Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Автоматизация проектирования системы строительного мониторинга техногенных комплексов

Диссертация: Автоматизация проектирования системы строительного мониторинга техногенных комплексов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Безопасность техногенных комплексов является проблемой, решение которой должно включать в себя разработку автоматизированных систем строительного мониторинга, т. е. систематического отслеживания динамики параметров функционирования таких комплексов. Это актуализирует необходимость разработки соответствующих математических моделей и методов анализа подготовки и поддержки принятия… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Анализа методов мониторинга природоохранных и строительных мероприятий техногенных объектов
    • 1. 1. Экономические и социальные аспекты эффективности природоохранных мероприятий
    • 1. 2. Принятие управленческих решений по обеспечению экологической безопасности техногенных объектов
    • 1. 3. Методы оценки инвестиционно-строительных проектов природоохранных мероприятий
    • 1. 4. Методология и основные принципы проектирования строительного мониторинга техногенных объектов
    • 1. 5. Выводы по главе 1
  • Глава 2. Исследование и разработка методов проектирования запасов материально-технических ресурсов техногенных объектов
    • 2. 1. Основные принципы организации запасов материально-технических ресурсов для реализации природоохранных мероприятий
    • 2. 2. Разработка методологии анализа инвестиционно-строительного проекта в условиях неопределенности
    • 2. 3. Разработка методологии проектирования запасов материально-технических ресурсов при изменении свойств материала
    • 2. 4. Исследование условий эффективности инвестиционно-строительного проекта природоохранных мероприятий
    • 2. 5. Выводы по главе
  • Глава 3. Исследование и разработка методов проектирования инвестиционно-строительного мониторинга природоохранной деятельности предприятий топливно-энергетического комплекса
    • 3. 1. Разработка методов анализа показателей инвестиционно-строительного процесса для обеспечения экологической безопасности техногенных объектов
    • 3. 2. Разработка методологии экспертного анализа управленческих решений обеспечения системы экологической безопасности материально-техническими ресурсами
    • 3. 3. Проектирование экспертного логический анализа неформализуемой задачи выбора определенного типа материально-технических ресурсов
    • 3. 4. Выводы по главе
  • Глава 4. Разработка структуры САПР информационно-вычислительной системы строительного мониторинга техногенных объектов
    • 4. 1. Структура системы анализа проектных решений или результатов наблюдений за функционированием топливно-энергетических систем .'.'
    • 4. 2. Диалоговая система для вероятностно-статистического анализа характеристик распределения отказов протяженного техногенного объекта
    • 4. 3. Выводы по главе 4

Автоматизация проектирования системы строительного мониторинга техногенных комплексов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

исследования. В условиях научно-технического прогресса и рыночной экономики значительно возросла актуальность повышения эффективности предпроектных и проектных разработок, в которых обосновываются технические, технологические и организационные решения, затраты и эффективность реализации инвестиционно-строительных проектов.

В отечественной и зарубежной практике известен ряд формализованных методов расчета и принятия решений в области инвестиционной политики. Цели, которые ставятся при оценке проектов, могут быть различными, но в последнее время очень остро ставится вопрос об охране окружающей среды.

Безопасность техногенных комплексов является проблемой, решение которой должно включать в себя разработку автоматизированных систем строительного мониторинга, т. е. систематического отслеживания динамики параметров функционирования таких комплексов. Это актуализирует необходимость разработки соответствующих математических моделей и методов анализа подготовки и поддержки принятия организационно-технологических решений при проектировании техногенных объектов и комплексов таких, например, как топливно-энергетические комплексы (ТЭК), обладающие высокой степенью экологической опасности как в региональном, так и в государственном масштабе.

Актуальность выполненных исследований связана с реализацией задач по проектированию строительного мониторинга обеспечения высоконадежного трубопроводного транспорта ТЭК. Разработанные методики и алгоритмы, пакеты прикладных программ для персонального компьютера, позволяют эффективно управлять совершенствованием нормативной базы проектирования системы строительного мониторинга техногенных комплексов (на примере ТЭК).

Цель диссертационной работы — разработка методов и средств автоматизированного проектирования систем строительного мониторинга техногенных объектов (на примере ТЭК).

