Repair Management Ontology in an Electric Grid Company

Authors

  • Олег [Oleg] Мирославович [M.] Проталинский [Protalinsky]
  • Анна [Anna] Алексеевна [A.] Ханова [Khanova]
  • Иван [Ivan] Анатольевич [A.] Щербатов [Shcherbatov]
  • Игорь [Igor] Олегович [O.] Проталинский [Protalinsky]
  • Олег [Oleg] Николаевич [N.] Кладов [Kladov]
  • Нурлан [Nurlan] Салаватович [S.] Уразалиев [Urazaliev]
  • Павел [Pavel] Васильевич [V.] Степанов [Stepanov]

DOI:

https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-6-110-119

Keywords:

ontology, confinement model, maintenance, equipment repair, repair program, production asset

Abstract

The condition of electric distribution networks is characterized by a significant degree of physical and technological obsolescence. The production assets of electric grid companies are characterized by semantic, syntactic, structural and system heterogeneity, a circumstance that complicates interaction at all levels of management aimed at preventing emergencies and improving the efficiency. The importance of representing repair management processes in an electric grid company in the form of a conceptual ontological model based on a systematic cognitive approach is shown. The objective of improving the company performance efficiency is formalized. The managed subjects, namely, process equipment state diagnostics activities, activities aimed at elaborating the optimal program of repairs, and activities aimed at optimizing logistic processes in accomplishing the repair program, are identified. A conceptual structure for managing the equipment maintenance and repair processes is developed. The method for structuring information about the equipment maintenance and repair processes in the form of an ontological knowledge base is proposed. A cognitive two-level ontological model is constructed, which comprises a conceptual confinement model and a set of hierarchical confinement models representing technical condition diagnostic activities, elaboration and optimization of the repair program, and optimization of logistic processes in accomplishing the repair program. Conclusions about practical application of the ontological approach for achieving more efficient management of repairs and about a simpler structure of the obtained models in comparison with the conventional knowledge base development methods are drawn. The software product allowing one to monitor the equipment technical condition and to schedule technical diagnostics and repairs in a way ensuring lower repair management costs through elaborating the optimal repair programs on the basis of applying the ontological approach is characterized.

Author Biographies

Олег [Oleg] Мирославович [M.] Проталинский [Protalinsky]

Science degree:

Dr.Sci. (Techn.)

Workplace

Automated Control Systems for Thermal Processes Dept., NRU MPEI

Occupation

Professor

Анна [Anna] Алексеевна [A.] Ханова [Khanova]

Science degree:

Dr.Sci. (Techn.)

Workplace

Applied Mathematics Dept., Astrakhan State Technical University

Occupation

Professor

Иван [Ivan] Анатольевич [A.] Щербатов [Shcherbatov]

Science degree:

Ph.D. (Techn.)

Workplace

Automated Control Systems for Thermal Processes Dept., NRU MPEI

Occupation

Assistant Professor

Игорь [Igor] Олегович [O.] Проталинский [Protalinsky]

Science degree:

Ph.D. (Techn.)

Workplace

Automation and Control Dept., Astrakhan State Technical University

Occupation

Assistant Professor

Олег [Oleg] Николаевич [N.] Кладов [Kladov]

Workplace

Applied Mathematics Dept., Astrakhan State Technical University

Occupation

Ph.D.-student

Нурлан [Nurlan] Салаватович [S.] Уразалиев [Urazaliev]

Workplace

Applied Mathematics Dept., Astrakhan State Technical University

Occupation

Ph.D.-student

Павел [Pavel] Васильевич [V.] Степанов [Stepanov]

Workplace

Automation аnd Control Dept., Astrakhan State Technical University

Occupation

Ph.D.-student

References

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года [Электрон. ресурс] https://minenergo.gov.ru/ node/1026 (дата обращения: 01.07.2017).

2. Захаренко С.Г. и др. Анализ аварийности в электросетевом комплексе // Вестник Кузбасского гос. техн. ун-та. 2016. № 4 (116). С. 94—99.

