Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Оценка современного состояния информационных тех нологий, применяемых при проектировании обустройства нефтяных и газовых месторождений 13
1.1. Обзор технологий автоматизированного проектирования 13
1.2. Программное обеспечение, применяемое при проектировании обустройства нефтяных и газовых месторождений 20
1.3. Функциональные особенности САПР объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений 29
Выводы к главе 1 31
ГЛАВА 2. Концепция системной методологии автоматизированного проектирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений 33
2.1. Анализ традиционной технологии проектирования 33
2.2. Технология интеллектуального проектирования 44
Выводы к главе 2 65
ГЛАВА 3. База знаний технологического оборудования 66
3.1. Анализ и формулировка требований к базе знаний оборудования 66
3.2. Система классификации элементов базы знаний 71
3.3. Состав базы знаний технологического оборудования-модели и правила взаимодействия 74
3.3.1. Трубы, детали трубопроводов и трубопроводная арматура 75
3.3.2. Технологическое оборудование 83
3.4. Унификация проектных решений 85
3.4.1. Дренажная емкость 87
3.4.2. Узлы пуска и приема очистных устройств 90
3.4.3. Резервуар противопожарного запаса воды 93
3.4.4. Узел сепарации 94
Выводы к главе 3 96
ГЛАВА 4. Реализация информационной системы комплексного моделирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений на базе САПР с применением БЗТО 97
4.1. Формирование классификатора оборудования 98
4.2. Формирование структуры БЗТО 99
4.3. Применение базы знаний в проектировании 104
4.4. Поддержка базы знаний в актуальном состоянии 106
4.5. Унификация проектных решений на основе БЗТО 111
Выводы к главе 4 112
ГЛАВА 5. Внедрение технологии интеллектуального проектирова ния объектов обустройства в ОАО Гипротюменнефтегаз 114
5.1. Информационно-техническая среда проектного института 115
5.1.1. Анализ САПР 115
5.1.2. Выбор СУБД 116
5.1.3. Информационно-техническое обеспечение 117
5.2. Создание классификатора оборудования применяемого «Гипротюменнефтегаз» 121
5.3. Создание и развитие базы данных на основе классификатора оборудования .Л 23
5.4. Унификация проектных решений 128
5.5. Применение интеллектуальной технологии проектирования 131
5.6. Примеры применения технологии интеллектуального проектирования 133
Выводы к главе 5 140
Основные результаты и выводы 144
Литература
- Программное обеспечение, применяемое при проектировании обустройства нефтяных и газовых месторождений
- Технология интеллектуального проектирования
- Система классификации элементов базы знаний
- Применение базы знаний в проектировании
Введение к работе
Актуальность темы
Сегодня, ведется активное развитие нефтегазопромыслового направления в Западно—Сибирском регионе. Согласно энергетической стратегии России, объемы добычи нефти и газа в ближайшие 20 лет будут увеличиваться. «Главной нефтяной базой страны на весь рассматриваемый период останется Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция. Добыча нефти в регионе будет расти до 2010 - 2015 годов при всех вариантах, кроме критического, а затем несколько снизится и составит в 2020 году 290 - 315 млн. т.» [36]. Основным газодобывающим районом страны остается Ямало-Ненецкий автономный округ, где сосредоточено 72 процента всех запасов России. Для поддержания добычи на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, а также принятия дополнительных мер по использованию остающегося на них низконапорного газа потребуются новые технологические решения и значительные дополнительные средства [3].
Наступает период разработки, обустройства и ввода в эксплуатацию большого количества месторождений с трудно-извлекаемыми запасами нефти и газа. Основная часть средних и крупных месторождений, находящихся в эксплуатации, нуждается в модернизации и реконструкции. Все это требует выполнения больших объемов и широкого цикла проектных работ по обустройству месторождений [ 1,3,4,26]:
полевые топографические, геологические и геофизические изыскания;
проектирование объектов сбора, подготовки нефти и газа, систем поддержания пластового давления, межпромысловых и магистральных нефтепроводов и газопроводов;
проектирование систем электроснабжения;
проектирование систем автоматизации промышленных объектов;
проектирование объектов теплогазоснабжения и вентиляции;
проектирование автомобильных дорог;
проектирование жилых и общественных зданий;
авторский надзор за ходом строительства и эксплуатации. Объектом обустройства может быть [1,4,26,58]:
кустовая площадка;
установка комплексной подготовки нефти (УКПН);
установка комплексной подготовки газа (УКПГ);
дожимная насосная станция (ДНС);
компрессорная насосная станция (КНС);
центральный пункт сбора (ЦПС);
нефтебазы и нефтехранилища;
магистральные и внутрипромысловые трубопроводы;
отдельные элементы: насосная, площадка сепараторов, блок
подготовки газа и пр.
