У СВІТЛІ ЦИФРИ
Як технології змінюють нашу енергетику?
Дрони на виробництві, штучний інтелект, цифрові двійники та роботизація в офісі — ще з десяток років тому все це асоціювалося з голлівудськими фільмами про суперагентів чи навіть далекі-далекі галактики, але вже сьогодні це рішення, що працюють в українській енергетиці.

Що ж саме впроваджують, щоб українці вчасно отримували світло та тепло? Яку роль відіграють технології? Редакція AIN.UA з цими питаннями звернулася до ІТ-фахівців ДТЕК із програми цифрової трансформації MODUS, що координує перетворення компанії (а заразом і енергетичної галузі) в цифрову та data-driven. І ось підбірка найбільших технологічних змін, що вже працюють в Україні.
Обери, що читати:
Логістика в алгоритмах
Мобільні бригади
Wi-Fi та smart-лампа у шахті
Роботи для цифрового офісу
Штучний інтелект та цифрова система підказок машиністам ТЕС
Аналітичні платформи для ВДЕ
Цифровий двійник нафтогазового родовища
Штучний інтелект та цифрова система підказок машиністам ТЕС
Пульт управління на ТЕС нагадує щиток космічного корабля: безліч кнопок, датчиків та показників. За всім цим устаткуванням невпинно слідкують машиністи, адже відхилення бодай одного показника може призвести, як мінімум, до некоректної роботи блоку, як максимум, до збоїв в роботі цілої станції. Та оптимально слідкувати за настільки складними структурами доволі складно.
Машиністи орієнтувалися лише на встановлені нормативи, які не враховували ні особливостей енергоблоків, ні технічного стану обладнання
Процес аналізу роботи енергоблоків діджиталізували — створили систему підказок машиністам за допомогою інструментів і методів машинного навчання (штучного інтелекту)
Задіяні технології: Штучний інтелект / Інструменти і методи машинного навчання (штучного інтелекту)
Сучасна ТЕС оснащена великою кількістю датчиків, які дозволяють контролювати і відстежувати стабільність роботи її вузлів та агрегатів в автоматичному режимі, а також дають можливість оптимізувати її роботу, передбачати та не допускати аварійні стани роботи за допомогою алгоритмів машинного навчання.
Євген Олійник
Керівник команди data science
Таким чином, за допомогою штучного інтелекту в режимі реального часу зараз можна аналізувати сотні параметрів та розрахувати оптимальний режим на основі історичних даних роботи енергоблоку, й надавати машиністам підказки, наприклад про те, де є можливість економніше використовувати пальне.
Вугілля — головна стаття витрат на ТЕС, тож економія навіть одного граму палива на виробництві 1 кВт/год — відчутна. Наше рішення — це зручний інструмент для машиністів, який показує, як саме працює енергоблок в онлайн-режимі. Це дозволяє вести режим енергоблока не тільки правильно щодо технічних характеристик і обмежень обладнання, але й ефективно з економічної точки зору. За два роки роботи цієї системи в ДТЕК ми досягли економічного ефекту більше 170 млн гривень.
Олег Виноградов
Менеджер портфеля проектів «Цифрової ТЕС»
Аналітичні платформи для ВДЕ
Зелена енергетика — наймолодша галузь в пулі енергетичних видів, а тому ВДЕ можна назвати одразу digital born. Втім, і тут є що покращувати, насамперед мова про бази даних.
Різноманітні бази даних, що працюють автономно одна від одної
Розроблена єдина платформа даних на основі архівних даних СЕС та ВЕС, що збирає дані з усіх систем й допомагає підвищувати швидкість та якість прийняття рішень, підвищувати ефективність операційного управління СЕС та ВЕС
Задіяні технології: ІІоТ / Хмарні рішення AWS та Azure Cloud / Databricks / Архітектурні підходи Data warehouse, Data lake та Lakehouse / Рішення візуалізації Redash та Power BI
Для «Цифрових відновлювальних джерел енергії» розробляють та впроваджують єдину платформу даних, що має вирішити завдання операційної аналітики — описові, прогнозні та розпорядчі.
Основними джерелами даних є АСУТП (SCADA). Тож з цієї точки зору єдина платформа даних — це індустріальна IoT-платформа, що дозволяє інтегрувати 20 000-100 000 різних сигналів та параметрів з кожної із SCADA-систем.
Дмитро Яценко
Провідний дата-інженер програми цифрової трансформації ДТЕК
Дані та показники роботи ВЕС та СЕС відображаються у вигляді інформаційних панелей — дашбордів. Ідея в тому, щоб консолідувати в одному місці всі необхідні показники роботи обладнання різних виробників та проводити моніторинг ефективності функціонування в режимі онлайн, а також створювати інші аналітичні моделі, зокрема щодо попередження поломок, прогнозування вироблення і ін.

