ГК 0.396С.2009 (П299) «Компьютерное моделирование, автоматизированное управление и оптимизация радиохимических производств»
Целью работы в рамках приоритетного направления «Энергетика и энергосбережение» и Информационно-телекоммуникационные системы» является разработка модели процесса многокомпонентной экстракции и создание автоматизированной системы управления экстракторами на ее основе.
Проблема надежного, качественного и эффективного управления технологическими процессами технологий высокой ответственности в частности, для разрабатываемых инновационных производств ядерного топливного цикла (ЯТЦ) имеет важное народно-хозяйственное значение, поскольку ее решение способствует ускоренному развитию атомной энергетики и энергосбережению и отвечает политике пра-вительства Российской Федерации направленной на ускоренное развитие атомного энергопромышленного комплекса России (согласно постановлению Правительства РФ от 6 октября 2006 г. №605). Решение этой проблемы позволит повысить производительность и эффективность производств ЯТЦ в целом, улучшить их показатели по безопасности и экологичности.
К технологиям высокой ответственности относятся технологии, к управлению которыми предъяв-ляются повышенные требования с целью достижения наибольшей эффективности и максимальной безо-пасности. Наличие подобных требований обусловлено использованием компонентов и получением про-дуктов, обладающих высокой стоимостью и значимостью, а также высоким уровнем агрессивности, ра-диоактивности и токсичности.
Практический аспект актуальности работы определяется следующими факторами: большими мас-штабами вредных воздействий при возникновении аварий; высокой степенью реакционной способности, радиоактивностью и высокой токсичностью используемых компонентов; высокой стоимостью исходных компонентов и энергоносителей, используемых в производстве; опасностью и тяжелыми условиями труда для обслуживающего персонала; тяжестью последствий для экономики и обороноспособности страны при резком снижении количества или качества выпускаемой продукции.
Важным аспектом переработки ОЯТ являются не только экономические показатели, но и достиже-ние необходимого уровня экологической безопасности, что может быть обеспечено переходом к иннова-ционным технологиям переработки ОЯТ, применять которые на полномасштабном радиохимическом производстве следует после полного обоснования решении об их применении. Поэтому, с целью исклю-чения ошибок, выбору технологии переработки топлива должен предшествовать большой объем иссле-дований.
В то же время исследование процессов радиохимии затруднено ввиду опасности самой технологии обращения с радиоактивными материалами и дороговизны компонентов. Единственным решением в данной ситуации является создание компьютерных моделей и исследования на них как непосредственно поведения процесса так и способов управления им посредством автоматизированных систем. Эффективное автоматизированное управление позволит в значительной степени оптимизировать существующие и улучшить технико-экономические показатели проектируемых радиохимических производств.
Теоретический аспект актуальности состоит в том, что с бурным развитием вычислительной техники появилась возможность реализации сложных компьютерных моделей, описывающих поведение объекта во все моменты времени. Реализация моделей технологических процессов требует пересмотра и модернизации положений и достижений теории компьютерного моделирования в данной области.
Коллектив участника имеет большой опыт в области разработки и внедрения компьютерных моделей и алгоритмов управления технологическими процессами по отрасли атомная промышленность.
Новизна предлагаемых подходов заключается в создании нового математического описания тех-нологических процессов и оптимизации алгоритмов управления в системах, учитывающих особенности, которые нельзя детерминировать, существующими датчиками, но можно выявить с помощью компью-терной модели.
Задачи разработки прикладного программного обеспечения, решаемые в данной НИР:
− компьютерная реализация модели процесса многокомпонентной экстракции;
− разработка новых подходов к синтезу алгоритмов управления с применением компьютерного мо-делирования систем передачи и отработки управляющих воздействий.
Решение этих задач создаст значительный научный задел в решении основных проблем эффектив-ного и надежного управления технологическими процессами.
Значимость работ подтверждается их прямым отношением к технологиям радиохимической пере-работки отработанного топлива, атомной энергетики и энергосбережения, ЯТЦ, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработанным ядерным топливом, включенным в Перечни приоритетных направлений (Энергетика и энергосбережение) и критических технологий (Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом) технологий Российской Федерации.
Решаемые задачи актуальны не только для производств атомной промышленности и энергетики, но и производств многих отраслей промышленности, использующих технологии высокой ответственности.
|
Расписание