3. Воропай И.Н. и др. Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике. М.: Энергия, 2013.

4. Проталинский О.М., Проталинский И.О., Кладов О.Н. Система оптимального управления производственными активами энергетических предприятий // Автоматизация и IT в энергетике. 2017. № 4 (93). С. 5—8.

5. Гаврилова Т.А., Муромцев Д.И. Интеллектуальные технологии в менеджменте: инструменты и системы. СПб.: Высшая школа менеджмента, 2008.

6. Чистякова И.С. Инженерия онтологий // Інженерія програмного забезпечення. 2014. № 4 (20). C. 53—68.

7. Гагин Т.В., Бородина С.С. Как выделить главное: принципы конфайнмент-моделирования [Электрон. ресурс] http://gagin.tv/index.php?page=28 (дата обращения: 01.07.2017).

8. Ханова А.А., Григорьева И.О. Предметная онтология как способ формирования семантической модели знаний грузового порта // Вестник Астраханского гос. техн. ун-та. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика». 2009. № 1. С. 76—81.

9. Мухачева Н.Н., Попов Д.В. Онтологические модели и методы для управления информационно-интеллектуальными ресурсами организации // Вестник Уфимского гос. авиационного техн. ун-та. 2010. Т. 14. № 1. С. 123—135.

10. Жукова Е.Д., Занин Д.С. Полифункциональная модель педагога профессионального образования // Известия Волгоградского гос. пед. ун-та. 2014. № 4 (89). С. 108—114.

11. Козлов Д.В., Жукова И.Г., Кульцова М.Б., Литовкин Д.В. Генерация OWL-онтологии на основе конфайнмент-модели // Известия Волгоградского гос. техн. ун-та. 2015. № 6 (163). С. 58—65.

12. Ханова А.А., Хортонен А.С., Парамзина Л.В. Системные взаимосвязи стратегического управления и моделирования социально-экономических систем на основе сбалансированной системы показателей // Вестник Астраханского гос. техн. ун-та. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика». 2014. № 2. С. 109—116.

13. Euzenat J., Shvaiko P. Ontology Matching. Heidelberg: Springer, 2013.

14. Suarez-Figueroa M.C. е. а. Ontology Engineering in a Networked World. Springer Science & Business Media, 2012.

15. Массель Л.В., Ворожцова Т.Н., Пяткова Н.И. Онтологический инжиниринг для поддержки принятия стратегических решений в энергетике // Онтология проектирования. 2017. Т. 7. № 1 (23). С. 66—76.

16. Массель Л.В., Массель А.Г., Ворожцова Т.Н., Макагонова Н.Н. Онтологический инжиниринг ситуационного управления в энергетике // Знания — Онтологии — Теории: Материалы Всеросс. конф. с междунар. участием. Новосибирск: Инст-т математики им. С.Л. Соболева, 2015. С. 36—43.

17. Новиков Д.А. Теория управления организационными системами. М.: МПСИ, 2005.
---
Для цитирования: Проталинский О.М., Ханова А.А., Щербатов И.А., Проталинский И.О., Кладов О.Н., Уразалиев Н.С., Степанов П.В. Онтология процесса управления ремонтами в электросетевой компании // Вестник МЭИ. 2018. № 6. С. 110—119. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-110-119.
#
1. Energeticheskaya Strategiya Rossii na Period do 2030 Goda [Elektron. Resurs] https://minenergo. gov.ru/node/1026 (Data Obrashcheniya: 01.07.2017). (in Russian).

2. Zaharenko S.G. i dr. Analiz Avariynosti v Elektrosetevom Komplekse. Vestnik Kuzbasskogo Gos. Tekhn. Un-ta. 2016;4 (116):94—99. (in Russian).

3. Voropay I.N. i dr. Kontseptsiya Obespecheniya Nadezhnosti v Elektroenergetike. M.: Energiya, 2013. (in Russian).

4. Protalinskiy O.M., Protalinskiy I.O., Kladov O.N. Sistema Optimal'nogo Upravleniya Proizvodstvennymi Aktivami Energeticheskih Predpriyatiy. Avtomatizatsiya i IT v Energetike. 2017;4 (93):5—8. (in Russian).