Проекты обустройства нефтяных и газовых месторождений значительно отличаются друг от друга, имеют отраслевую и региональную специфику, а проектирование и строительство индивидуальны и осложняются технико-экономическими условиями. В связи с этим, повышение эффективности работы проектных организаций становится важной задачей.
Поиск методов повышения эффективности проектного производства является одним из приоритетных направлений при проектировании объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений. Соответственно, актуальной является задача развития технологии процесса проектирования путем привлечения новых информационных технологий [20,21,22,23,30,31,34].
В условиях жесткой конкуренции, внедрение новых информационных технологий в проектирование позволит:
повысить техническое качество проектов;
применить новые технические решения;
сократить сроки проектирования;
эффективнее реагировать на выдвигаемые заказчиком требования;
оперативные и качественнее выполнять необходимые изменения и корректировку проектов;
выдавать заказчику проектно-сметную документацию в современных цифровых форматах;
насыщать проектную документацию дополнительной, атрибутивной, информацией, используемой, в дальнейшем, в строительстве и эксплуатации;
повысить эффективность управления проектированием;
Успешное решение вышеперечисленных задач основывается на
широком применении средств вычислительной техники, оснащенной современным программным обеспечением [25,27,30,40,42,43].
Информационные технологии коренным образом меняют технологию проектирования и роль проектировщиков. Из техников, чертежников, расчетчиков, выполнявших работу на кульмане, они превращаются в инженеров-конструкторов, полностью моделирующих с помощью компьютера условия строительства, объект проектирования.и процессы, происходящие в нем. Успех работы проектного института в настоящее время определяется не только научным потенциалом, инженерными кадрами, но и способностью эффективно использовать новые информационные технологии. Для сохранения конкурентоспособности проектные институты должны постоянно обновлять технологию проектирования. Она должна всегда соответствовать быстро меняющимся условиям, технологическим аспектам объектов проектирования при постоянном росте уровня компьютеризации.
Общие методы повышения проектного производства путем
разработки информационной системы управления проектным документооборотом и внедрением системы автоматизированного проектирования (САПР), детально проработаны в диссертационной работе Пальянова П.А. [52].
Динамика роста объема выпуска проектно-сметной документации (ПСД) средствами САПР за последние 9 лет по данным института Гипротюменнефтегаз представлена на рис. 1.
Рис. 1. Эффективность внедрения информационных технологий в
проектном институте
Анализируя характеристики роста показателей (рис.1), видно, что на интервале D, наблюдается значительное снижение темпов выпуска ПСД, несмотря на непрерывное увеличение числа компьютеров, развитие информационной среды, повышение компьютерной грамотности исполнителей. Это происходит потому, что на этом интервале в основе автоматизации лежит «ручная» технология проектных работ: произошла замена «бумажного» кульмана на «электронный», а печатающей машинки на электронный офис.
Для дальнейшего повышения эффективности проектного производства необходимы изменения в самой технологии проектных работ, а именно внедрение интеллектуальных технологий проектирования.
8 Объектом исследования является технология комплексного проектирования объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений.
Целью диссертационной работы является разработка интеллектуальной информационной системы автоматизированного проектирования, обеспечивающей возможность принятия проектных решений на основе базы знаний технологического оборудования.
Задачи исследования. В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решены следующие задачи:
Разработать концепцию системной методологии автоматизированного проектирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений.
Разработать структуру информационной системы автоматизированного проектирования (САПР) с элементами интеллектуальности, обеспечивающей возможность принятия проектных решений на основе базы знаний (БЗ) технологического оборудования.