Платформа реалізується на основі AWS та Microsoft Azure з використанням широкого спектра хмарних сервісів. Ключовим компонентом обробки і аналізу даних є платформа Databricks. При цьому використовуються архітектурні підходи Data warehouse, Data lake та Lakehouse. На основі «озер» можна розгортати системи інтелектуального (прогнозу) виявлення поломок, визначати рівень навантаження на сонячну панель або вітряк. Адже, наприклад, при однаковому світлі чи силі вітру ККД у них може бути різним. Тож це предмет вивчення ситуації для підвищення ефективності.

Дані та їх коректна інтерпретація здатні збільшити цінність їх використання, підвищити ефективність і знизити витрати на експлуатацію.
Аналітичні платформи дозволять в найближчій перспективі покращити якість розрахунків, а також сконцентруватися на розширеному аналізі та вирішенні складніших задач, наприклад, машинного навчання. Це сприятиме підвищенню ефективності та стабільності генерації електроенергії на основі вітру та сонця та створить умови для реалізації інших проектів з цифровізації ВДЕ.
Євген Смертенко
Архітектор даних та керівник команди дата-інженерів програми цифрової трансформації ДТЕК
ВДЕ – відновлювальні джерела енергії
СЕС – сонячні електростанції
ВЕС – вітрові електростанції
Цифровий двійник нафтогазового родовища
Розвиток концепції цифрового родовища почався з появи смарт-свердловин, тобто оснащених всілякими датчиками і системами для віддаленого управління. Та тільки лиш свердловин недостатньо. Необхідні також моделі з урахуванням особливостей родовища та видобувного обладнання. Це дозволить краще контролювати процес видобутку, краще управляти ним та врешті добувати більше, ефективніше й безпечніше. Технологія цифрового двійника в Україні розробляється для Семиренківського родовища, одного з найбільших в країні.
Моделювання розробки родовищ нафти і газу, а також моделювання підготовки пластової продукції — в окремих не пов'язаних між собою програмних продуктах
Управління розробкою родовищ на основі цифрового двійника, що дозволяє оптимально вести процес моделювання та видобутку, досягати максимальних результатів роботи родовища
Задіяні технології: Інтернет речей / Інструменти і методи машинного навчання
В наш цифровий двійник входять гідродинамічна модель, модель багатофазного руху флюїда по стволу свердловин, модель наземної мережі збору та модель вуглеводневої продукції. Їхній запуск дозволить максимально розкрити технологічний потенціал, оптимізувати витрати та раціональніше розробляти родовища «ДТЕК Нафтогаз».
Арсен Амбарцумов
Менеджер портфеля проектів «Цифрового родовища»
Цифровий двійник — це віртуальний аналог реального об'єкта, що точно дублює його і здатний відтворювати стан оригіналу за різних умов. Двійник може «народитися» навіть раніше за свій оригінал: віртуальну модель можна створити вже на етапі проектування об'єкта, щоб протестувати його роботу в різних умовах та режимах, й навіть скоригувати проект, якщо будуть виявлені недоліки. Коли об'єкт вже побудований, то модель потребує постійного оновлення, щоб залишатися актуальною.

Для цифрового двійника низка датчиків збирають дані про роботу обладнання, а далі моделі машинного навчання допомагатимуть передбачити «поведінку» родовища за різних обставин.
Логістика в алгоритмах
Логістика в тепловій енергетичній системі займає важливе місце. Адже кількість виробленого світла та тепла тут напряму залежить від обсягу вугілля, тож треба, щоб воно вчасно було доставлене до електростанцій, в потрібному обсязі. З іншого боку, вартість транспортування можна оптимізувати і цифрові технології здатні в цьому допомогти.
Нераціональні простої вагонів на під'їзних шляхах, внесення даних обліку вагонів в паперові журнали, а далі — тривала обробка даних з цих журналів
Автоматичний підбір оптимального маршруту
Задіяні технології: Алгоритми Data Science / Big Data
Для забезпечення постійної наявності палива відповідної якості на електростанціях необхідно працювати з тисячами змінних параметрів, що просто неможливо зробити без використання алгоритмів Data Science та Big Data. Раніше на створення наряду на транспортування палива витрачалося чимало часу та попри всі розрахунки, все це було, все ж таки, скоріше інтуїтивно. Цифрова логістика повністю змінила правила.
Проекти логістики окупили себе вже за перші місяці запуску. Станом на грудень 2020, економічний ефект проектів — 37 млн гривень. Це той приклад, коли технології дозволяють ощадливіше використовувати ресурси. Плюс тепер замість великої кількості складних розрахунків достатньо лише контролювати роботу алгоритмів.
Лев Кузьмін
Керівник продукт-команди, що працює зокрема і над цифровими рішеннями «Цифрової логістики»
Також важливу логістичну роль відіграє цифровий облік. До системи вносять параметри, а алгоритм вираховує найзручніший маршрут. Простіше кажучи, комп'ютер швидко вираховує все необхідне, вивільняючи для працівників час.
Мобільні бригади
В енергетиці (як і в багатьох інших галузях) є важливим ефективне обслуговування обладнання, яке є технічним «серцем» для роботи різних систем. Іншими словами — важливо, щоб все було справним і працювало ефективно. За станом цього обладнання стежать ремонтні та обхідні бригади, які регулярно оглядають його і ремонтують у разі необхідності.

