Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The future of carbon capture and storage technology: an innovative approach with Digital Twin

Bielka Paweł

Journal of Geotechnology and Energy

|

2023

|

Vol. 40, no. 2

5--10

EN

In order to fight climate change, the EU has set a goal of achieving net-zero greenhouse gas emissions by 2050. To achieve carbon neutrality, greenhouse emissions from human activities should be at least 85% lower than in 1990. The remaining 15% can be achieved through additional measures such as increasing carbon capture and storage (CCS) and reducing emissions. CCS will facilitate the decarbonization of heavy industry, contribute to the emergence of a clean hydrogen economy, and aid in achieving net-zero emissions. As an emerging technology in the Industry 4.0, Digital Twin (DT) is gaining attention due to the possibilities arising from its application, such as precise process optimization in the design phase, quality control, monitoring, decision-making, and through comprehensive modeling of the physical world as a group of connected digital models. The introduction of digital technologies into the CCS sector has the potential to revolutionize the way CO2 capture, transportation, and storage processes are carried out. This article aims to present the fundamental value of different modeling techniques, technologies enabling the creation of DT’s uncertainty quantification methods commonly used in Digital Twins, as well as the application of Digital Twin in CCS technology and the potential benefits it can bring, including increases efficiency and cost minimization. Additionally, the possibilities of using DS’s in improving process monitoring and forecasting were discussed which can contribute to better emission control and increases system effectiveness. Current research and projects utilizing this technology were also presented, including real-time modeling of fluid flow, CO2 transport network optimization, and storage process improvement.

2

Opracowanie metody dokładnego wyznaczania aktywności wkładów katalitycznych oraz budowa Digital-Twin do predykcji zużycia katalizatorów deNOx

Hercog Jarosław, Kiedrzyńska Aleksandra, Malinowski Mirosław, Sałek Paweł, Gurgul Marzena, Mikulska Aleksandra, Lenkiewicz Dariusz, Kowalczyk Paweł, Bartoszewicz Aleksy, Ogły Jacek, Ledwoch Jarosław

Instal

|

2023

|

nr 3

10--15

PL

Celem pracy było opracowanie szybkiej metody pomiaru aktywności całej warstwy katalitycznej, precyzyjnej metody wyznaczania żywotności (charakterystyki dezaktywacji) katalizatora oraz budowa narzędzia informatycznego reaktora SCR (Selective Catalytic Reduction), opartego na tzw. „Digital Twin” oraz uczeniu maszynowym, do wyznaczania żywotności katalizatorów deNOx w zależności od historii ich użytkowania i przewidywanych, dalszych warunków eksploatacji. W pierwszych etapach pracy zbudowano wstępny model reaktora SCR, w którym określony został zakres i wpływ parametrów pracy katalizatora na jego dezaktywację. Do tego celu wykorzystano opisane w literaturze mechanizmy dezaktywacji oraz wyniki eksperymentów i badań laboratoryjnych. Ponadto przeprowadzono analizę wrażliwości, aby zdefiniować najistotniejsze czynniki wpływające na dezaktywację katalizatora. Następnie opracowano metodykę pomiaru aktywności warstwy katalitycznej in-situ, wykonano niezbędny do tego celu układ pomiarowy, przeprowadzono badania porównawcze próbek katalizatorów na stanowisku laboratoryjnym oraz na obiekcie kotła blokowego w Elektrociepłowni Siekierki. Opracowano, zainstalowano i uruchomiono oprogramowanie SCR-DT na serwerze znajdującym się w sieci lokalnej PGNIG TERMIKA SA, które pozwala na wyznaczanie krzywej dezaktywacji katalizatora oraz jego żywotności. Aplikacja SCR-DT pobiera dane eksploatacyjne, dotyczące warunków pracy warstw katalitycznych, z serwera JSMPT w czasie rzeczywistym oraz może pobierać dane z udostępnionych w sieci lokalnej plików xls (np. dane węgla, popiołu i badań próbek katalizatorów). Wdrożenie aplikacji SCR-DT umożliwia obniżenie kosztów eksploatacyjnych katalizatorów poprzez lepszą gospodarkę remontową, wydłużenie okresów do ich regeneracji/wymiany oraz zmniejszenie ilości odpadów, dzięki dokładnemu przewidywaniu czasu ich dezaktywacji oraz opracowaniu rekomendacji ich optymalnej pracy.