Разработать принципы формирования и применения базы знаний технологического оборудования, как ключевого элемента экспертной системы (ЭС) на базе САПР объектов обустройства.
Разработать структуру, этапы реализации и внедрения информационной системы комплексного проектирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений на базе САПР с применением базы знаний технологического оборудования (БЗТО).
Реализовать информационную среду для комплексного моделирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений в ОАО "Гипротюменнефтегаз".
Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается использованием современных методов системного подхода к анализу процесса проектирования обустройства нефтегазовых
месторождений, объектно-ориентированной технологии, теории и практике автоматизации проектирования, детальном анализе и классификации оборудования, применяемого в обустройстве месторождений при разработке информационной систем.
На защиту выносятся
Концепция системной методологии автоматизированного проектирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений, включающая базу знаний основных технологических элементов, структуру информационной сети для коллективного построения виртуальных моделей объектов обустройства, классификатор, позволяющий в автоматизированном режиме производить подбор основных элементов технологической схемы проектируемого процесса.
Основные требования к моделям элементов оборудования, их атрибутивная информация и правила взаимодействия для интеллектуального проектирования. Создание достаточной базы знаний основных технических и технологических элементов оборудования.
Принцип атрибутивного насыщения создаваемой модели проектируемого объекта обустройства нефтегазовых месторождений, позволяющий более эффективно использовать результаты проектирования на этапах строительства и эксплуатации объекта.
Организация структуры ввода, хранения и накопления базы знаний по технологическому оборудованию, информационных потоков между исполнителями и/или информационными ресурсами при построении виртуальных моделей объектов.
Пример реализации информационной среды для коллективного моделирования объектов обустройства с элементами интеллектуального проектирования.
Научная новизна результатов решения поставленных задач заключается в следующем.
Определена концептуальная схема информационной среды комплексного моделирования объектов обустройства месторождений, отличающаяся тем, что в ее основе лежит достаточная БЗ об элементах обустройства нефтяных и газовых месторождений.
Впервые создана достаточная БЗТО включающая более 100 000 элементов, около 3 000 номенклатурных единиц с атрибутивной информацией геометрического, физического и экономического характера и правила взаимодействия элементов оборудования между собой.
При реализации предлагаемой информационной системы интеллектуальная составляющая, включающая атрибутивную информацию, правила взаимодействия и использования элементов, переходит на создаваемые объекты обустройства, что отличает виртуальную модель объекта от традиционной проектно-сметной документации.
Практическая значимость выполненной работы заключается в
максимально возможной автоматизации процесса коллективного
проектирования. Создании объектно-ориентированного подхода к
организации функционирования информационной системы,
обеспечивающей сокращение издержек при создании проектов. Реализации и внедрении в ОАО «Гипротюменнефтегаз» информационной системы комплексного моделирования объектов обустройства на этапе проектирования, позволившей снизить время выполнения проекта в среднем в 1,5 раза и поднять качество проектирования на 70%.
С применением разработанной информационной системы выполнено и защищено более 20 проектов обустройства нефтяных и газовых месторождений, среди них:
проектирование системы утилизации попутного нефтяного газа Приобского и Приразломного месторождений. Проект компрессорной станции на Приобском месторождении;
проект обустройства Сортымской площади Западно-Асомкинского месторождения. Проект ДНС-2
проектирование установки предварительного сброса воды на ДНС-13 Суторминского месторождения.
проектирование установки предварительного сброса воды на ДНС-4 Суторминского месторождения.
проект ДНС - ЗН Усть-Балыкского месторождения;
Апробация работы
Работа выполнена в ОАО «Гипротюменнефтегаз» и в Тюменском государственном университете. Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в работах [13,21,22,23,30,31,32,33,34,47,50,51].
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:
на первом Всероссийском учебно-практическом семинаре 'ТИС и Интернет" (Москва, декабрь 2000 г.).
на 28 международной конференции "Современные информационные технологии в нефтегазовой промышленности" (Будапешт, Венгрия, 1999 г.).
