Ваш вибір щодо необов'язкових файлів cookie на цьому сайті

Вебсайт використовує файли cookie, щоб надати всім користувачам найкращий досвід використання.

Ваш вибір щодо необов'язкових файлів cookie на цьому сайті

Вебсайт використовує файли cookie, щоб надати всім користувачам найкращий досвід використання.

28 Квітня 2025 16:54

Наука проти темряви: як вчені забезпечують стійкість критичної інфраструктури

Критична інфраструктура стала однією з головних мішеней ворога під час війни. Забезпечити безперебійне електропостачання, опалення та зв’язок – одне з найважливіших питань безпеки країни. Енергетики в усіх регіонах країни вражають швидкістю відновлення пошкоджених ворогом мереж. Прогнозувати ризики щодо відбудови й сталої роботи об’єктів критичної інфраструктури допомагають і науковці. За кошти грантового фінансування НФДУ вчені Національного університету «Львівська політехніка» і Львівського державного університету безпеки життєдіяльності виконали проєкт «Оцінювання та прогнозування загроз відбудові та сталому функціонуванню об’єктів критичної інфраструктури».

Що ж пропонують науковці? Про це запитуємо керівника проєкту, професора кафедри інформаційно-вимірювальних технологій Львівської політехніки Ореста Кочана.

Науковець розповів, що з критичними сервісами він і його колеги працюють уже не один рік. Зокрема, досліджували якість і точність вимірювань роботи об’єктів критичної інфраструктури. Рекомендації, підготовлені за результатами цих досліджень, важливі, наприклад, під час ремонтних робіт на енергогенеруючих об’єктах.

«Кафедра інформаційно-вимірювальних технологій спеціалізується саме на вимірюваннях. Ці вимірювання допомагають зрозуміти, що відбувається в тій чи іншій ситуації, – зазначив співрозмовник. – Ми співпрацювали з експертами з екології, безпеки функціонування будівель та об’єктів критичної інфраструктури, а також зі спеціалістами, які розробляють таку інфраструктуру. Так сформувалася команда однодумців, здатна разом досягати цілей, які поодинці були б нереальними. Це яскравий приклад ефективної міждисциплінарної взаємодії».

Ми бачили, як у темряву занурювалися міста-мільйонники

Коли НФДУ оголосив конкурс «Наука для відбудови України у воєнний та повоєнний періоди», команда вже мала досвід і чітке бачення, тому без вагань подала заявку. «Ми бачили, як під час перших блекаутів у темряву занурювалися міста-мільйонники… Розуміли, що потрібні конкретні рекомендації – як діяти в екстремальних умовах, як мінімізувати збитки й швидко відновити функціонування інфраструктури», – згадує Орест Кочан.

Науковці вирішили протестувати свої методи на невеликих об’єктах – серверних станціях. «Ми зробили розрахунки на основі серверної станції Львівської політехніки, – пояснив керівник проєкту. – Після виконання дослідження запропонували університету рекомендації, як покращити умови роботи серверної кімнати. Раді, що наші пропозиції й технології виявилися корисними». Напрацювання можна масштабувати на регіональному чи державному рівні, наприклад, для сталої роботи електро- чи теплостанцій.

Проєкт має кілька складових: вимірювальну, екологічну, безпекову. За словами співрозмовника, дослідники поєднали теоретичні підходи (моделювання) і практичні (створення вже готових систем і пристроїв).

У рамках вимірювальної складової науковці розробили методи підвищення точності вимірювань. Це дозволило точно й швидко визначати температуру серверів.

На основі математичного моделювання виконавці проєкту розробили комплексну оцінку екологічних систем. «Ми можемо оцінити стан системи, бачити тенденції розвитку, при потребі коригувати», – зазначив науковець. Моніторити стан довкілля в режимі реального часу допомагають онлайн-карти.

Не менш важливий напрям – безпека об’єктів критичної інфраструктури. Науковці розробили методи оцінювання ризиків щодо відбудови і сталого функціонування об’єктів критичної інфраструктури, а також модель управління ризиками. «Це дало змогу вивчити критичні умови і підготувати рекомендації, як уникнути екстремальних ситуацій або максимально зменшити їхню ймовірність», – наголошує керівник проєкту.

Команда працювала в умовах дефіциту електроенергії та блекаутів, з автономними джерелами живлення. Від безперебійної роботи серверної залежало функціонування всього університету. Щоб робота серверної була стабільною, вчені розробили методи підвищення енергоефективності. «Мусимо використовувати енергію максимально ефективно, – додав співрозмовник. – За допомогою цих методів можна зменшити споживання електроенергії і, зокрема, менше платити».

