Разработка средств математического и имитационного моделирования для исследования и построения систем управления газоизмерительными станциями

• Автор: Беликов, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Глава 1. Анализ методов и средств построения информационно-метрологического обеспечения газоизмерительной станции
1.1 Анализ структуры, компонентного состава и основных систем газоизмерительной станции
1.2 Анализ современных интеллектуальных устройств и методов измерения параметров природного газа

1.3 Требования к системам управления ГИС

1.4 Анализ существующих программных средств автоматизации ГИС..

1.5 Выводы по главе 1

Глава 2. Разработка математической модели газоизмерительной станции..

2.1 Агрегатная схема ГИС 3?

2.2 Агрегат внешняя среда

2.3 Информационный агрегат

2.4 Управляющий агрегат

2.5 Технологический агрегат
2.6 Выводы к главе 2
Глава 3. Разработка программного имитатора газоизмерительной станции ..73
3.1 Анализ и выбор основных подходов к построению имитатора
3.2 Выбор средства разработки имитатора
3.3 Система конфигурирования
3.4 Система ведения архива
3.5 Система визуализации
3.6 Система имитации нерегулярных событий
3.7 Имитации протекания газа через ГИС
3.8 Система инициализации
3.9 Имитатор системы управления ГИС
3.10 Редактор базы знаний

3.11 Выводы по главе
Глава 4. Разработка методики тестирования систем управления
газоизмерительной станции
4.1 Анализ и выбор методов тестирования программных продуктов
4.2 Методика детерминированного тестирования
4.3 Методика имитационного тестирования
4.4 Тестирование системы управления ГИС фирмы №доуо Р1^опе на
примере ГИС «Сохрановка I» с использованием разработанной методики.

4.5 Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение №1. Перечень тестов детерминированного тестирования
системы управления фирмы «№юуо К^опе» ГИС «Сохрановка I»
Приложение №2. Фрагмент архива имитационного тестирования системы
управления фирмы «№юуо Р1§попе» ГИС «Сохрановка I»
Приложение 3. Акты о внедрении результатов диссертационной работы
Развитие рыночной экономики потребовало ускоренной выработки новых технических решений в целях получения оперативной и достоверной информации о количестве и качестве добываемого и транспортируемого природного газа, поставляемого потребителям России и на экспорт. Эта задача может быть решена только при условии комплексного подхода к автоматизации сбора и обработки указанной информации, повышению точности измерений за счет использования современных технических средств [1].
Для проведения единой технической политики в области создания систем управления в ОАО «ГАЗПРОМ» была разработана и утверждена «Программа поэтапного развертывания работ по созданию отраслевой системы оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ) Единой системы газоснабжения России (ЕСГ)» [2, 3]. ОСОДУ ЕСГ России предназначена для централизованного управления единым технологическим комплексом добычи, транспорта, хранения и переработки газа.
Неотъемлемой частью ОСОДУ является отраслевая система учета расхода газа (ОСУРГ), предназначенная для сбора, обработки и анализа данных по учету газа. ОСУРГ позволяет достигнуть существенного повышения оперативности и объективности полученной информации о количестве и качестве добываемого, транспортируемого, поставляемого потребителям природного газа, что, в свою очередь, повышает эффективность управления процессами транспорта и распределения газа, а также точность сведений материальных балансов [4,5].
Одним из основных источников информации для ОСУРГ являются газоизмерительные станции (ГИС) [6]. ГИС представляют собой самостоятельный технологический объект магистральных газопроводов, производящий коммерческий учет проходящего через него газа
• решение задачи требует только рассуждений, а не действий;
• проблема является достаточно узкой;
• необходимо учесть возможность в дальнейшем внесения изменений в уже существующую модель при модификации требований к системе. Как уже было сказано выше, рассматриваемую систему можно отнести
к системам псевдореального времени, то есть в отличие от статических систем она получает и обрабатывает изменяющуюся во времени информацию от внешних источников [41]. Поэтому базой для модели управляющего агрегата была выбрана динамическая экспертная система, а для эффективного управления и при выборе механизма описания системы необходимо учитывать временной фактор [36, 42]. В качестве примера, подтверждающего необходимость представления времени в модели управляющего агрегата, приведем отдельный подкласс событий, в причины наступления которых входит условие сохранения определенных значений некоторых параметров системы на фиксированном интервале времени:
«Кран №1 считается вышедшим из строя (8001), если в течение двух минут после появления команды на открытие крана №1 (()002), он не открылся.»
Таким образом, основываясь на анализе полученного от экспертов описания на естественном языке и учитывая дискретность и динамичность системы, необходимо было принять решение о механизме представления знаний в динамической экспертной системе, которая и будет являться моделью управляющего агрегата [36, 43, 44].
Вопрос определения состава знаний - первый и основной вопрос, который надо решать при представлении знаний, то есть определить то, что необходимо представлять в экспертной системе [36]. Важность вопроса определяется тем, что решение именно этой проблемы обеспечивает адекватное отображение моделируемых сущностей в системе. Второй вопрос