на 32 международной конференции "Современные информационные технологии в нефтегазовой промышленности" (Лимасол, Кипр, 2003 г.).
на 33 международной конференции "Современные информационные технологии в нефтегазовой промышленности" (Будва, Черногория, 2004 г.).
на 34 международной конференции "Современные информационные технологии в нефтегазовой промышленности" (Валетта, Мальт, 2005 г.).
на третьей пользовательской конференции "Информационные технологии в проектировании" (Тюмень, апрель 2003 г.).
на четвертой пользовательской конференции "Информационные технологии в проектировании" (Тюмень, апрель 2004 г.).
на пятой пользовательской конференции "Информационные технологии в проектировании" (Тюмень, апрель 2005 г.).
на международной конференции пользователей программных продуктов Bentley System (Орландо, США, 2004 г.).
на международной конференции пользователей программных продуктов Bentley System (Балтимор, США, 2005 г.).
Основные аспекты диссертационной работы неоднократно заслушивались на заседаниях научно-технического совета проектного института «Гипротюменнефтегаз».
Благодарности
Автор выражает благодарность научному руководителю, декану Физического факультета Тюменского госуниверситета, доктору физико-математических наук, профессору Константину Михайловичу Федорову за обсуждение постановки задачи, результатов работы, помощь и консультации.
Автор выражает благодарность генеральному директору ОАО "Гипротюменнефтегаз" Рафаилу Петровичу Киршенбауму за постоянное внимание и поддержку в работе.
Автор выражает благодарность заместителю генерального директора по информационным технологиям ОАО "Гипротюменнефтегаз", к.т.н.
Петру Александровичу Пальянову | за обсуждение результатов работы,
помощь и поддержку.
Автор выражает благодарность заместителю главного инженера ОАО "Гипротюменнефтегаз", начальнику отдела технологического проектирования Игорю Алексеевичу Щербинину за обсуждение результатов работы, консультации, помощь и поддержку.
Программное обеспечение, применяемое при проектировании обустройства нефтяных и газовых месторождений
Сегодня, в мире насчитывается более 50 систем автоматизированного проектирования (по данным Daratech Inc. на январь 2004 г. [http://www.daratech.com]).
Анализируя функциональные возможности CAD систем, становится ясно, что большинство из них являются узкоспециализированными [15]. Часть систем позволяют решать задачи автоматизации процесса проектирования в машиностроении, часть в строительстве и архитектуре, некоторые решают проблемы автоматизации транспортной промышленности. Отдельные системы прекрасно адаптированы для работы с пространственной географической информацией. Как следствие, остается очень мало систем, позволяющих на базе своего ядра решать широкий круг задач. Большинство систем закрывает своей функциональностью лишь отдельные направления в нефтегазовой отрасли.
В России, промышленное применение САПР для проектирования объектов обустройства нефтегазовых месторождений еще только развивается.
В каждой стране существует своя специфика любого производства. Проектирование обустройства опирается на государственные стандарты и требования нефтегазовой отрасли. По результатам опроса, проведенного АО «Русская Промышленная Компания» [16], при проектировании в нефтяной и газовой промышленности РФ, наиболее распространены следующие САПР: AutoPLANT, разработчик Bentley Systems, Rebis; Microstation, разработчик Bentley Systems; PDS, разработчик Intergraph; PLANT-4D, разработчик CEAechnology. Рассмотрим основные функциональные особенности вышеприведенных систем. AutoPIant, разработчик Bentley Systems, Rebis
Программный комплекс AutoPLANT использует в качестве графической платформы AutoCAD фирмы Autodesk Inc., является распространенным программным продуктом, используемым для автоматизации выполнения проектных работ [http://www.rebis.ru]. AutoPLANT - это интегрированная и полностью законченная линейка программных продуктов, имеет хорошее соотношение цена/производительность/качество. Характеризуется широким диапазоном решений и качеством выполняемых проектов за счет моделирования процессов и корректировки ошибок на стадии компьютерной модели. Пользователи находят его удобным и надежным. В России функционирует представительство фирмы Bentley - Rebis Russian. Пользователи AutoPLANT получают квалифицированную техническую поддержку, обучение и сопровождение, а также обновление программ в любое удобное время.
