Реєстраційний номер
0826U003052, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
27-07-2026
Статус
Запланована
Чому дисертація має статус "Запланована"?
Назва роботи
Інтелектуальна комп’ютерно-інтегрована система моніторингу параметрів виробництва біогазу
Здобувач
Павлов Сергій Григорович,
Керівник Лисенко Віталій Пилипович
Опонент Жученко Анатолій Іванович
Опонент Осадчий Сергій Іванович
Рецензент Хиленко Володимир Васильович
Рецензент Ромасевич Юрій Олександрович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет біоресурсів і природокористування України
Опис
Дисертацію присвячено розробленню інтелектуальної комп’ютерно-інтегрованої системи моніторингу параметрів виробництва біогазу з використанням технологій Інтернету речей, комп’ютерного зору та машинного навчання. Робота виконувалася як частина НДДКР «Наукові основи автоматизованого керування виробництвом біогазу заданої якості» (державний реєстраційний номер 0125U002642).
У роботі проведено комплексний аналіз процесу анаеробного зброджування як об’єкта автоматизації та обґрунтовано необхідність застосування інтелектуальних методів моніторингу. Досліджено наявні підходи до автоматизації біогазових установок та виявлено їх обмеження.
Розроблено архітектуру програмно-апаратного комплексу на базі мікроконтролерної платформи ESP32 з інтеграцією давачів температури, вологості та модуля комп’ютерного зору. Реалізовано хмарну інфраструктуру для збору, зберігання та обробки даних з використанням сервісів AWS.
Запропоновано метод автоматизованої оцінки якості біосировини на основі аналізу зображень із застосуванням алгоритму сегментації Оцу та гібридної метрики якості на базі функції бажаності Харрінгтона. Експериментально підтверджено кореляцію візуальних характеристик біоматеріалу з виходом біогазу (r=0,81).
Синтезовано підсистему прогнозування виходу біогазу на основі ансамблю нейронних мереж, що включає рекурентну мережу LSTM для аналізу часових рядів, градієнтний бустинг XGBoost для табличних даних та згорткову мережу ResNet-50 для візуальних ознак. Реалізовано механізм адаптивного донавчання Human-in-the-Loop, що забезпечує безперервне покращення точності прогнозів. Після донавчання модель досягла коефіцієнта детермінації R2=0,91 та RMSE=0,35 м3/добу.
Проведено техніко-економічне обґрунтування системи. Вартість апаратної частини становить 4500 грн, що в 50–200 разів менше комерційних аналогів. Річний економічний ефект оцінюється в 339 000–498 000 грн за терміну окупності 1,6–2,3 місяці.
Дата реєстрації
2026-07-02
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-02 / 2026-07-02
