Ученые СКФУ разрабатывают интеллектуальную автоматизированную систему, которая будет способствовать бережному использованию месторождений минеральной воды на Северном Кавказе. Алгоритм поможет предотвратить разрушение уникальных источников Кавказских Минеральных Вод (КМВ).
Отметим, что эксплуатация месторождений минеральных вод в районе Пятигорска, Ессентуков, Кисловодска и Железноводска началась более 200 лет назад. Переход к рыночной экономике за последние 25 лет стимулировал увеличение производства минеральных вод, объемы добычи увеличились более, чем в 2 раза, увеличилась и экологическая нагрузка. На качестве воды сказывается и хозяйственная деятельность. Проблемы качества поверхностных и подземных вод на курортах регионов Кавказских Минеральных Вод активно обсуждает академическое сообщество уже два десятка лет.
Исследование ученых СКФУ под руководством доктора технических наук, профессора Ивана Митрофановича Першина (https://doi.org/10.3390/w15122289) было направлено на определение набора параметров системы управления безопасными режимами работы месторождений минеральных вод. Они разработали математическую модель месторождения, учитывающую заданную конфигурацию и дебит добычи сети скважин. Представлен детальный алгоритм проектирования системы управления, основанный на частотной концепции анализа и синтеза для распределенных систем управления.
"Наша разработка даст возможность бережно расходовать ресурс месторождений, избегая чрезмерной нагрузки. Алгоритм на основе сетей Байеса и методов прогнозирования оценивает объем воды, стабильно поступающей из источника, а также вероятность отклонения добычи от планируемых показателей", — прокомментировала доцент кафедры систем управления и информационных технологий СКФУ Карина Мартиросян.
Также ученые определили оптимальное количество добывающих скважин, исходя из условия получения максимальной экономической прибыли за 10-летий период эксплуатации месторождения.
Результаты моделирования подтверждают эффективность предложенного подхода. Новая модель может быть использована для оперативного мониторинга и прогнозирования гидрогеологических процессов, а также для создания региональной системы управления добычей минеральных вод на основе данных, полученных из сети исследованных месторождений. Экспериментальные испытания и проверка модели были проведены учеными СКФУ на установке эксплуатационных скважин «Нарзан» в Кисловодске. Следующим этапом проекта должна быть разработка интерфейса для новой системы.
Научные разработки по тематике гидроместорождений ведутся в рамках нацпроекта «Наука и университеты».
Уже более двадцати лет в СКФУ ученые изучают и разрабатывают эффективные стратегии рационального использования гидроминеральных ресурсов Кавказских Минеральных Вод. Одной из актуальных задач устойчивого развития Северного Кавказа является внедрение интеллектуальных технологий для эксплуатации гидроминеральной базы, уверены ученые.