Для проектирования объектов обустройства применяется пакет программ AutoPLANT PDW, состоящий из следующих модулей:
AutoPLANT 3D Piping - объектно-ориентированная система трехмерного проектирования и моделирования линий трубопроводов, оборудования и несущих конструкций;
AutoPLANT Piping 2D - объектно-ориентированная система двумерного проектирования и моделирования технологических трубопроводов, оборудования и металлоконструкций;
AutoPLANT 3D Isometrics - создание изометрических чертежей автоматически с использованием трехмерной модели или с использованием собственных возможностей программы;
AutoPLANT 3D Equipment - проектирование аппаратов, емкостей, цистерн и другого сложного или уникального оборудования с использованием стандартных библиотек элементов конструкций или трехмерного параметрического моделлера;
AutoPLANT 3D EXPLORER/ID - анимация и визуализация пространственных моделей проектируемых промышленных объектов, автоматическое обнаружение и идентификация коллизий, пересечений, генерация отчетов об ошибках;
AutoPLANT 3D Structural/NC - проектирование пространственных металлических конструкций, детальная разработка узлов стыковки сталей, получение рабочей документации, передача информации на станки с ЧПУ.
Наиболее применяем при проектировании модуль AutoPLANT 3D Piping это программное средство для объектно-ориентированного трехмерного проектирования и моделирования систем трубопроводов, включая оборудования и несущие конструкции. Прикладные модули AutoPLANT 3D располагают современными возможностями трехмерного моделирования для проектирования и моделирования промышленных объектов. Это достигается за счет применения технологии ARX для проектирования объектов. В качестве основы для проектирования используются трехмерные объекты с названием "Reboids". Эти объекты обеспечивают отличное представление элементов конструкции при просмотре любой перспективы и в то же время объем файла, в котором хранится информация о Reboids, компактнее, чем стандартный файл AutoCAD, который необходим для сохранения информации о трехмерном твердотельном объекте. Модули AutoPLANT 3D могут использовать при проектировании как общую базу с элементами трубопроводных систем, поставляемую с программой, так и уникальную базу данных для конкретного проекта(созданную пользователем). За счет этого обеспечивается качество проектируемой конструкции, поскольку гарантируется точное соответствие всех элементов, используемых в проекте с элементами трубопроводных систем, собранных пользователем в базу данных проекта и удовлетворяющих всем требованиям для данного проекта. Активные связи всех элементов, используемых в проекте, с базой данных проекта гарантируют корреляцию графической и описательной информации о каждой конкретной модели и сделанных в ней изменениях.
Технология интеллектуального проектирования
Информационные технологии коренным образом меняют технологию проектирования и роль проектировщиков. Из техников, чертежников, расчетчиков, выполнявших работу на кульмане, они превращаются в инженеров-конструкторов, полностью моделирующих с помощью компьютера условия строительства, объект проектирования и процессы, происходящие в нем [31]. Успех работы проектного института в настоящее время определяется не только научным потенциалом, инженерными кадрами, но и способностью эффективно использовать новые информационные технологии. Для сохранения конкурентоспособности проектные институты должны постоянно обновлять технологию проектирования. Она должна всегда соответствовать быстро меняющимся условиям, технологическим аспектам объектов проектирования при постоянном росте уровня компьютеризации [32].
Информационные технологии в проектировании позволяют: повысить техническое качество проектов; применить новые технические решения; сократить сроки проектирования; эффективнее реагировать на выдвигаемые заказчиком требования; оперативно и качественно выполнять необходимые изменения и корректировку проектов; выдавать заказчику проектно-сметную документацию в современных цифровых форматах; насыщать проектную документацию дополнительной, атрибутивной, информацией, используемой, в дальнейшем, в строительстве и эксплуатации; повысить эффективность управления проектированием;
Анализируя традиционную схему выполнения проектных работ
(рис.3,5,6,7), становится очевидным, что связующим звеном на всех этапах выполнения проектных работ является технологическое оборудование. Технологические, конструктивные и информативные характеристики оборудования применяются как в качестве исходных данных, так и в виде результатов расчетов и рекомендаций проектировщиков. Оптимизируя процесс применения информации о технологическом оборудовании при проектировании объектов обустройства, можно значительно повысить эффективность проектного производства в целом [32,33,34,35].
