27 декабря 2021

Росатом представил новый цифровой продукт «Логос Гидрогеология» для решения задач экологической безопасности и управления рисками чрезвычайных ситуаций

Госкорпорация «Росатом» представила на рынке цифровой продукт «Логос Гидрогеология» - новый модуль пакета программ для инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования «Логос».

«Логос Гидрогеология» позволяет эффективно решать задачи экологической безопасности техногенных объектов, управлять рисками чрезвычайных ситуаций, а также успешно решать гидрогеологические задачи предприятий различных отраслей и проектов регионального развития. Новый модуль приобретает особое значение как инструмент рационального природопользования в условиях актуализации ESG-повестки и усиления экологического фактора в промышленном развитии.

С помощью «Логоса Гидрогеологии» осуществляется оценка воздействия техногенных объектов на подземные воды и грунт, которое рассчитывается как для штатного режима работы предприятий, так и для вероятных аварийных ситуаций.

С высокой точностью прогнозируется уровень затопления территорий (наводнения), риски прорыва плотин, подъема или понижения уровня воды от строительства плотин, дамб, каналов и других гидросооружений. Успешно решаются задачи моделирования поверхностного стока.

Рассчитывается возможный уровень загрязнений поверхностного пространства при нормальных и аварийных режимах работы предприятий, свалок твердых бытовых отходов и хранилищ отходов, уровень загрязнений за счет сезонных явлений (паводков или дождей), разлив пятна загрязнений, а также оценка концентрации и формы пятен, распространяемых по рекам.

Новый модуль является полностью импортонезависимым решением, что позволяет снять риски ограничения продаж лицензий и затруднений в техподдержке иностранного ПО. Он адаптирован для использования в операционной системе AstraLinux.

«Логос Гидрогеология» покрывает до 95% необходимого функционала основных коммерческих пакетов данной категории программных продуктов. Уникальным преимуществом модуля является возможность создания цифровых двойников нового поколения для техногенно-нагруженных территорий, в том числе региональные модели, которые не входят в типовую линейку представленных на рынке программных продуктов данной категории. Модуль работает как на персональных компьютерах, так и на рабочих станциях и суперкомпьютерах.

Цифровой продукт «Логос Гидрогеология» успешно апробирован на предприятиях атомной отрасли: его валидация проведена на 9 объектах, а успешное внедрение выполнено на 4 экологически значимых объектах Госкорпорации. Также модуль эффективно решил расчетные задачи в ряде федеральных проектов. В числе успешных кейсов создание геофильтрационной и геомиграционной модели территорий, благодаря которой получен прогноз распространения загрязнений в виде трехмерных ореолов и полей концентраций с прогнозным горизонтом от 60 до 100 лет. Также выполнен объектный мониторинг состояния недр на предприятиях, в ходе которого осуществлено геоэкологическое обоснование безопасной эксплуатации и вывода из эксплуатации промышленных объектов. В ряде проектов создана система объектного мониторинга состояния недр, при которой осуществляется прогноз и обоснование инженерных решений по обеспечению радиационной безопасности, а также разработка геологических, геофильтрационных и геомиграционных моделей.

«Подавляющее число коммерческих программных пакетов гидрогеологической направленности лишь частично используют возможности суперкомпьютеров для моделирования, кроме этого, в отношении зарубежного ПО усиливаются санкционные риски, включая ограничение продаж лицензий. Наряду с этим, по оценкам экспертов, объем рынка гидрогеологического направления может достигать порядка 50 млн рублей в год, в мире – порядка 1 млрд руб. в год. Поэтому возникает потребность создавать отечественные программные комплексы для того, чтобы снять импортозависимость от иностранного коммерческого обеспечения в области трехмерного моделирования, создавать новые сквозные технологии для того, чтобы мы могли использовать современные методы расчета и суперкомпьютерные вычисления, а также рассчитывать класс задач закрытого характера. И вторая большая потребность - создавать цифровые модели нового поколения, в том числе и региональные, которые бы содержали в себе большой объем входных данных, подробную дискретизацию и множество процессов, влияющих друг на друга», - отметил в ходе презентации нового цифрового продукта начальник научно-исследовательской лаборатории РФЯЦ-ВНИИЭФ (Госкорпорация «Росатом») Виталий Пронин.

