Разработка многоуровневых симуляторов промышленной безопасности с элементами искусственного интеллекта для прогнозирования рисков на морских нефтедобывающих платформах
Как цитировать
Аннотация
Статья посвящена актуальной проблеме повышения безопасности работ на морских нефтедобывающих платформах посредством многоуровневых симуляционных технологий с интеграцией искусственного интеллекта. Современные нефтедобывающие платформы представляют собой сложные технические системы, функционирующие в условиях повышенного риска, что требует инновационных подходов к обеспечению промышленной безопасности и подготовке персонала. В исследовании разработана концептуальная модель многоуровневого симулятора, включающая физический, процессный, сценарный и аналитический уровни с интегрированными элементами искусственного интеллекта. Эмпирическая апробация модели осуществлена на десяти морских нефтедобывающих платформах Северного и Каспийского морей с привлечением 412 специалистов разного профиля. Полученные результаты демонстрируют значительное повышение эффективности прогнозирования аварийных ситуаций (на 74,3%) и сокращение времени реакции персонала на потенциальные угрозы (в среднем на 3,7 минуты). Разработанная система обеспечивает идентификацию потенциальных угроз на ранних стадиях с вероятностью до 0,89 и формирует персонализированные обучающие сценарии, адаптирующиеся к индивидуальным характеристикам обучаемого. Полученные результаты имеют высокую теоретическую и практическую значимость для развития систем прогнозирования рисков и подготовки специалистов нефтегазовой отрасли.
Ключевые слова
Библиографические ссылки
Avila-Gutiérrez M.J., Aguayo-Gonzalez F., Marcos-Barcena M., Lama-Ruiz J.R., Peralta- Alvarez M.E. Reference holonic architecture for sustainable manufacturing enterprises distributed under the industry 4.0 paradigm // International journal of computer integrated manufacturing. 2019. № 33(4). рр. 398-409.
Boschert S., Rosen R. Digital twin – the simulation aspect // Mechatronic futures. 2016. pp. 59-74.
Hu A.H., Hsu C.W., Kuo T.C., Wu W.C. Risk evaluation of green components to hazardous substance using FMEA and FAHP // Expert systems with applications. 2009. № 36(3). рр. 7142-7147.
Human factors and non-technical skills: towards an immersive simulation-based training framework for offshore drilling operations // SPE Annual tech. conf. and exhib. 2019.
Omogoroye O.O., Oke S.A. A safety control model for an offshore oil platform // Disaster рrevention and management. 2007. № 16(4). рр. 588-610.
Process safety management in oil and gas operating units through digital twin platform: A digital approach for safety control and process intervention // Offshore tech. conf. Brasil. 2023.
Ronconi R.A., Allard K.A., Taylor P.D. Bird interactions with offshore oil and gas platforms: review of impacts and monitoring techniques // Journal of environmental management. 2015. № 147(2). рр. 34- 45.
Singh A.K., Kumar R., Sharma D. Simulation-based training to enhance process safety in offshore energy operations: Process tracing through eye-tracking // Journal of loss prevention in the process industries. 2020. № 63. рр. 25-104.
Sugimura T., Matsumoto S., Inoue S., Terada S., Miyazaki S. Hull condition monitoring and lifetime estimation by the combination of on board sensing and digital twin technology // Offshore tech. conf. 2021.
Temirchev P., Simonov M., Kostoev R., Burnaev E., Oseledets I., Akhmetov A., Margarit A., Sitnikov A., Koroteev D. Deep neural networks predicting oil movement in a development unit // Journal of petroleum science and engineering. 2020. № 184. рр. 106-513.
Tokarek T.W., Odame-Ankrah C.A., Huo J.A. Principal component analysis of summertime ground site measurements in the Athabasca oil sands with a focus on analytically unresolved intermediate- volatility organic compounds // Atmospheric chemistry and physics. 2018. № 18(24). рр. 17819–17841.
Wanasinghe T.R., Wroblewski L., Petersen B.K., Gosine R.G., James L.A., De Silva O., Mann G.K.I., Warrian P.J. Digital twin for the oil and gas industry: overview, research trends, opportunities and challenges // IEEE Access. 2020. № 8. рр. 104175-104197.
Wang K., Xu H., Wang H., Qiu R., Hu Q., Liu X. Digital twin-driven safety management and decision support approach for port operations and logistics // Frontiers in marine science. 2024. № 11. рр. 1455522.
Wang M., Wang C., Hnydiuk-Stefan A., Feng S., Atilla I., Li Z. Recent progress on reliability analysis of offshore wind turbine support structures considering digital twin solutions // Ocean еngineering. 2021. № 232. рр. 109-168.
Younesi A. Environmental risk assessment and management in oil platform construction phase activities: a case study // Engineering, technology & Applied science research. 2017. № 7(3). рр. 1658-1663.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Метрики
Лицензия
Copyright (c) 2025 Управление образованием: теория и практика
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.