Найкращі практики з роботи ремонтних служб «в полях» (Field Service Management) наразі тісно взаємопов'язані з цифровими технологіями. Не дивно: функції цифрових продуктів оптимізують процеси, на які нецифрові компанії витрачають до 60% робочого часу своїх співробітників, втрачаючи як на швидкості ремонтів і відновленні роботи, так і в фінансовому плані.
Неоптимізований розподіл завдань між бригадами, втрата часу через простої бригад та на ведення паперового документообігу. Різнорідна й некоректна інформація про стан обладнання.Тривалий час відновлення енергопостачання
100% цифровий документообіг й управління роботою бригад, оптимізація маршрутів. Скорочення часу відключень через більш ефективне використання часу, завчасна діагностика й недопущення відключень через поломки обладнання
Задіяні технології: Мікросервісна і гібридна архітектури / контейнеризація для інтеграції з хмарними рішеннями
Щоб автоматизувати обслуговування обхідними та ремонтними бригадами, в ДТЕК розробили програмний комплекс, що дозволяє здійснювати планування і постановку завдань, ведення обліку виконання робіт, списання матеріалів, оптимізацію маршрутів.

Цифровий продукт складається з мобільного додатка, а також модуля з планування SAP MRS.

Головними змінами у процесі ведення ремонтних робіт та огляду обладнання стали відмова від паперової звітності та перехід до системи планування онлайн. Крiм простоти управління цифровими запитами, замість паперових, в бaзi дaних системи зберігаються й інші дані, наприклад, фотофіксація пошкоджень, вимірювання та, звісно ж, звітність.
На базі «ДТЕК Київські електромережі» запустили процес технічного обслуговування та ремонту обладнання з використанням програмного комплексу. Це забезпечує планування та призначення аварійних та ремонтних робіт у той же день. Фотофіксація місць виникнення несправностей дозволяє більш точно визначити характер пошкоджень та зарезервувати потрібні до видачі матеріали. Загалом отримали можливість заощаджувати до 15% робочого часу ремонтного персоналу.
Алеся Комарова
Менеджерка проекту «Мобільні рішення для обхідних та ремонтних бригад»
Wi-Fi та smart-лампа у шахті
У будь-якій галузі відбувається обмін інформацією. В шахті комунікація ускладнюється умовами — під землею, тож питання зв'язку між підземними та наземними службами є одним з наріжних. Як правило, вугільні шахти використовують стаціонарні підземні телефони, які розташовані досить далеко від робітників. Необхідно подолати певну відстань або повертатися на поверхню, щоб дістатися до них та повідомити про проблему чи надзвичайну ситуацію, отримати доступ до важливої інформації під час аварійних ситуацій. Тобто все це відбувається не настільки швидко, як хотілося б, однак в критичних умовах кожна секунда має значення. Але що буде, якщо провести під землею безпровідну інфраструктуру зв'язку?
Підземні стаціонарні телефони розташовані досить далеко один від одного. Відсутність якісного зв'язку
Впроваджена цифрова система позиціонування персоналу та шахтного транспорту для підвищення безпеки шахтарів. Як основні комунікатори використовуються smart лампи та спеціальні мобільні телефони, що дозволяють обмінюватися інформацією під землею, в режимі реального часу фіксувати місцеперебування персоналу та вимірювати концентрацію метану
Задіяні технології: Алгоритми Data Science / Big Data
Завдяки Wi-Fi та спеціальним смартфонам шахтарі зараз можуть миттєво спілкуватися через голосові дзвінки та текстові повідомлення з поверхнею і диспетчерським пунктом, а також оперативно обмінюватися інформацією між підземними секціями. Також з глибини до 500 метрів шахтарі можуть відправляти диспетчеру фотографії та відео, проводити відеотрансляції, консультації наживо, виявляти технічні несправності обладнання і отримувати дозволи на роботу.
Яна Черепньова
Продукт-менеджер «Цифрової шахти»
Wі-Fі-інфраструктура стала фундаментом для створення інноваційної системи позиціонування персоналу та шахтного транспорту на базі технології Wi-Fi + Bluetooth з використанням smart-лампи, яка є аналогом мобільного телефону.

