Введение к работе
Актуальность темы. Современная электрификация сельского хозяйства характеризуется наличием в эксплуатации новых электроустановок и устаревшего оборудования. Принято считать, что около 70% электрооборудования имеют сверхнормативный срок службы или морально устарели. В этих условиях для поддержания высоких показателей надежности значительно возрастают требования к его эксплуатации.
В современных условиях электротехнические службы (ЭТС) не справляются с поставленными задачами, так как не используют прогрессивные способы эксплуатации. Прежде всего, это относится к сбору, переработке и хранению информации. Устаревшие подходы применения бумажных носителей и ручного счета не позволяют своевременно и достоверно определять характеристики ЭТС: число исполнителей, график ТО и ТР, эксплуатационные карты и т.д. Все это снижает эффективность работы ЭТС, приводит к потере ценной информации, нарушает выполнение технических обслуживаний (ТО) и текущих ремонтов (ТР).
Для основных видов электрооборудования применяют устаревший послеотказовый способ эксплуатации. Переход к прогрессивной эксплуатации по состоянию электрооборудования сдерживается отсутствием ресурсов на диагностическое оборудование.
Одним из направлений развития эксплуатации энергооборудования служит широкое применение информационных технологий. На этом пути удастся не только комплексно и полностью решить эксплуатационные задачи, но и снизить расходы ресурсов на электротехническую службу.
Первым этапом информатизации является разработка и внедрение автоматизированных рабочих мест инженера-электрика. Это направление сдерживается недостаточной изученностью применения информационных систем в эксплуатационных службах и отсутствием методического и аппаратурного обеспечения решения таких задач.
Работа выполнялась в соответствии с комплексной программой НИР СГАУ им. Н.И. Вавилова по теме №6 – «Повышение эффективности систем энергетического обеспечения систем АПК».
Цель работы заключается в повышении эффективности работы электротехнических служб птицефабрик за счет использования информационных технологий.
Задачи исследования:
- провести анализ эксплуатации электрооборудования птицефабрик;
- обосновать возможность повышения эффективности эксплуатации на основе информационных технологий;
- разработать математическое и программное обеспечение решения функциональных задач эксплуатации для автоматизированного рабочего места инженера-энергетика;
- разработать математическое и программное обеспечение решения диагностических задач эксплуатации для автоматизированного рабочего места инженера-энергетика;
- выполнить лабораторные и производственные исследования автоматизированного рабочего места инженера-электрика;
- определить технико-экономические показатели предлагаемых результатов.
Объект исследования - электротехнические службы птицефабрик АПК.
Предмет исследования – закономерности влияния информационных технологий на качество эксплуатации электрооборудования и управления электротехнической службы на основе использования автоматизированного рабочего места инженера-энергетика.
Методика исследования. Для достижения поставленной цели и решения комплекса задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования выполнялись на основе известных положений, использовались аналитические и графические методы, а также математические законы. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях по существующим и разработанным частным методикам.
Научная новизна работы:
- обоснованы концепция и принципы построения автоматизированных рабочих мест инженера-электрика птицефабрик;
- предложено теоретическое обоснование решения функциональных задач эксплуатации;
- разработано теоретическое обоснование решения диагностических задач эксплуатации;
- показана возможность диагностирования электрооборудования по параметрам технологических процессов.
Практическая ценность работы. Разработано и создано автоматизированное рабочее место инженера- электрика для сельскохозяйственных предприятий. На примере птицефабрики показана возможность сокращения расчетных трудозатрат на обоснование рационального варианта ЭТС в 20-30 раз, а также для птицефабрик - повышение производственного эффекта на 1-2% и снижение энергетических затрат на 3-4%.
Реализация научно-технических результатов. Производственный образец автоматизированного рабочего места инженера-энергетика используется в течение 1,5 лет на птицефабрике ООО «Возрождение-1» Татищевского района Саратовской области с положительным эффектом. Конференция «Разработки молодых ученых в области повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов» рекомендовала к внедрению результаты работы.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на межвузовских и вузовских конференциях: Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова в 2004, 2005, 2006, 2007 годах; Волгоградской ГСХА в 2005 году; Воронежского ГТУ и Международного Института Компьютерных Технологий в 2005 году; «Разработки молодых ученых в области повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов», Агентство энергосбережения г. Саратов 2007 год.
Публикация результатов исследования. Основные результаты исследований опубликованы в монографии и 10 работах, общим объемом 7,84 п. л., из которых на долю соискателя приходится 4 п.л. Одна работа опубликована в реферируемом издании, указанном в «Перечне ведущих журналов и изданий…» ВАК Минобразования и науки РФ.
На защиту выносятся:
- результаты исследования функциональных задач эксплуатации, позволяющие с помощью АРМ выполнять расчеты в режиме реального времени;
- результаты исследования диагностических задач, обеспечивающие переход к послеосмотровому способу эксплуатации;
- результаты лабораторных и производственных исследований, подтверждающие теоретические положения;
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Она изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 54 рисунка, 1 приложение. Список используемой литературы включает 127 наименований, из них 14 на иностранных языках.
