Автоматизация процессов обучения и принятия решений в диспетчерском управлении транспортом газа

• Автор: Григорьев, Леонид Иванович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 217 с. : ил.

Государственная ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Академия нефти и газа им.И.М.Губкина
На правах рукописи УДК 658.52.012.56: 007.51:
Григорьев Леонид Иванович
Автоматизация процессов обучения и принятия решений в диспетчерском управлении транспортом газа
05.13.07 - Автоматизация технологических процессов и производств
(промышленность)
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва
АННОТАЦИЯ
Качественное изменение содержания диспетчерского управления технологическими процессами транспорта газа, вызванное повышением сложности объекта управления и непрерывным внедрением новых информационно-вычислительных и программных систем, не обеспечивается средствами для проверки принимаемых решений и не сопровождается адекватными изменениями в подготовке диспетчерского персонала.
В современной человеко-машинной системе ведущую роль в управлении технологическими процессами и производствами играет диспетчер, который объединяет все компоненты системы для выполнения разнообразных функций управления. Вместе с тем, подготовка диспетчерского персонала до сих пор не является системой, и не имеет единой с объектом и средствами управления практической базы. Ошибки диспетчеров могут привести к существенным материальным потерям, человеческим жертвам, значительному экологическому ущербу.
Решение этой проблемы состоит в автоматизации процессов обучения и принятия решений в диспетчерском управлении транспортом газа. Разработка компьютерных систем, обеспечивающих автоматизацию процессов принятия решений и обучения в диспетчерском управлении транспортом газа, имеет важное народнохозяйственное значение.
В качестве средств автоматизации в диссертационной работе предложены диспетчерские тренажерные комплексы, на которых процессы обоснования принимаемых решений и обучения взаимосвязаны. Поставленная цель потребовала решения нескольких логически связанных между собой задач:
- создания общесистемных основ интеграции процессов управления и обучения;
- разработки методики построения диспетчерских автоматизированных тренажеров;
- разработки комплекса математического, информационного и программного обеспечения для компьютерного представления сложной газотранспортной системы;
- создания технологии построения и применения системы методов, правил и приемов диспетчерского управления, использующей как практический опыт диспетчерского персонала, так и современные методы моделирования, оптимизации и анализа.
Приводится описание автоматизированных тренажерных комплексов по управлению режимами работы компрессорной станцией и по управлению режимами работы газотранспортной системой. Внедрена в РАО “Газпром” компьютеризированная система подготовки диспетчерского персонала в транспорте газа.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ДИСПЕТЧЕРСКОМ УПРАВЛЕНИИ ТРАНСПОРТОМ ГАЗА
(СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ)
1.1 Характеристика Единой системы газоснабжения России как объекта
диспетчерского управления
1.2 Отечественный и зарубежный опыт организации и реализации систем диспетчерского управления в транспорте газа
1.2.1 Организационно-производственная структура, функции и задачи диспетчерских служб в условиях интенсивного внедрения современных информационных технологий
1.2.2 Управление процессом транспорта газа на основе систем типа 8САОА (зарубежный опыт)
1.3 Автоматизация процессов обучения и принятия решений в диспетчерском управлении транспортом газа (постановка задачи исследования)
1.3.1 Анализ диспетчерской деятельности
1.3.2 Характеристика системы подготовки и повышения квалификации диспетчерского персонала в газовой отрасли
1.3.3 Анализ тенденций развития АСУТП
1.3.4 Постановка задачи исследования
1.4 Выводы
2. СИСТЕМНЫЕ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ОБУЧЕНИЯ
И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ДИСПЕТЧЕРСКОМ УПРАВЛЕНИИ
2.1 Системная интеграция как основа создания и совершенствования автоматизированного управления сложными процессами и объектами
2.2 Концепция построения автоматизированных тренажерных комплексов
для диспетчерского персонала
2.2.1 Компьютерное обучение: анализ состояния, принципы построения и информационные технологии
2.2.2 Функциональное назначение и характеристика автоматизированных тренажерных комплексов в диспетчерском управлении транспортом газа
2.3 Методология моделирования при построении диспетчерских тренажерных комплексов
2.4 Выводы
3. СОСТАВ, СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДИСПЕТЧЕРСКОГО ПЕРСОНАЛА В ТРАНСПОРТЕ ГАЗА
С АВТОМАТИЗИРОВАННЫМ ТРЕНАЖЕРНЫМ КОМПЛЕКСОМ
3 .1 Типовая архитектура, назначение, схема взаимодействия основных
функциональных блоков
3.2 Организация на основе информационных технологий процесса
взаимодействия диспетчера с тренажерным комплексом
3.3 Выводы

риска, обеспечения экологической безопасности и выполнения контрактных обязательств. Анализ статистики аварий, особенности управления ГТС в России показывают, что для уменьшения объективно существующего в транспорте газа технологического риска необходимо иметь научно обоснованную систему повышения квалификации диспетчерского персонала, использующую передовые информационные технологии обучения, позволяющие воссоздавать на компьютерных тренажерах всевозможные нештатные и аварийные ситуации.
4. Резко возросли требования к профессиональной подготовке диспетчерского персонала. Диспетчер должен обладать не только знаниями технологии транспорта газа, но и знаниями в области управления, а также уметь работать в информационной среде.
Проблема заключается в том, что качественное изменение содержания диспетчерского управления технологическими процессами транспорта газа, вызванное повышением сложности объекта управления и непрерывным внедрением новых информационно-вычислительных и программных систем, не обеспечивается средствами для проверки принимаемых решений и не сопровождается адекватными изменениями в подготовке диспетчерского персонала. В современной человеко-машинной системе управления технологическими процессами и производствами диспетчер играет ведущую роль, объединяя все компоненты системы для выполнения разнообразных функций управления. Однако подготовка диспетчерского персонала до сих пор не является системой и не имеет единой с объектом и средствами управления практической базы.
Решение этой проблемы состоит в автоматизации процессов обучения и принятия решений в диспетчерском управлении транспортом газа, что приведет к разработке соответствующих методов и средств и уменьшит, с одной стороны, противоречие между интенсивным внедрением новых технологий управления и устарелыми представлениями о способах управлении, с другой стороны, будет способствовать формированию нового опыта анализа и управления сложными технологическими системами. В связи с этим разработка компьютерных систем, обеспечивающих автоматизацию процессов принятия решений и обучения в диспетчерском управлении транспортом газа имеет важное народнохозяйственное значение.
Целью настоящего исследования является автоматизация процессов обучения и принятия решений в диспетчерском управлении транспортом газа.
Предлагается объединить процессы обоснования принимаемых решений и обучения управлению технологическими процессами транспорта газа на автоматизированных тренажерных комплексах. Для этого следует решить несколько логически связанных между собой задач:
- общесистемного обоснования интеграции процессов управления и обучения;