Задачи исследования:

• анализ методов мониторинга природоохранных и строительных мероприятий техногенных объектов;

• разработка методологических основ проектирования запасов материально-технических ресурсов для реализации строительно-монтажных и строительно-рекультивационных природоохранных мероприятий;

• разработка методов и средств оценки возможных стратегий строительных инноваций для обеспечения экологической безопасности техногенных объектов;

• разработка структуры САПР строительного мониторинга техногенных объектов;

• подготовка практических рекомендаций по применению результатов исследований при строительстве объектов ТЭК.

Объект исследования: информационно-вычислительные технологии автоматизации строительного проектирования.

Предмет исследования: информационно-вычислительная технология проектирования строительного мониторинга техногенных объектов.

Методологические и теоретические основы исследования базируются на работах отечественных и зарубежных ученых в области теории функциональных систем, экспертного логического анализа, вероятностно-статистических методов, информационно-вычислительных технологий, системотехники строительства.

Научно-техническая гипотеза предполагает использование современных информационно-вычислительных технологий для проектирования системы строительного мониторинга, что должно существенно повысить эффективность разработки и реализации инвестиционно-строительных проектов техногенных объектов (на примере трубопроводного транспорта ТЭК).

Научная новизна результатов исследования:

• разработаны методологические основы автоматизации проектирован^^ системы строительного мониторинга техногенных объектов, обеспечивающие системотехническую увязку функциональных подсистем и информационно-аналитических задач;

• разработаны методы автоматизации проектирования организационно-технологических решений инвестиционных проектов, позволяющие осуществлять многовариантное моделирование технико-экономических показателей природоохранной деятельности техногенных объектов на примере ТЭК;

• предложена структура САПР и разработана информационно-вычислительная технология строительного мониторинга, которая позволила повысить эффективность использования материально-технических ресурсов для строительно-монтажных и строительно-рекультивационных работ по обеспечению экологической безопасности объектов ТЭК.

На защиту выносятся:

• результаты анализа методов мониторинга строительных и природоохранных мероприятий техногенных объектов, позволившие выработать научную гипотезу и методологические основы проектирования запасов материально-технических ресурсов на основе современных информационно-вычислительных технологий;

• информационно-вычислительные технологии строительного мониторинга и методы оценки инвестиционных проектов строительно-монтажных и строительно-рекультивационных работ природоохранной деятельности на примере объектов ТЭК;

• структура САПР информационно-вычислительной технологии.

Практическая значимость и внедрение результатов исследования.

Совокупность полученных результатов дает методику автоматизированного проектирования систем строительного мониторинга техногенных объектов, а разработанные информационно-вычислительные технологии позволяют анализировать запасы материально-технических ресурсов для строительно-монтажных и строительно-рекультивационных работ в системе экологической безопасности объектов ТЭК с учетом полученных в работе подходов оценки эффективности инвестиционных проектов.

В процессе работы было выполнено опытно-промышленное внедрение результатов исследования: специализированным аварийно-спасательным формированием ЗАО «Тибет» при ликвидации последствий аварии на магистральном нефтепроводе Горький — Рязань-1, ОАО «Воронежнефтепродукт» (АО «Юкос»), а также Институтом энергетических исследований РАН.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: секции «Строительство» Российской инженерной академии (г. Москва, 1997, 1998) — Всероссийском выставочном центре по проблемам повышения экологической безопасности технических систем (работа отмечена медалью «Лауреат ВВЦ», г. Москва, 1998) — Ш-ей научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (г. Москва, 1999) — международном научно-техническом семинаре «Современные методы и средства защиты и диагностики трубопроводных систем» (г. Амстердам, 1999).

Общие выводы.

1. Проведенный анализ инженерно-экономических проблем при строительстве и эксплуатации техногенных объектов с учетом необходимости тринятия решений по обеспечению экологической безопасности показал отсутствие единой методологии оценки и прогнозирования состояния техногенных объектов вообще и объектов ТЭК в частности. Выявлена актуальность разработки системотехнических основ проектирования строительного мониторинга с использованием как традиционных критериев эценки целесообразности принятия проекта, основанных на формализованных алгоритмах, так и критериев, аналитические выражения которых могут содержать вероятностно-статистические характеристики потока отказов в процессе эксплуатации техногенных объектов.

