ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ АСКУЭ НА АЛМАЛЫКСКОМ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ КОМБИНАТЕ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

АННОТАЦИЯ

В статье проведён системный анализ проблем внедрения автоматизированной системы коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ) на промышленном предприятии полного цикла — Алмалыкском горно-металлургическом комбинате (АГМК). Рассмотрены структурные и технологические ограничения существующей инфраструктуры предприятия, обозначены ключевые технические, организационно-управленческие и методологические барьеры на пути внедрения АСКУЭ. Представлены подходы к интеграции цифровых технологий — промышленного интернета вещей (IIoT), SCADA, и облачных платформ — в систему энергоконтроля, обоснована их эффективность с позиций повышения надёжности и прозрачности учёта. Предложены практические рекомендации, ориентированные на поэтапную цифровую трансформацию энергетической подсистемы АГМК с опорой на современные научные и нормативные источники.

ABSTRACT

A systematic analysis of the challenges associated with the implementation of an Automated System for Commercial Electricity Metering (ASCEE) at a vertically integrated industrial enterprise — the Almalyk Mining and Metallurgical Complex (AMMC) — is presented in this article. Structural and technological constraints of the current infrastructure are examined, and the key technical, organizational, and methodological barriers to ASCEE implementation are identified. The study introduces approaches to the integration of digital technologies — including the Industrial Internet of Things (IIoT), SCADA systems, and cloud-based platforms — into the energy monitoring system, substantiating their effectiveness in improving the reliability and transparency of electricity metering. The article proposes practical recommendations aimed at the phased digital transformation of AMMC’s energy subsystem, based on contemporary scientific research and regulatory frameworks.

Ключевые слова: АСКУЭ, Алмалыкский ГМК, энергоэффективность, цифровизация, технологии интернета вещей, SCADA, энергетический аудит.

Keywords: ASCEE, Almalyk MMC, energy efficiency, digitalization, Internet of Things technologies, SCADA, energy audit.

Введение

Цифровая трансформация энергетических систем на промышленных предприятиях представляет собой ключевое направление государственной политики в области энергоэффективности, особенно в условиях высоких тарифов, ограничения ресурсов и экологических требований. В соответствии со Стратегией цифровой трансформации Узбекистана до 2030 года, в энергетической отрасли особое внимание уделяется развитию систем учёта и мониторинга на базе цифровых решений [6].

Алмалыкский горно-металлургический комбинат (АГМК), являясь крупнейшим производителем меди, цинка и благородных металлов в Узбекистане, потребляет значительные объёмы электроэнергии. Текущая инфраструктура контроля за электропотреблением основана на устаревших аналоговых и полуавтоматических решениях, что делает невозможным реализацию принципов интеллектуального энергоменеджмента и адаптивного управления нагрузкой.

АСКУЭ — это комплекс технических и программных средств, предназначенных для сбора, передачи, хранения, обработки и анализа информации об объёмах потребляемой энергии, обеспечивающий достоверность данных и основу для принятия управленческих решений [2]. Вопрос эффективности внедрения АСКУЭ на АГМК требует всестороннего рассмотрения как с технической, так и с экономической и организационной стороны.

Теоретические и нормативные основы АСКУЭ

Разработка и реализация АСКУЭ регулируется рядом нормативных документов, включая ГОСТ 31818.11–2012, ГОСТ 34.003–90 и международный стандарт IEC 62056. Концептуально, АСКУЭ выполняет функции контроля, диагностики и оптимизации энергетических процессов. Согласно [3], эффективность АСКУЭ определяется не только точностью измерений, но и глубиной интеграции в производственную информационную систему (ERP, MES), а также уровнем аналитики и автоматизации.

Научные исследования последних лет (Rahmonov D. et al. [4]; Khudayberdiev A. et al. [7]) подчёркивают, что наиболее устойчивыми являются архитектуры на базе открытых протоколов (OPC UA, MQTT) и гибридных сетей передачи данных (Ethernet, LoRaWAN, ZigBee), обеспечивающие масштабируемость, отказоустойчивость и кибербезопасность.

Предпосылки и причины трудностей внедрения АСКУЭ на АГМК

• Историко-технологический контекст

АГМК эксплуатирует значительный объём оборудования, введённого в строй в период 1960–1985 гг. Отсутствие плановой модернизации энергетических систем и ориентация на централизованное электроснабжение без цифрового дублирования функций привели к следующему:

• техническая разнородность парка приборов учёта;
• изношенность коммуникационных линий;
• несоответствие нормативам электромагнитной совместимости (ГОСТ 30804.4.3-2013).

Эти факторы формируют критические ограничения в точности, надёжности и скорости сбора энергетических данных.

• Состояние диспетчеризации и автоматизации

Диспетчерские щиты на большинстве объектов АГМК работают автономно и не поддерживают сбор телеметрии в реальном времени. Это приводит к следующим последствиям:

• невозможность построения баланса электроэнергии по участкам;
• высокая инерционность реакции на аварийные ситуации;
• отсутствие предиктивной аналитики и оценки эффективности электроприводов и трансформаторов;
• невозможность создания цифрового двойника энергосистемы предприятия.

• Организационные и управленческие барьеры

Функции управления энергетикой на АГМК распределены между отделами, отсутствует единый регламент взаимодействия ИТ и энергохозяйства. Отсутствие центра компетенций приводит к фрагментарности внедрения решений и недостаточной глубине проектной проработки.