За результатами досліджень спроєктовано систему моніторингу температури серверної кімнати університету, виготовлено її макет і проведено експериментальні випробування. Ця система допомагає ефективніше долати проблеми з електропостачанням.

Точність сенсорів підвищили завдяки «розумовій енергії»

Також вчені створили кіберфізичну систему, що моніторить і прогнозує стан ґрунту, та онлайн карту. Система вимірює вологість, кислотність, температуру ґрунту та вміст важких металів, який може зростати після ракетних атак.

Запитуємо: як працює система і де її встановили?

Науковець пояснив, що система складається з сенсорів, які вимірюють стан ґрунту, води й повітря;  вузла збору даних та програмного забезпечення. «Ми встановили сенсори неподалік об’єкта, який не раз ставав мішенню для ворога», – розповідає Орест Кочан.

Система передавання даних про стан ґрунту

Транспортувати і монтувати прилади, встановлювати сенсори, проводити вимірювання та опрацьовувати дані допомогли студенти університету. «За результатами цих вимірювань захищено вісім магістерських робіт та одну дисертацію доктора філософії, – з гордістю зазначив науковець. – Після війни потрібно буде відновлювати ґрунти. Наші випускники вже мають відповідний досвід. Упевнений, що ці фахівці будуть дуже затребувані».

Розробляти кіберфізичну систему допомагала й аспірантка Тетяна Федишин під керівництвом учасниці проєкту Тетяни Бубели. Результати досліджень стали корисними під час роботи над дисертацією.

«Моя задача — підвищення точності сенсорів. Ми придбали недорогі українські сенсори-термістори й суттєво їх вдосконалили за допомогою методики калібрування. Інакше кажучи, підвищили точність вимірювань не за рахунок дорогого обладнання, а завдяки «розумовій енергії», — жартує пан Орест.

Систему моніторингу вже використовує аграрна компанія. Також науковці розробили проєкт державного стандарту щодо регулювання роботи об’єктів критичної інфраструктури, який нині доопрацьовується.

Запитуємо також: яка команда виконала цей проєкт і що було найскладнішим?

Дослідник розповів, що екологічну частину досліджень виконали молоді кандидатки наук Ельвіра Джумеля і Марія Руда. Систему моніторингу температури серверної кімнати розробляла команда з комунікацій – доктор технічних наук Микола Бешлей і докторка філософії Галина Бешлей. Ризики функціонування об’єктів критичної інфраструктури оцінював доктор технічних наук Юрій Рудик з Львівського державного університету безпеки життєдіяльності. Вимірювальна команда – Орест Кочан, докторка технічних наук Тетяна Бубела і кандидат технічних наук Віктор Куць.

Під час роботи, звісно, було чимало складнощів.

«Після нічних обстрілів складно зосередитися на роботі, – зізнається науковець. – Три з чотирьох локацій, де я працював, потрапляли під обстріли. Але ми вчасно завершили проєкт, а його результати уже використовують на практиці».

Інші новини

01 Жовтня 2025

ВІТАЄМО З ДНЕМ ЗАХИСНИКІВ І ЗАХИСНИЦЬ УКРАЇНИ!

18 Вересня 2025

Вісник № 14: «Українська наука – більше політичної підтримки, більше інвестицій і більше можливостей»

Під час війни підтримка союзників і міжнародних партнерів – безцінна для України. Особливо важлива міжнародна співпраця й підтримка для науковців. Чи зб

17 Вересня 2025

Інструкція з ведення моніторингової картки проєкту

Шановні грантоотримувачі! У Автоматизованій системі «Конкурс проєктів НФДУ» було запроваджено нову опцію — «Моніторинг» Звертаємо вашу увагу, що

16 Вересня 2025

ВІДПОВІДЬ НАЦІОНАЛЬНОГО ФОНДУ ДОСЛІДЖЕНЬ УКРАЇНИ НА РОЗМІЩЕННЯ ДЕРЖАУДИТСЛУЖБОЮ НЕДОСТОВІРНОЇ ІНФОРМАЦІЇ ЩОДО ДІЯЛЬНОСТІ ФОНДУ

Державна аудиторська служба України на своєму офіційному вебсайті розмістила інформаційне повідомлення, зміст якого не відповідає дійсності, ґрунтується

Представники НФДУ взяли участь у заходах в рамках українсько-німецького науково-технічного співробітництва, а також тристоронній зустрічі Україна-Німеччина-Польща

11-13 вересня 2025 року у Варшаві українська делегація на чолі із заступником Міністра освіти і науки України Денисом Курбатовим провела низку зустрічей