EN

The aim of the work was to develop a fast method of measuring the activity of the entire catalytic layer, a precise method of determining the lifetime (deactivation characteristics) of the catalyst and the construction of an SCR reactor computer tool (based on the so-called “Digital Twin” and machine learning) for determining the lifetime of deNOx catalysts depending on the history of their use and expected further operating conditions. In the first stages of work, a preliminary model of the SCR reactor was built, in which the scope and influence of the catalyst operating parameters on its deactivation was determined. For this purpose, the deactivation mechanisms described in the literature were used, as well as the results of experiments and laboratory tests. In addition, a sensitivity analysis was performed to define the most relevant factors influencing catalyst deactivation. Then, the methodology of measuring the activity of the catalytic layer in-situ was developed, the necessary measurement system was prepared, and comparative tests of catalyst samples were carried out on a laboratory stand and on a block boiler facility at the Siekierki CHP Plant. The SCR-DT software was developed, installed and launched on a server installed in the local network of PGNIG TERMIKA SA. The SCR-DT application accesses operational data on the operating conditions of catalytic layers from the JSMPT server in real time and can import data from xls files available on the local network (e.g. coal, ash and catalyst test data). Application of the SCR-DT software makes it possible to reduce the operating costs of catalysts through better maintenance management, extending the periods for their regeneration/replacement and reducing the amount of waste, thanks to the accurate prediction of their deactivation time and the development of recommendations for their optimal operation.

3

The importance of Big Data Analytics technology in business management

Pizło Wojciech, Kulykovets Olena, Prokopowicz Dariusz, Mazurkiewicz-Pizło Anna, Kałowski Adam, Paprocka Małgorzata Wiktoria, Stawicka Ewa, Skarzyńska Edyta

Cybersecurity and Law

|

2023

|

Vol. 10 (2)

270--282

EN

Data processing, artificial intelligence and IoT technologies are on the rise. The role of data transfer security systems and databases, known as Big Data, is growing. The main cognitive aim of the publication is to identify the specific nature of Big Data management in an enterprise. The paper uses the bibliographic Elsevier and Springer Link databases, and the Scopus abstract database. The distribution of keywords, drawing attention to four main areas related to research directions, is indicated, i.e., Big Data and the related terms „human”, „IoT” and „machine learning”. The paper presents the specific nature of Big Data together with Kitchin and McArdle’s research, indicating the need for a taxonomic ordering of large databases. The precise nature of Big Data management, including the use of advanced analytical techniques enabling managerial decision-making, was identified. The development of Cyber Production Systems (CPS), based on BD, integrating the physical world of an enterprise with the digitisation of information as the concept of Digital Twins (DTs), was also indicated. CPS offer the opportunity to increase enterprise resilience through increased adaptability, robustness and efficiency. With DTs, manufacturing costs are reduced, the product life cycle is shortened, and production quality increases.

PL

W zarządzaniu przedsiębiorstwem na popularności zyskuje m.in. przetwarzanie dużych zbiorów danych, zastosowanie sztucznej inteligencji i technologie IoT. Rośnie rola systemów bezpieczeństwa przesyłania danych oraz baz danych określanych jako Big Data. Głównym celem poznawczym publikacji jest identyfikacja specyfiki zarządzania Big Data w przedsiębiorstwie. W pracy wykorzystano bibliograficzne bazy danych Elsevier i Springer Link oraz bazę abstraktów Scopus. Wskazano rozkład słów kluczowych, zwracając uwagę na główne obszary dotyczące kierunków badań Big Data i związanych z nimi terminów „człowiek”, „IoT” oraz „uczenie maszynowe”. Artykuł przedstawia specyfikę Big Data, wskazuje m.in. badania Kitchina i McArdle’a opisujące potrzebę uporządkowania taksonomicznego dużych baz danych. W artykule zidentyfikowano charakter zarządzania Big Data, w tym wykorzystanie zaawansowanych technik analitycznych umożliwiających podejmowanie decyzji zarządczych. Wskazano również rozwój Cyber Production Systems (CPS), opartych na BD, integrujących fizyczny świat przedsiębiorstwa z digitalizacją informacji jako koncepcję Digital Twins (DTs). CPS oferują możliwość zwiększenia odporności przedsiębiorstwa poprzez zwiększoną zdolność adaptacji, solidność i wydajność. Dzięki DT koszty produkcji są zmniejszone, cykl życia produktu jest skrócony, a jakość produkcji wzrasta.