5. Практические рекомендации по внедрению АСКУЭ на АГМК

С учётом результатов научного анализа, особенностей производственной инфраструктуры АГМК и текущего уровня готовности энергетических систем, формулируется система практических мероприятий, направленных на комплексную цифровизацию энергоучёта. Предлагаемые рекомендации базируются на подтверждённых теоретических подходах и демонстрируют научную новизну за счёт внедрения современных моделей управления, анализа и автоматизации.

1. Проведение всестороннего энергетического аудита измерительной инфраструктуры. Аудит необходимо реализовывать в соответствии с принципами системного анализа и декомпозиции энергетических потоков (Меркулов, 2021), а также с требованиями ГОСТ Р 51330.0-99 и ISO 50001. Цель — формирование полной цифровой инвентаризации точек учёта, выявление неоптимальных каналов передачи данных, расчёт технологических потерь и верификация параметров электроснабжения. Научная новизна заключается в применении пространственно-временного анализа энергопрофиля и адаптации методов геоинформационного позиционирования для картографирования точек учёта.
2. Формализация архитектурной модели цифровой энергетической платформы. Архитектура должна строиться на основе методологии ISA-95 и принципов Smart Grid, с включением SCADA-уровня, протоколов OPC UA, MQTT, а также распределённых каналов агрегации данных. Обоснованием служат онтологические подходы к описанию энергетических процессов и стандарты совместимости данных. Научная значимость заключается в системной формализации потоков энергетической информации и проектировании логической структуры управления в условиях многоуровневой автоматизации.
3. Разработка и внедрение специализированной программы повышения квалификации. Программа ориентирована на принципы системной инженерии образования и должна соответствовать требованиям CENELEC TC8X и ISO 50001. Содержание включает модули по SCADA, edge-аналитике, IIoT, архитектуре АСКУЭ, цифровой кибербезопасности. Преимуществом является ориентация на производственные сценарии АГМК. Научная ценность проявляется в структурировании обучающих подходов в соответствии с задачами цифрового энергоменеджмента.
4. Интеграция аналитических и предиктивных инструментов на базе BI и ML. Данный этап реализуется в рамках концепции управления на основе данных (data-driven management). Используемые решения (Power BI, Python Dash, TensorFlow) обеспечивают реализацию прогнозных моделей. Теоретическая основа — применение алгоритмов анализа временных рядов и нейросетевых структур в системах энергетического учёта. Новизна заключается в создании цифрового двойника энергетических процессов предприятия.
5. Разработка системы оценки цифровой трансформации энергетических подразделений. Методологически обоснована моделью CMMI-Energy и адаптирована под условия горно-металлургического сектора. Система включает иерархию по уровням автоматизации, глубине интеграции, устойчивости к внешним воздействиям. Используется для диагностики текущего состояния и планирования этапов цифровой трансформации. Новизна — в применении адаптивной модели энергоучета к предприятиям с непрерывным технологическим циклом.

Комплекс изложенных мероприятий направлен на реализацию модели интеллектуального энергоменеджмента, обеспечивающего устойчивое развитие АГМК за счёт оптимизации энергетических ресурсов, снижения издержек и повышения прозрачности принятия управленческих решений.

Заключение

Внедрение АСКУЭ на АГМК представляет собой не только технический, но и стратегический вызов. Переход к цифровому управлению энергопотреблением позволяет минимизировать потери, повысить управляемость производственных процессов, обеспечить соответствие международным стандартам в области устойчивого развития. Реализация предлагаемой модели требует междисциплинарного подхода, организационной зрелости и участия всех уровней управления.

Список литературы:

1. ГОСТ 30804.4.3-2013. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотным электромагнитным полям. – Введ. 2014-01-01. – 36 с;
2. Панов И.В. Автоматизированные системы учёта энергоресурсов. – М.: Энергоатомиздат, 2020. – 256 с;
3. IEEE Std 1451.0-2007. Standard for a Smart Transducer Interface for Sensors and Actuators. – IEEE, 2007. – 142 p. – [Электронный ресурс]: https://standards.ieee.org/standard/1451_0-2007.html;
4. Rahmonov D., Alimov R., Akhmedov A. Automated Electricity Metering in Uzbekistan // International Journal of Energy Systems. – 2022. – Vol. 5, No. 3. – P. 58–64. – [Электронный ресурс]: https://ijes.uz/index.php/archives/article/view/85;
5. Siemens AG. Energy Digitalization in Metallurgy. White Paper. – Munich: Siemens, 2021. – 28 p. – [Электронный ресурс]: https://new.siemens.com/global/en/products/energy.html;
6. Министерство цифровых технологий Республики Узбекистан. Цифровая стратегия развития энергетики до 2030 года. – Ташкент, 2021. – 62 с. – [Электронный ресурс]: https://digit.uz/energy2030;
7. Khudayberdiev A., Abdurakhmonov K. IIoT Solutions for Smart Grid in Central Asia // Proceedings of the Conference on Digital Technologies in Industry. – Tashkent, 2023. – P. 112–119. – [Электронный ресурс]: https://conference.tuit.uz/index.php/dti/article/view/42;
8. Меркулов С.Г. Интеллектуальные энергосистемы: теория и практика. – СПб.: Политехника, 2021. – 328 с.