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
Digital processing of seismic data from open-pit mining blasts
Ключевые слова:Fractal analysis | Parameters of drilling and blasting operations | Seismomonitoring | Spectral analysis | Wavelet analysis
Дата публикации: 2021-01-01
Журнал: Applied Sciences (Switzerland)
Авторы: Koteleva, N, Frenkel, I.
ISSN:20763417
Q2
(Scimago)
This article describes an approach of mathematical processing of signals (seismograms) from five blasthole charges from experimental blasting, each 3 m deep, with equal explosive weight (1 kg), and equidistant (3 m) from one other. The seismic explosive waves were measured at a 13 to 25 m distance. This article provides spectral analysis, wavelet analysis, and fractal analysis results. It defines the dependence of dominant frequency and amplitude on the distance to the blast center. According to the experimental data, the dominant frequency is calculated as y = 1.0262x0.2622 and the amplitude dependency as y = 18.139x−2.276. Furthermore, the analysis shows that 80% of the entire signal is concentrated in half the area of frequency range, i.e., the low frequency zone is of the most interest. This research defines the dependence of distance on the energy value of signal wavelet analysis. It is demonstrated that, according to the experimental data, the 12th frequency range is closely correlated with the distance values. This article gives the definitions of entropy, correlation dimension, and predictability time. This experiment shows that entropy and correlation dimension decrease but predictability time increases when the distance to the blast center increases. This article also describes the method for determining optimal drilling and blasting parameters, and concludes with the possibility of applying the analytical results to predicting and enhancing drilling and blast-ing operations.
The control method concept of the bulk material behavior in the pelletizing drum for improving the results of DEM-modeling
Ключевые слова:A probe | Cast iron production | DEM-modeling | Digital twin | Drum pelletizers | Pelletizing automation | Track recovery | Wear pattern | Wear rate
Дата публикации: 2019-01-01
Журнал: CIS Iron and Steel Review
Авторы: Boikov, A.V, Savelev, R.V, Payor, V.A, Erokhina, O.O.
ISSN:24141089
Q1
(Scimago)
One of the problems of the use of drum pelletizers in metallurgy is the lining wear, as well as the economic costs associated with it, including increased energy costs during operation and the need to periodically stop the units and then replace the lining. Most significantly the trajectory of particle motion affects the lining wear profile and wear intensity. It is assumed that during the implementation of the technological process, a monodisperse occurs, which has the greatest effect on the wear profile. In addition, the lining wear is influenced by the impact of particles at an acute angle, with a maximum impact caused by a collision at an angle of 39°18′. At present there are no universal solutions for determining the degree of lining wear in real time with a corresponding adjustment of the pelletizing process parameters. Creating a system for monitoring the lining wear is necessary for timely repair and maintenance of equipment to prevent an emergency situation, as well as increase the service life of the aggregates. This article proposes a concept of a method that allows to evaluate the trajectory of the charge during the technological process according to the coordinates of the movement and acceleration of the probe in the unit during the implementation of the technological process. The digitization and analysis of data obtained from the probe will allow to assess the integrity of the lining surface, the degree of lining wear and places with increased wear rate in real time with the possibility of adjusting technological processes to increase the lining service life. The obtained data will allow to clarify the computer model of the process by assessing the behavior of the charge in the unit and create a reserve for the further implementation of digital twin equipment.
The concept of digital twins for tech operator training simulator design for mining and processing industry
Ключевые слова:Digital twin | Dynamic modeling | Extended reality | Intelligent system | Mining and processing industry | Production safety | SCADA-system | Simulator | Training | Transformation
Дата публикации: 2020-01-01
Журнал: Eurasian Mining
Авторы: Beloglazov, I.I, Petrov, P.A, Bazhin, V.Y.
ISSN:24140120
Q1
(Scimago)
According to the top-priority trends and challenges in the mineral sector, and as per the mining science strategy, it is highly critical to arrange enhanced control, prediction and safety of production objects and their functioning for the preservation of automation sustainability. Improved control of databases, regulatory bonds, management, logistics and principles of sustainable development in mining makes it possible to reduce technological deviations and accidents at large mining and processing plants. Most procedural violations and accidents in surface and underground mines occur because of the unskilled actions of process flow operators. Damage in this case can be considerable, especially as compared with the expenses connected with qualitative training and persistent development of personnel engaged with supervisory control and data acquisition for the efficient operation of SCADA-systems within the automation framework of mining and processing plants. Definition of digital systems and their interrelation with multilevel automated control can be incorrect. The review of new principles can awaken interest in the conceptual assessment of digitalization processes using such notions as: numerical models, simulator, and artificial intel-ligence. Often applied formulations and principles of a digital model are substituted without justification of functional connections. On the other hand, a digital system today can be assumed as robotic lines and other numerical models and smart technologies, for instance, machining sta-tions with numerical program control. It is necessary to define the practical significance of conceptual modifications and digital transformation regarding objects of the mineral sector, using Big Data; to understand how a digital twin can influence a changeable process situation; to provide prompt prediction; to eliminate an accident; and to preserve the physical balance in the whole production system. Such intelligent and flexible productions particularly need computer-based simulators and digital twins based on technologies of Industry 4.0–extended and virtual reality on the basis of digital twins. Digital twins allow maximal simulation of real-life activity of process flow operators. The skills acquired by personnel after such simulation training enable operators to master the optimized procedure for functioning in emergency situations in mineral mining and processing. This paper exemplifies the remote training and control of process flows, which is of concern in the current international situation.
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

Бугебрин Шуаиб
Ассистент
к.т.н. / ассистент
Обратная связь