4

Sequencing and planning of packaging lines with reliability and digital twin concept considerations - a case study of a sugar production plant

Dąbrowska Alicja, Giel Robert, Winiarska Klaudia

LogForum

|

2022

|

Vol. 18, no. 3

321--334

EN

Background: The study focuses on simplified make-and-pack production in the sugar industry as a case study. The analyzed system is characterized by parallel packing lines, which share one resource with a sequence-independent setup time. Additionally, the special characteristics that occur in many enterprises make scheduling difficult. The special characteristics of the system are the simultaneous occurrence of a variable input stream, scheduling of processes, and including the reliability of machines. Due to the variability of the input parameters, it is appropriate to consider the use of Digital Twin, which is a virtual representation of the real processes' performance. Therefore, this purpose of the paper is two-fold. First, an analysis of sequence determination of the stream-splitting machine was performed with taking into account the impact of logistics system reliability on system performance. Second, the concept of implementing Digital Twin in the analyzed production process is presented. Methods: The mathematical model for line efficiency was developed on the presented make-and-pack production presented in the selected sugar industry. Different sequences of stream-splitting machines were studied to examine the system's efficiency, availability, and utilization of packaging lines. Two scenarios were investigated with the use of computer simulation. Results: Computer simulation experiments were performed to investigate the sequencing and planning of packaging line problems. The results obtained for the case company indicated a significant dependence between the preferred packing sequence and the operational parameters. Conclusions: The simulations confirm the influence of internal and external factors on sugar line packaging processes. The main advantage of the developed simulation model is identifying the relationship between the size of the input stream and the system's availability level, as well as identifying the main constraints on the possibility of implementing the DT concept in the analyzed company.

5

Możliwości optymalizacji układów automatyki elektroenergetycznej w oparciu na rozszerzonych funkcjonalnościach urządzeń zabezpieczeniowych rodziny SIPROTEC 5

Lizer Marcin, Bornus Aleksandra, Kamińska Joanna

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2019

|

R. 87, nr 9

72--81

PL

Rosnące wymagania wobec układów zabezpieczeń elektroenergetycznych wymuszają na producentach rozwój techniki, stosowanej w urządzeniach. Ważnymi w tym procesie aspektami są: optymalizacja funkcjonalności, liczba instalowanych urządzeń oraz obniżenie ceny, przy jednoczesnym zachowaniu niezawodności i wysokiej jakości urządzeń zabezpieczeniowych. W niniejszym artykule przedstawiono nowoczesne rozwiązania, stosowane w urządzeniach zabezpieczeniowych rodziny SIPROTEC 5, takie jak np. funkcjonalność PMU (Phasor Measurement Unit) i łączenie Point-on-Wave. Przedmiotem artykułu są również innowacyjne technologie, związane z cyfryzacją procesów w stacjach elektroenergetycznych wraz z przykładowymi układami pracy elementów struktury stacji. W artykule przybliżono nowe rozwiązania oferowane przez firmę Siemens w dziedzinie automatyki elektroenergetycznej, znacząco przekładające się na szybkość i prostotę procesu inżynieryjnego. Nowe funkcje udoskonalają pracę układów automatyki, obniżają koszty, związane z inwestycją, a także pozwalają na szerszą integrację urządzeń z istniejącymi systemami.

EN

Growing requirements for power protection systems force vendors to develop the technology, used in devices. Important aspects of this process are: optimization of functionality, number of installed devices and price reduction, while maintaining reliability and high quality of protection devices. This article presents innovative solutions used in protection devices of the SIPROTEC 5 family, such as PMU (Phasor Measurement Unit) and Point-on-Wave switching. The article also takes about innovative technologies, connected with the digitization of processes in power substations, together with exemplary sets of station structure elements. The article presents new solutions offered by Siemens in the field of power automation, significantly affecting time and simplicity of the engineering process. New functionalities improve the operation of automation systems, reduce costs associated with investment, and allow better integration of devices with existing systems.