2. Для обеспечения организационно-технологической надежности инвестиционных проектов требуется решение соответствующих оптимизационных задач. Установлено, что оптимальное расположение складов материально-технических ресурсов при строительстве и эксплуатации техногенных объектов зависит от интенсивности экологического ущерба в случае аварии объекта, удаленности объекта от поставщика материально-технических ресурсов, стоимости и скорости транспортировки необходимых для ликвидации последствий аварии материально-технических ресурсов.

3. В составе автоматизированной системы строительного мониторинга разработана методология оценки критериальных показателей эффективности использования материально-технических ресурсов с учетом варьирования их местоположения. Установлено, что оптимальное размещение материально-технических ресурсов может не совпадать с математическим ожиданием места спроса.

4. Решение оптимизационной задачи объемов поставки необходимых материально-технических ресурсов показало, что объем поставляемых и сгошьзуемых ресурсов не всегда должен совпадать со средним спросом. При 1Том выявлены основные показатели, влияющие на оптимальное количество материально-технических ресурсов, а также их взаимосвязь с критериальными юказателями эффективности инвестиционного проекта природоохранной деятельности предприятий ТЭК.

5. Многовариантность инженерно-технологических решений различных троблем строительства и эксплуатации техногенных объектов может быть обеспечена на основе вероятностного моделирования динамики параметров збъектов ТЭК. Это обуславливает необходимость разработки соответствующих математических моделей и методов анализа подготовки и поддержки принятия эрганизационно-технологических решений. Так, оптимальное время денежных вложений в запасы ресурсов для экологической безопасности кроме всех прочих параметров зависит от вида функции распределения времени спроса. При экспоненциальном законе распределения оптимальным моментом является начальныйпри неэкспоненциальном законе существует оптимальный момент вложения средств, отличный от нуля.

6. Показано, что для приемлемости инвестиционно-строительного проекта должно соблюдаться условие, выполнение (или невыполнение) которого зависит в различной степени от возможных параметров задачи, т. е. формально критерий эффективности должен быть больше 1, а практическибольше или равен 3. Кроме влияния основных параметров (интенсивности экологического ущерба, удаленности объекта от поставщика, стоимости и скорости транспортировки материально-технических ресурсов) было выявлено влияние на эффективность инвестиционно-строительного проекта скорости потери качества материальных ресурсов во времени.

8. Разработана структура САПР информационно-вычислительных технологий строительного мониторинга техногенных объектов, которая включает два блока: блок мониторинга состояния техногенного объекта и блок прогнозирования организационно-технологической надежности системы.

