Математические модели и программный комплекс для оптимального оценивания потокораспределения в инженерных сетях

• Автор: Гилёв, Алексей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 138 с. : ил

Оглавление
Введение.

Глава 1. Аналитический обзор проблемы и постановка задач исследования

1.1 Примеры инженерных сетей.

1.2 Существующие методы и средства контроля состояния инженерных сетей на примере нефтедобычи

1.3 Существующие математические модели, методы расчета, оптимального

оценивания состояния и диагностики инженерных сетей

1.4 Современные программные комплексы оптимального оценивания

состояния инженерных сетей.

1.5 Постановка задач диссертации.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Модели инженерных сетей, методы н алгоритмы оптимального оценивания состояния инженерных сетей.
2.1 Потоковая модель инженерных сетей
2.2 Оптимальное оценивание состояния инженерных сетей на основе
потоковой модели.
2.3 Полная модель инженерных сетей.
2.4 Оптимальное оценивание состояния инженерных сетей на основе полной
модели.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Системное и программное обеспечение программного комплекса для учета и анализа потоков жидкости в инженерной сети нефтегазодобывающего предприятия
3.1 Архитектура программного комплекса.
3.2 Организация данных и вычислений
Выводы по главе 3
Глава 4. Программный комплекс для оптимального оценивания потокораспределения в инженерных сетях
4.1 Назначение программного комплекса
4.2 Архитектура программного комплекса.
4.3 Программное обеспечение комплекса
4.4 Внедрение программного комплекса в АО Татнефть.
4.5 Техническая и экономическая эффективность внедрения
4.6 Перспективы развития программного комплекса
Выводы по главе 4.
Заключение
Список использованной литературы


Решаемые в диссертационной работе вопросы являются составной частью ПИР «МИТ», проводимой кафедрой «Проектирование средств информатики» УГЛТУ и НИОКР по созданию программно-аппаратного комплекса для оперативного учета и анализа баланса жидкости, нефти и воды в узлах по бригадам, цехам и предприятию в целом, проводимых АО «Нефтеавтоматика» и ООО «Башпромавтоматика» для АО «Татнефть». Апробация. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах: Международная молодёжная научно-техническая конференция «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» (Уфа, ), Научно-практический семинар «Новые информационные технологии» (Москва, ). Разработанный программный комплекс внедрен и находится в стадии опытной эксплуатации в ИГДУ «Джалильнефть» АО «Татнефть». Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 7 научных работах. Объем и структура работы. Работа состоит из введения. Во введении обоснована актуальность темы работы и приведена общая характеристика работы. В первой главе дана краткая характеристика инженерных сетей различного назначения, более подробно описан состав объектов и производственных показателей инженерной сети нефтедобычи. Выделены причины недостаточного качества процессов учета и анализа потоков жидкости. Проведен анализ системной архитектуры, используемых моделей и методов оптимального оценивания в программном комплексе отайпе, широко используемом за рубежом для контроля состояния инженерных сетей нефтеперерабатывающих предприятий. По результатам анализа существующих методов оптимального оценивания и известных автоматизированных систем для контроля состояния инженерных сетей выделены нерешенные актуальные проблемы и сформулированы задачи настоящего исследования. Во второй главе рассмотрены теоретические вопросы оптимального оценивания состояния инженерных сетей. С использованием метода наилучшей точности (МНТ), развитого профессором Зверевым Г. Н., на основе базовой потоковой модели ИС получены общие выражения для оптимальной оценки состояния ИС и погрешности оценки. Проведены исследования характеристик оптимальной оценки в различных представляющих теоретический и практический интерес ситуациях. Для оптимального оценивания ИС в условиях интенсивных технологических переключений разработана более полная модель ИС нефтедобычи и получен алгоритм оценивания состояния переключаемых компонентов ИС. Представлены методика и описание процедур рекурсивного оптимального оценивания потокораспределения при интенсивно изменяющейся текущей структуре ИС. В третьей главе рассмотрены не имеющие в настоящее время эффективного решения вопросы системного и программного обеспечения, специфичные при создании программного комплекса для оптимального оценивания состояния инженерных сетей большого размера. Сформулированы требования к модели данных сервера «Инженерная сеть НГДП» - центрального звена технологической информационной системы предприятия и приведены главные сущности разработанной модели данных сервера «Инженерная сеть НГДП». С точки зрения требуемых вычислительных ресурсов, количества и сложности выполнения матричных операций проведена оценка трудоемкости реализации алгоритмов разработанных процедур оптимального оценивания состояния ИС. Показана возможность оптимального оценивания состояния ИС нефтедобычи в реальном масштабе времени при использовании стандартных средств вычислительной техники. В четвертой главе представлены результаты практической реализации и внедрения программного комплекса для оптимального оценивания потокораспределения в инженерных сетях. Рассмотрены назначение комплекса и цели его создания. В работе приведена и обоснована архитектура программного комплекса. Приведено описание функций и особенностей реализации программных компонент комплекса. Глава 1. ИС структурных единиц. Как объекты информационного анализа и синтеза различные ИС имеют много общего, что позволяет при определенном уровне абстрагирования от физических деталей использовать сходные подходы к их мониторингу, управлению, математическому моделированию.