«Особо отмечу потенциал цифрового продукта «Логос Гидрогеология» в объектном мониторинге состояния недр (ОМНС) - он позволяет наиболее эффективно использовать данные мониторинга при оценке техногенного воздействия на подземные и поверхностные воды, прогноза этого воздействия и обоснования природоохранных мероприятий. «Логос Гидрогеология» обеспечивает высокую достоверность выполненных оценок и качество принимаемых на их основе управленческих решений. А поддержка высокопараллельных вычислений и его обширный функционал позволяет с высокой эффективностью решать геомиграционные задачи для объектов, оказывающих интенсивное комплексное воздействие на геологическую среду. При этом «Логос Гидрогеология» активно развивается, включая в себя новые модули - поверхностного стока и подземной гидродинамики. Это позволит в перспективе решать нестандартные геоэкологические задачи», - рассказал заместитель начальника отдела ГИС-технологий и математического моделирования Центра ОМСН ФГБУ «Гидроспецгеология» Михаил Семенов.

«Логос Гидрогеология» решает очень специализированные задачи, однако в ситуации, когда экологическая безопасность помещена в фокус государственной политики и международных экономических процессов, новый цифровой инструмент Росатома будет крайне востребован федеральными надзорными органами, региональными структурами, промышленными компаниями. Наша общая цель – безопасность человека и окружающей среды при наращивании темпов промышленного развития», - заключил директор по математическому моделированию Госкорпорации «Росатом» Дмитрий Фомичев.

Директор по математическому моделированию Госкорпорации «Росатом» Дмитрий Фомичев

Цифровой продукт «Логос»

«Логос» – цифровой продукт для инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования класса САЕ. Создан на основе многолетних разработок Госкорпорации «Росатом», которые с 2009 года проводит РФЯЦ-ВНИИЭФ (Росатом). В настоящее время семейство «Логос» состоит из пяти модулей:

  • «Логос Аэро-Гидро» (выведен на рынок в 2018 г.) - предназначен для моделирования процессов в воздушной и водной средах.
  • «Логос Тепло» (выведен на рынок в 2019 г.) - предназначен для оценки тепловых характеристик и режимов деталей и узлов.
  • «Логос Прочность» (выведен на рынок в 2020 г.) – применяется для решения статических и динамических прочностных задач.
  • «Логос Гидрогеология» (запланирован вывод на рынок) – предназначен для решения задач водного баланса территорий и моделирования экологических процессов в сложной геологической среде.
  • «Логос Платформа» (запланирован вывод на рынок) - предназначен для интеграции единую платформу вычислительных модулей «Логос» и ПО класса САЕ от различных российских разработчиков.

Преимуществом «Логос» являются заложенные на этапе проектирования компетенции РФЯЦ-ВНИИЭФ в области высокопроизводительных (суперкомпьютерных) вычислений, что позволяет добиваться высокой скорости и точности решения наиболее ресурсоемких задач. При этом использование «Логоса» не требует обязательного применения суперкомпьютеров - для распространенных задач является достаточной мощность стандартных рабочих станций разработчиков, собранных с использованием современных многоядерных процессоров. Еще одно важное преимущество программных продуктов семейства «Логос» – обширный набор расчетных моделей (библиотек), полностью соответствующие лучшим практикам, принципам и стандартам проектирования, используемым российской инженерной школой.

До выхода на открытый рынок семейство продуктов «Логос» прошло многолетнее тестирование в рамках атомной отрасли при решении самых ответственных задач специального назначения, требующих высокого качества и точности расчетов, обеспечения безопасности сложнейших инженерных систем и сооружений. Также программные модули семейства «Логос» перед выводом на открытый рынок проходят процедуру приемочных испытаний. Система поставляется заказчикам с полной документацией на русском языке, а эксплуатация программных продуктов сопровождается возможностями доступа к развитой системе технической поддержки со стороны разработчика. Является полностью отечественной разработкой позволяет предприятиям избежать внешних рисков, связанных с возможными изменениями рыночной политики зарубежных поставщиков сопоставимых решений.

САЕ-системами (Computer-Aided Engineering) называется программное обеспечение, предназначенное для расчётов, анализа и симуляции физических процессов в решении инженерных задач. Данные системы востребованы в авиастроении, ракетостроении, машиностроении, энергетике, индустрии новых материалов, строительстве крупных инфраструктурных объектов и пр. Они позволяют при помощи расчётных методов моделировать «поведение» промышленных изделий в реальных условиях эксплуатации.