового излучения от очагов пожара посредством жидкостных аэрозольных завес с целью локализации и дальнейшего предотвращения распространения пожара, а также создания условий для защиты и безопасной эвакуации людей.

 4.4. Разработка технологии малоинерционной идентификации очага возгорания

Краткое описание НИОКР: проведение лабораторных, натурных, аналитических и численных исследований по определению наиболее эффективных методов, способов и технических средств идентификации возгорания с учетом особенностей и характеристик помещений заказчика.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Экспериментальные и аналитические оценки времен и вероятностей идентификации возгорания широким набором технических средств (тепловых и дымовых пожарных извещателей, извещателей пламени, бесконтактных температурных датчиков, газоаналитических сенсоров, видеорегистрационных устройств).
  2. Выделение наиболее эффективных механизмов и средств раннего обнаружения пожара с учетом специфики исследуемого процесса (геометрия и площадь помещения, тип пожароопасных материалов, наличие системы приточно–вытяжной вентиляции, прочие внешние возмущающие факторы), а также оптимальных схем расположения средств идентификации пожара.
  3. Разработка требований и рекомендаций к построению системы быстрой и эффективной идентификации очага возгорания с учетом коэффициентов эффективности срабатывания рассмотренных технических средств.

 4.5. Разработка технологии эффективного водяного пожаротушения

Краткое описание НИОКР: разработка с учетом имеющихся результатов фундаментальных и прикладных научных исследований эффективных систем пожаротушения на основе моно- и полидисперсных водяных аэрозолей с учетом индивидуальных потребностей заказчика.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Экспериментальное и аналитическое определение эффективности тушения очагов возгораний классов «A» и «B» посредством комплексной оценки влияния на исследуемый процесс широкой группы факторов (геометрия и размеры помещения, характеристики водяного аэрозоля и очага возгорания, наличие внешних возмущающих факторов и др.).
  2. Выбор типа, количества и оптимальной схемы расположения распылительных устройств, необходимых для быстрой и эффективной локализации и последующего тушения возгорания.
  3. Разработка и проектирование эффективной автоматической системы пожаротушения на базе современных программно-технических средств с учетом индивидуальных потребностей заказчика.

 4.6. Создание огнетушащих составов для локализации и ликвидации возгораний классов «A» «B» И «F»

Краткое описание НИОКР: приготовление и тестирование с учетом имеющихся фундаментальных и прикладных результатов научных исследований огнетушащих составов со специализированными добавками для локализации и ликвидации возгораний твердых и жидких горючих веществ и материалов (пожары класса «A» и «B»), а также огнетушащих веществ, потенциально применимых для тушения ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ (пожары класса «F») с учетом индивидуальных потребностей заказчика.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Комплексная оценка потенциальной площади возгорания с учетом уникальных экспериментальных данных и результатов численного моделирования.
  2. Подбор оптимального состава огнетушащего вещества для наибольшей эффективности подавления очага возгорания на объектах заказчика.
  3. Проведение лабораторных тестирований и полигонные испытания огнетушащего вещества на макетах очагов возгораний.

 4.7. Разработка нейросети для управления в режиме реального времени системой автоматического обнаружения и тушения пожара

Краткое описание НИОКР: разработка с учетом имеющихся фундаментальных и прикладных результатов научных исследований нейронной сети, способной в режиме реального времени на основании сигналов технических средств (по выбору заказчика) за минимальное время с высокой вероятностью достоверно определить механизм инициирования возгорания, тип горючего материала, необходимый тип тушащего состава и способ его подачи, а также временные моменты начала и окончания тушения.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Мониторинг в режиме реального времени пожарной обстановки на защищаемом объекте.
  2. Распознавание ложных срабатываний датчиков, сенсоров и систем.
  3. Составление отчетов о происшествиях на защищаемом объекте, в том числе о ложных срабатываниях датчиков, сенсоров и систем.
  4. Минимизация времени обнаружения и повышение эффективности идентификации возгорания на защищаемом объекте.
  5. Разделение защищаемого объекта на сектора и точечный запуск системы пожаротушения в каждом отдельном секторе в случае идентификации в его пределах возгорания.
  6. Снижение издержек (ущерба), связанных с работой автоматической системой пожаротушения (чрезмерный залив защищаемых площадей тушащим составом).

