Разработка программно-алгоритмического обеспечения аппаратурно-методического комплекса геофизических исследований действующих скважин "ГРАНИТ-ОНИКС"

• Автор: Коршиков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 146 с.

Оглавление
Оглавление
Введение
Глава 1. Состояние и анализ компьютеризации ГИДС с точки зрения развития программного обеспечения
1.1 Выделение ГИДС в отдельное направление и связанные с этим вопросы разработки специализированного ПО
1.2 Развитие ПО как основы применения ЭВМ в промысловой геофизике
1.2.1 Системы обработки данных ГИС
1.2.2 Системы регистрации данных ГИС
1.2.3 Скважинная аппаратура ГИС
1.2.4 Современные информационно-измерительные системы ТИС
1.3 Анализ существующих направлений компьютеризации ГИДС
1.3.1 Системы обработки данных ГИДС
1.3.2 Системы регистрации данных ГИДС
1.3.3 Скважинная аппаратура ГИДС
1.3.4 Современные комплексы ГИДС
1.4 Развитие технических, вычислительных и программных средств ГИС
1.4.1 Персональные компьютеры
1.4.2 Контроллерные устройства
1.4.3 Операционные системы
1.4.4 Средства разработки прикладного ПО
1.5 Определение цели и задач исследования по теме диссертации
Выводы
Глава 2. Разработка общей структуры программного обеспечения ГИДС
2.1 Определение сущности проблемы разработки ПО ГИДС
2.1.1 Верхний уровень ПО комплекса ГИДС
2.1.2 Нижний уровень ПО комплекса ГИДС
2.2 Определение концепции создания ПО на основе анализа информационных потребностей технологического процесса ГИДС
2.2.1 Уточнение задачи, выбор методики и технических средств ее решения
2.2.2 Подготовительные работы
2.2.3 Проведение исследований на скважине
2.2.4 Автоматизированная обработка и оперативная оценка результатов исследований
2.2.5 Компьютерная подготовка интерпретационного заключения и оформление результатов исследований
Оглавление
2.3 Исследования по построению модели поведения и проектированию архитектуры ПО ГИДС
2.3.1 Критерии эффективности комплекса ГИДС и принципы оптимального построении модели ПО и ее реализации
2.3.2 Разработка модели ПО нижнего уровня
2.3.3 Разработка модели ПО верхнего уровня
Выводы '
Глава 3. Разработка программного обеспечения комплекса "Гранит-ОНИКС’
3.1 Система ОНИКС
3.1.1 Пользовательский интерфейс
3.1.2 База данных
3.1.3 Графическая подсистема
3.1.4 Подсистема обработки
3.1.5 Измерительная подсистема
3.1.6 Развитие системы
3.2 ПО геофизического блока ОНИКС
3.2.1 Плата обработки внешних сигналов
3.2.2 Индикатор глубины/скорости/натяжения
3.2.3 Процессорная плата
3.3 ПО скважинной аппаратуры “Гранит”
3.4 Анализ качества и надежности разработанного ПО
3.4.1 Надежность
3.4.2 Сопровождаемость
3.4.3 Удобство применения
3.4.4 Эффективность
3.4.5 Универсальность
3.4.6 Корректность
3.5 Промышленное внедрение
Выводы
Заключение
Список литературы
Оглавление