5. Gavrilova T.A., Muromtsev D.I. Intellektual'nye Tekhnologii V Menedzhmente: Instrumenty i Sistemy. SPb.: Vysshaya Shkola Menedzhmenta, 2008. (in Russian).

6. Chistyakova I.S. Inzheneriya Ontologiy. Іnzhenerіya Programnogo Zabezpechennya. 2014;4 (20);53—68.

7. Gagin T.V., Borodina S.S. Kak Vydelit' Glavnoe: Printsipy Konfaynment-modelirovaniya [Elektron. Resurs] http://gagin.tv/index.php?page=28 (Data Obrashcheniya: 01.07.2017). (in Russian).

8. Hanova A.A., Grigor'eva I.O. Predmetnaya Ontologiya kak Sposob Formirovaniya Semanticheskoy Modeli Znaniy Gruzovogo Porta. Vestnik Astrahanskogo Gos. Tekhn. Un-ta. Seriya «Upravlenie, Vychislitel'naya Tekhnika i Informatika». 2009;1:76—81. (in Russian).

9. Muhacheva N.N., Popov D.V. Ontologicheskie Modeli i Metody dlya Upravleniya Informatsionno-Intellektual'nymi Resursami Organizatsii. Vestnik Ufimskogo Gos. Aviatsionnogo Tekhn. Un-ta. 2010;14;1:123—135. (in Russian).

10. Zhukova E.D., Zanin D.S. Polifunktsional'naya Model' Pedagoga Professional'nogo Obrazovaniya. Izvestiya Volgogradskogo Gos. Ped. Un-ta. 2014;4 (89):108—114. (in Russian).

11. Kozlov D.V., ZHukova I.G., Kul'tsova M.B., Litovkin D.V. Generatsiya OWL-ontologii na Osnove Konfaynment-modeli. Izvestiya Volgogradskogo Gos. Tekhn. Un-ta. 2015;6 (163):58—65. (in Russian).

12. Hanova A.A., Hortonen A.S., Paramzina L.V. Sistemnye Vzaimosvyazi Strategicheskogo Upravleniya i Modelirovaniya Sotsial'no-ekonomicheskih Sistem na Osnove Sbalansirovannoy Sistemy Pokazateley. Vestnik Astrahanskogo Gos. Tekhn. Un-ta. Seriya «Upravlenie, Vychislitel'naya Tekhnika i Informatika». 2014;2:109—116. (in Russian).

13. Euzenat J., Shvaiko P. Ontology Matching. Heidelberg: Springer, 2013.

14. Suarez-Figueroa M.C. e. a. Ontology Engineering in a Networked World. Springer Science & Business Media, 2012.

15. Massel' L.V., Vorozhtsova T.N., Pyatkova N.I. Ontologicheskiy Inzhiniring dlya Podderzhki Prinyatiya Strategicheskih Resheniy v Energetike. Ontologiya Proektirovaniya. 2017;7;1 (23):66—76. (in Russian).

16. Massel' L.V., Massel' A.G., Vorozhtsova T.N., Makagonova N.N. Ontologicheskiy Inzhiniring Situatsionnogo Upravleniya v Energetike. Znaniya — Ontologii — Teorii: Materialy Vseross. Konf. s Mezhdunar. Uchastiem. Novosibirsk: Inst-t Matematiki im. S.L. Soboleva, 2015:36—43. (in Russian).

17. Novikov D.A. Teoriya Upravleniya Organizatsionnymi Sistemami. M.: MPSI, 2005. (in Russian).
---
For citation: Protalinsky O.M., Khanova A.A., Shcherbatov I.A., Protalinsky I.O., Kladov O.N., Urazaliev N.S., Stepanov P.V. Repair Manage- ment Ontology in an Electric Grid Company. MPEI Vestnik. 2018;6:110—119. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-110-119.

Published

2018-12-01

Issue

Section

Informatics, computer engineering and control (05.13.00)