5.1. Определение скоростей движения газовых, аэрозольных и жидкостных потоков

Краткое описание НИОКР: регистрация с применением уникальных лазерно-оптических методов (Particle Image Velocimetry, Microscopic Particle Image Velocimetry Stereoscopic Particle Image Velocimetry, Particle Tracking Velocimetry) полей скорости потоков капель, газов и жидкостей, в том числе многофазных, содержащих мелкодисперсные частицы, без внесения внешних возмущающих воздействий.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Определение характеристик (угол, длина) раскрытия факелов распыления различных жидкостей при их впрыске в технологические камеры (форсуночные, горелочные устройства).
  2. Оценка характеристик (скорость движения, траектория) воздушных потоков в помещениях в целях совершенствования систем приточно-вытяжной вентиляции и дымоудаления.
  3. Высокоточные характеристики процессов гидродинамики и тепломассообмена газов и жидкостей при их течении в трубах и каналах, в том числе типичных энергетической и нефтехимической отраслей, для составления энергетических и материальных балансов, оптимизации производственных процессов.
  4. Определение аэродинамических характеристик при исследовании процессов обтекания жидкостными и газовыми потоками тел различной формы и размера (энергетическая, авиационная, автомобиле- и кораблестроительная отрасли).
  5. Оценка скоростей движения жидкостей в микроканалах (системы впрыска и топливоподачи; технологии печати и нанесения покрытий; медицинская промышленность).

 5.2. Определение размеров и концентраций мелкодисперсных капель, частиц и взвесей в газовой среде

Краткое описание НИОКР: регистрация с применением уникальных лазерно-оптических методов (Interferometric Particle Imaging, Shadow Photography) размеров и концентрационных полей мелкодисперсных капель, частиц и взвесей в газовой среде без внесения внешних возмущающих воздействий.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Определение диапазонов изменения размеров, количественных и объемных концентраций капель при распылении различных жидкостей при их впрыске в технологические камеры (форсуночные, горелочные устройства).
  2. Определение динамики изменения размеров капель топлив в процессе их испарения при нахождении в высокотемпературных камерах сгорания.
  3. Оценка размеров капель мелкодисперсных аэрозолей при использовании ингаляторов (медицинская промышленность).

 5.3. Определение температуры газовых и жидкостных потоков

Краткое описание НИОКР: высокоскоростная регистрация с применением уникальных лазерно-оптических методов (Planar LaserInduced Fluorescence, 2–Color Laser Induced Fluorescence, Laser Induced Phosphorescence) температурных полей газовых и жидкостных потоков без внесения внешних возмущающих воздействий.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Высокоскоростное определение диапазонов изменения температур и температурных распределений жидкостных потоков при их движении внутри теплообменных аппаратов (энергетическая и химическая отрасли).
  2. Оценка температурных полей воздушных потоков в процессе тепломассообмена (энергетическая и химическая отрасли).
  3. Диагностика многофазных и смесевых газожидкостных потоков, в том числе при наличии фазовых переходов (технологические системы испарения, охлаждения; потоки с примесью твердых загрязняющих частиц).

Краткое описание НИОКР: Формирование биополимерных микрогелевых слоёв заданной геометрии и формы на полимерных мембранных скаффолдах, изготовленных по требованиям заказчика, методами воздушной микрофлюидики и 3D биопечати.

Планируемые результаты и ожидаемые эффекты:

  1. Подготовка среды и условий для регенерации ткани, засеянной живыми клеточными культурами, по требованиям заказчика.
  2. Разработка in-situ научно-обоснованных методов производства биологических тканей.
  3. Характеристика свойств вязких и вязкоупругих жидкостей, используемых в качестве «чернил» при производстве биополимерных и микрогелевых слоёв.
  4. Изготовление прототипов биополимерных и микрогелевых слоёв по требованиям заказчика.
  5. Разработка узла биопечати с микросоплами для формирования микрокапель и микроструй с заданными параметрами.
  6. Разработка алгоритмов 2D и 3D перемещения узла биопечати средствами ЧПУ для организации производства биополимерных и микрогелевых слоёв заданной геометрии и формы.

ОПЫТ ВЫПОЛНЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Проект РНФ 21-19-00009

«ОБОСНОВАНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ГОРЕНИЯ И ДЫМООСАЖДЕНИЯ В ЗАКРЫТЫХ И ИЗОЛИРОВАННЫХ ОТ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ПОМЕЩЕНИЯХ»

Цифровые двойники систем пожарной безопасности объектов атомной отрасли

ШИФР проекта: ПИШ-НИР-2023-008

Срок выполнения проекта: 2023 – 2027 гг.