Введение
Актуальность исследований по теме диссертации определяется следующими обстоятельствами.
Основной тенденцией развития промыслово-геофизических исследований скважин в последние годы является их полная компьютеризация. Геофизические исследования действующих скважин (далее ГИДС), как одна из составляющих промысловой геофизики, также претерпевает сильные изменения, связанные с проникновением средств вычислительной техники, микроконтроллерных устройств на все этапы технологии и во все ее компоненты.
К моменту начала исследований по теме диссертации имелись попытки компьютеризации отдельных элементов технологии ГИДС. И до настоящего времени ситуация такова, что компоненты технологии, системы, компьютеризирующие различные этапы ГИДС, разрабатываются различными предприятиями, что значительно снижает эффективность и технологичность их совместного использования. В связи с этим со стороны геофизических предприятий, эксплуатирующих компьютеризированные системы ГИДС, часто можно слышать негативные оценки этих систем. Все более усложняется скважинная аппаратура и регистрирующие системы, расширяются пакеты обрабатывающих программ, а качественного скачка в повышении эффективности технологии нет. От решения задачи компьютеризации технологии ГИДС в едином ключе, на единой информационной основе во многом зависят показатели эффективности и надежности технологии, качество решения задач ГИДС.
Принципиально новьм шагом явилось создание в НПЦ “Тверьгеофизика” и ВНПФ “НефтеТестСервис” компьютеризированной технологии для геофизических исследований действующих скважин “Гранит-ОНИКС” (докторская диссертация A.C. Буевича). Данная кандидатская диссертация посвящена разработке одной из важнейших частей технологического комплекса “Гранит-ОНИКС” — программному обеспечению.
Промышленное внедрение и эксплуатация компьютеризированных компонентов технологии ГИДС, происходящие за последние несколько лет, позволили определить, какие программные и аппаратные компоненты нужны для компьютеризации. На современном уровне развития компьютеризации ГИДС первостепенную важность приобретают следующие вопросы: как должны быть реализованы эти компоненты, как должно быть организовано их взаимодействие, чтобы повысить эффективность ГИДС на различных этапах исследований и технологии в целом.
По определению компьютеризированных технологий, во всех ее компонентах необходимо наличие вычислительных средств с соответствующим программно-алгоритмическим обеспечением (далее ПО). Именно ПО ответственно за организацию эффектив-
Введение

• необходимость расширения функций ПО приводит к необходимости использовать более совершенные технические средства и мощную вычислительную технику;
• новые технические и вычислительные средства дают возможность развития функций ПО, в принципе не доступных на предыдущем этапе.
1.4.1 Персональные компьютеры
Одним из ключевых технических средств технологии ГИС является ПК, через который осуществляется управление и контроль технологического процесса, а также последующая обработка и интерпретация результатов. Технология ГИС предъявляет высокие требования к ПК, поэтому для нужд промысловой геофизики всегда применялись самые современные ЭВМ, доступные на отечественном рынке. В тоже время технология предполагает довольно массовое применение компьютеров, а значит, необходима ориентация на наиболее доступные по цене ПК. Таким требованиям на рынке компьютеров в наибольшей степени удовлетворяют ПК фирмы 1ВМ с процессорами 1x86 фирмы 1Ше1.
Необходимо отметить, что вопросы доступности и массовости играют первостепенную роль. Так, например, внедрение информационно-измерительных комплексов [54] на базе микроЭВМ Электроника СМ с процессорами совместимыми с БЕС-архитектурой (1991-1994 год АО НПП “ГЕРС”) дальше создания опытных образцов не пошло. И основной причиной была именно недостаточная распространенность данных ЭВМ, хотя БЕС-архитектура процессоров явно превосходит по ряду показателей процессоры 1x86.
Небывалая популярность компьютеров фирмы 1ВМ заставила переориентироваться на этот сектор рынка ряд крупных мировых производителей вычислительной техники, конкуренция между которыми только увеличила технико-стоимостные показатели и доступность ПК. Сейчас на рынке доступно множество 1ВМ-совместимых компьютеров, в которых используются 1Ше1-совместимые процессоры фирм АМБ, Супх, которые к тому же значительно дешевле 1те1-овских. С другой стороны, доминирование на рынке 1ВМ-совместимых ПК определяет ориентацию разработчиков прикладного ПО, в том числе и в промысловой геофизике.
Жесткая конкуренция между производителями ПК и процессоров к ним обеспечила неуклонный и все более ускоряющийся рост производительности компьютеров. В настоящее время стандартные ПК с процессорами шестого поколения в сотни раз производительнее первых компьютеров 1ВМ-РС (см. Таблица 1).
Основной формой представления информации в технологии ГИС является графика, что также предъявляет высокие требования к графическим устройствам, таким как дисплеи, принтеры и плоттеры. Основным направлением развития этих технических средств является увеличение быстродействия, разрешающей способности, количества цветов. Если в первых системах ГИС использовались черно-белые матричные принтеры с разрешением 72 бр1 и 16-цветные ЕвА-дисплеи с разрешением 640x350, то современные комплексы могут комплектоваться струйными или лазерными цветными печатающими
Состояние и анализ компьютеризации ГИДС с точки зрения развития ПО