Вариантом оптимизации является внедрение интеллектуального проектирования объектов обустройства - автоматизированного проектирования с применением базы знаний технологического оборудования (БЗТО) и методов трехмерного моделирования.
В предлагаемой технологии проектирования (рис.10), можно выделить следующие этапы создания проектао-сметной документации: 1. Принятие проектных решений, расчет и выбор оборудования на основе информации полученной из БЗТО. 2. Построение концептуальной модели проектируемого объекта в виде блочных технологических схем. 3. Построение, на основе принятых решений и моделей оборудования из БЗТО, цифровой трехмерной модели (3D) проектируемого объекта, содержащей помимо графической информации, технологические данные. 4. Генерация ПСД на основе построенной модели объекта.
Применение такой технологии проектирования обеспечит создание не отдельных чертежей, а целостной модели проектируемого объекта, хранящей в себе взаимосвязи и атрибутивные данные компонентов, что позволит автоматизировать процесс получения проектно-сметной документации, и тем самым повысить эффективность производства. Современные информационные технологии, . программные средства и мощные компьютеры, дают нам эту возможность.
Система классификации элементов базы знаний
Рассматривая вопрос о создании и применении в проектировании базы знаний технологического оборудования, важно еще раз отметить, что сама по себе БЗ является лишь источником структурированной по каким либо признакам информации [13,35]. Используя оборудование из базы знаний, необходимо добиться сокращения сроков, повышения качества и эффективности проектных работ. Информацию в базе необходимо разделить на три функциональных блока (рис. 26): Трубы, детали трубопроводов и трубопроводная арматура; Технологическое оборудование; Унифицированные объекты. Первый блок, представляет собой наиболее простые и часто используемые технологические элементы; Второй блок, является комбинацией технологического оборудования и элементов первого блока;
Последний блок, состоит из технологических решений, часто применяемых при проектировании. Любое проектное решение такого уровня является суммой двух предыдущих блоков.
Данная группа элементов представляет собой конструктивно простые и наиболее часто используемые технологические элементы. Главным фактором, объединяющим технологические характеристики этих деталей, является необходимость их последовательного применения в рамках одной технологической линии. Иными словами, детали трубопроводов и трубопроводная арматура либо размещаются на трубе, либо соединяются элементами трубопровода. Для корректного технологического соединения, важно соответствие ключевых технологических параметров стыкуемых элементов - внешнего и внутреннего диаметров, толщин стенок. В ряде случаев, предусмотренных проектными требованиями, важно соответствие нормативного документа, согласно которому изготавливается деталь, марки и типа материала, из которого изготовлены элементы и пр.
В зависимости от конструктивных особенностей и методов соединения деталей между собой, выделяют следующие типы технологических:
Анализ систем, применяемых при проектировании объектов обустройства (см. главу 1) показал, что современные САПР позволяют параметризировать и использовать в моделировании такие элементы как трубопроводы, детали трубопроводов и трубопроводную арматуру [10,14,30,41,45,49].
Вышеперечисленные элементы моделируются системой самостоятельно на основе базовых геометрических характеристик (длина, высота, ширина, толщина стенки и пр.) используя правила, которые определяют форму и тип размещаемых графических компонентов. Как следствие, для каждого элемента участвующего в формировании модели проектируемого объекта, необходимо определить перечень характеристик влияющих на конструктивный вид этого элемента. Именно эти характеристики позволят создать правила отображения модели элемента на чертеже. Рассмотрим некоторые из элементов. Труба
При проектировании объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений применяется широкий ассортимент труб. Все зависит от технико-экономических условий выполнения конкретного проекта. Тем не менее, логично предположить, что при существующем разнообразии типов труб, внешний вид элемента труба будет неизменным (рис. 27). Исходя из многочисленных ГОСТов и ТУ (ГОСТ 20295-85, ТУ 1104-138100-357-02-96, ТУ 14-3-1976-99, ТУ 14-3-1977-2000 и пр.) для формирования модели элемента «Труба» любой длины необходимо и достаточно два параметра: Наружный диаметр и Толщина стенки.