«Такі лампи в режимі реального часу вимірюють концентрацію метану, фіксують місцеперебування працівників і передають ці дані диспетчеру на поверхню. Плюс, кожна інноваційна лампа забезпечена системою оповіщення за допомогою смс-повідомлень і «тривожною кнопкою»», — говорить Яна.

Крім системи позиціонування у 2021 році намічені до реалізації підсистеми автоматичного газового контролю і захисту, автоматичного контролю і управління дегазації, а також унікальна інноваційна система моніторингу провітрювання шляхом створення математичної моделі вентиляції на основі показників датчиків тиску.
Роботи для цифрового офісу
В більшості офісів проблемою є велика кількість рутинних процесів, які необхідно виконувати вручну, наприклад, бухгалтерія чи то звітність. Адже навіть коли документи та дані зберігаються на хмарних сховищах, людям необхідно витрачати чимало часу, аби все це завантажити у різни сервіси. Енергетика тут також не виключення. Принаймні так було раніше. Як вирішили питання?
Велика кількість рутинних процесів виконується руками. Значна кількість часу йде на інтеграцію і завантаження даних в різні системи, а далі на проведення звірок
Автоматизована обробка транзакцій та документів та роботизація звітності, що дозволяє підвищувати продуктивність праці, знижувати операційні ризики та оптимізувати витрати
Задіяні технології: RPA
Robotic Process Automation працює 24/7 на службі у бухгалтерів. Тут спрацював принцип: рутинна робота — роботу, рішення з управління — людині. Чим же може похизуватися робот?
Робот інтегрується с системами високоінтелектуального розпізнавання текстових документів та забезпечує автоматизовану обробку транзакцій. Він дає можливість стандартизувати бізнес-процеси за певним алгоритмом, спрощує та прискорює взаємодію з користувачами при обробці вхідних запитів, а також перевіряє наявність документів у реєстрах та формує зведені звіти.
Юлія Андрійчук
Менеджер проекту «Цифрового офісу»
Отже
Енергетика — надзвичайно складна галузь, що є не лише основою для цифрового світу та технологічного майбутнього, вона також впливає на більше 30 ключових глобальних трендів та напрямків — від децентралізації та цифровізації до сталості енергосистеми та скорочення викидів.
Для розвитку, трансформації та руху в майбутнє — треба дивитися глобально, що вимагає нового мислення та стратегій. ДТЕК через програму MODUS розпочав масштабну цифрову трансформацію всіх адміністративних, виробничих та сервісних напрямків діяльності бізнесу. За два роки роботи програми ми вже говоримо про 230+ млн гривень економічного ефекту, який створили проекти MODUS. Від початку 2021 року ми стартували також і з новою стратегією ІТ, адже інформаційні технології є незамінним партнером для бізнесу у створенні нових цінностей у цифровій економіці. Такі програми - це наш внесок і наші інвестиції в енергонезалежність вітчизняної енергетики, яка зобов'язана пройти шлях цифрової трансформації, щоб стати конкурентоспроможною і відповідати викликам часу.
Дмитро Осика
Директор з ІТ ДТЕК
Процес діджиталізації незворотній, а COVID-19 тільки став каталізатором для ще стрімкішої цифровізації. Тож далі — тільки більше нових технологій, що допомагатимуть як працівникам галузі, так і споживачам.
ТЕКСТ
Каріна Сєчіна
ПАРТНЕР
Матеріал підготовлено за підтримки ДТЕК
Що це означає?
ВЕРСТКА
Світлана Волчкович, Дарія Корнєєва
ПРОДЮСЕР
Яна Проценко
ІЛЮСТРАЦІЇ
Анастасія Сіваш
Святослав Халус, Міла Арсенюк
ПРЕДСТАВНИК ДТЕК
Матеріал виготовлено за підтримки рекламодавця
Під час використання матеріалів сайту обов'язковим є наявність гіперпосилання в межах першого абзацу на сторінку розташування вихідної статті із зазначенням бренду видання AIN.UA. Матеріали з позначками «Новини компаній», PR, «Спецпроект», «Промо» і «Блоги» публікуються на правах реклами.
© 1999-2021 AIN.UA