Отводы предназначены для соединения труб технологических трубопроводов. Анализ нормативных документов (ГОСТ 17375-83, ГОСТ 22793-83, ТУ 26-18-38-90, ТУ 26-18-32-89 и пр.) и опыт проектирования объектов обустройства показывает, что визуально можно выделить два типа этих элементов: гнутые и крутоизогнутые (рис 28). К характеристикам, формирующим отвод крутоизогнутый, относятся: наружный диаметр dl, толщина стенки s, строительная длина L, радиус отвода R. Для гнутого отвода добавляется параметр угол отвода f и длины прямых участков отвода 11 и 12.
Применение базы знаний в проектировании
Применение информации из БЗТО и поддержка базы знаний в актуальном состоянии, важные, но отдельные задачи. Решение о добавлении, изменении или удалении информации должен принимать специалист-эксперт высокой квалификации, имеющий опыт работы с технологическим оборудованием и имеющий право принятия подобных решений. Для эффективного выполнения административных функций, эксперту необходимо предоставить мощный инструмент - автоматизированное рабочее место администратора базы оборудования. Программный комплекс должен предоставлять богатый набор функций, в т.ч.: ? управление структурой базы знаний, создание и модификация каталогов оборудования в соответствии с выбранным классификатором; управление наборами атрибутов, их создание и модификация, назначение на уровень каталогов и конечных единиц оборудования ? механизмы для добавления и модификации технологической информации, быстрого редактирования большого числа атрибутов; управление справочниками, создание новых, поддержка актуальности существующих; многокритериальная система поиска, позволяющая найти информацию по имеющимся в базе атрибутам; интерфейс для визуализации хранимой информации в соответствии с накладываемыми экспертом фильтрами.
Описанный функционал, позволит экспертам создать (рис.54) и поддерживать в актуальном состоянии базу знаний технологического оборудования (рис.55):
На основе классификатора оборудования применяемого в проектном производстве, создаются соответствующие разделы и элементные группы в базе данных оборудования. Далее необходимо создать справочники атрибутов и сформировать наборы атрибутов для групп элементов технологического оборудования. Последним этапом, заполняются справочники нормативных документов, заводов-изготовителей оборудования, единиц измерения и пр. Информация об оборудовании может поступать из различных источников: от производителей и поставщиков оборудования; из рекламных и информационных источников; непосредственно от проектировщиков. если информация об оборудовании отсутствует в базе знаний, то экспертом выполняется оценка актуальности информации и необходимости занесения данных в базу. В случае положительного ответа, в базу добавляется минимально достаточное количество информации: наименование оборудования, назначение, нормативный документ и завод изготовитель оборудования (информационный уровень №1); если планируется использовать оборудование при выборе технических решений, либо выполнять дополнительные расчеты на основе характеристик оборудования, в базу данных необходимо внести дополнительные характеристики оборудования (информационный уровень №2). В случае недостатка информации, производится запрос к производителю или поставщику оборудования; если оборудование необходимо применять в конкретных проектах, выполняется занесение детальной информации о характеристиках оборудования (информационный уровень №3). В случае недостатка информации, производится запрос к производителю или поставщику оборудования. Все данные, должны быть тщательно проверены специалистами; в рамках переноса оборудования на третий информационный уровень предусматривается создание модели оборудования в применяемой САПР (рис.56.):
На основании технического задания от проектировщиков выполняется сбор необходимой информации о моделируемом оборудовании. Если информации в базе было недостаточно, осуществляется процедура запроса дополнительной информации. ? На основе чертежей, нормативных, технических документов, информации из базы данных, создается модель оборудования. ? Созданная модель должна быть проверена экспертами (главными специалистами по направлениям) на наличие технических ошибок и возможность применения модели в проектах. ? При возникновении замечаний, производится поиск или корректировка информации в базе, а также дополнительная проработка модели; ? Согласованная с заказчиком (проектировщиком) модель заносилась в базу знаний. При необходимости, настраивается синхронизация между базой оборудования и базой САПР.