Сказанные блоки содержат соответствующие математические модели, позволяющие анализировать и совершенствовать подходы к принятию /правленческих решений в области природоохранной деятельности предприятий ГЭК в автоматизированном режиме. Практическая реализация разработанных методов и моделей на техногенных объектах ТЭК показала эффективность их применения в составе САПР строительного мониторинга.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Я.С., Ванчухина Л. И., Мартынов А. П. Безопасность шзнедеятельности. Оценка эффективности оптимальных решений. — Уфа: «еактив, 1997. — 256 с.
  2. В.Н., Богачев Н. П., Челомбитко С. И. Вычислительные методы 1рогнозирования экологических последствий от аварий на нефтепроводах. -Материалы симпозиума «Наука и технология углеводородных дисперсных жстем». М.: ГАНГ, 1977. — с.79−80.
  3. С.А. Введение в математическую экономику. М.: Наука, L984. — 293 с.
  4. А.Р., Левин М. Ш. Принятие решений: комбинаторные модели шпроксимации информации. М.: Наука, 1990. — 160 с.
  5. Г., Шмидт С. Экономический анализ инвестиционных проектов. -М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1997.
  6. П.П., Печинкин A.B. Теория вероятностей. Математическая статистика. М.: Гардарика, 1998. — 328 с.
  7. Д.Ж., Кенигсберг Э. Научное управление запасами. М.: Наука, 1967.
  8. A.A., Мурзин Н. В. Проблемы анализа безопасности человека, общества и природы. СПб.: Наука, 1997. — 247 с.
  9. А.И., Березнякова Е. И., Грива Г. И., Кононов В. И. Мониторинг геотехнологических систем в газодобывающих регионах: задачи, особенности и методология выполнения. М.: ИРЦ Газпром, 1998. — 21 с.
  10. П.Вентцель Е. С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерные гриложения. М.: Наука, 1991. — 384 с.
  11. П.Л., Лившиц В. Н., Орлова Е. Р., Смоляк С. А. Оценка ффективности инвестиционных проектов. М.: Дело, 1998. — 248 с.
  12. В.М., Игнатьев С. М., Моргунов В. И. Микроэкономика. СПб.: Экономическая школа, т. 1, 1994.
  13. A.A. Системотехника строительства. Энциклопедический ловарь. М.: Новое тысячелетие, 1999. — 432 с.
  14. Н.М. Проблемы экологии нефтегазоносных и орнодобывающих регионов Севера России. Новосибирск: Наука, 1998. — 224 с.
  15. М. Проектирование пользовательского интерфейса на 1ерсональных компьютерах. Стандарт фирмы IBM. М.: ЛЕВ, 1992. — 186 с.
  16. О.М., Миловидов К. Н., Чугунов Л. С., Ремизов В. В. Стратегия развития нефтегазовых компаний. М.: Наука, 1998. — 623 с.
  17. В.К. Системотехнические инновации проектирования инвестиционных и организационно-технологических процессов (на примере нефтегазового строительства). М.: Симе, 1999. — 248 с.
  18. A.B., Шишорин Ю. Р. Информационные технологии и особенности финансово-экономического анализа крупных инвестиционных проектов в нефтяной промышленности. Нефтяное хозяйство, 1998, N 8, с.72−76.
  19. Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и математическое обеспечение. М.: Мир, 1998. — 575 с.
  20. В.В. Методы оценки инвестиционных проектов. М.: Финансы и статистика, 1999. — 144 с.
  21. Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. — 831 с.
  22. Ю.В., Кузнецов П. А. Методика расчета оптимального соличества пунктов хранения биодеструктора по длине нефтепровода. -Экология промышленного производства. М.: ГУП ВИМИ, N 4, 1999, с.31−33.
  23. A.M., Ставровский Е. Р., Колотилов Ю. В. и др. Оценка технического состояния магистральных трубопроводов методом анализа яерархий. М.: ИРЦ ГАЗПРОМ, 1996. — 69 с.
  24. П.А. Структура САПР строительного мониторинга топливно-шергетических комплексов. В кн.: Методы и алгоритмы автоматизированного проектирования организационно-технологических процессов в строительстве. -VI.: ЦОНиК ГАНГ, 1998, с.5−8.
  25. Н.Ш., Путко Б. А., Тришин И. М. и др. Исследование операций з экономике. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1997. — 407 с.
  26. П.А., Колотнлов Ю. В. Оптимизация затрат на устранение кологического ущерба в случае аварийной утечки из продуктопровода. -Троблемы экологии газовой промышленности. М.: ИРЦ ГАЗПРОМ, 1999, N 3, ?.35−42.
  27. П.А., Федоров Е. И., Колотилов Ю. В. Использование запасов >иодеструктора для обеспечения экологической безопасности эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов. В сб. «Материалы Новоселовских ггений». -Уфа: УГНТУ, 1999, вып.1, с.80−86.
  28. П.А., Колотилов Ю. В. Методика расчета минимальных! атрат на размещение объектов хранения биологических веществ для шквидации последствий аварий нефтепроводов. М.: ИНЭИ РАН, 1999. — 12 с. (N 118-В99, депонирована в ВИНИТИ).
  29. П.А., Колотилов Ю. В. Методика ранжирования различных типов биологических материалов для ликвидации последствий аварий на гефтепроводах. М.: ИНЭИ РАН, 1999. — 25 с.
  30. П.А. Методика расчета оптимального размещения объектов фанения биодеструктора при неравномерном распределении вероятностей разрыва. Транспорт и подземное хранение газа. — М.: ИРЦ ГАЗПРОМ, 1999, N 4, с.26−33.
  31. В.М. и др. Экономико-математические методы в снабжении. -М: Экономика, 1971.
  32. И.В., Коссов В. В. Инвестиционный проект: методы подготовки и анализа. М.: БЕК, 1996.
  33. С.А. Макроэкономическое стратегическое планирование. М.: Финансовая академия, 1999. — 296 с.
  34. А.И. Разработка инженерно-экологических решений при строительстве и эксплуатации нефтегазотранспортных геотехнических систем. Автореферат диссертации. М.: ГАНГ, 1995. — 24 с.
  35. И.И. Экология нефтегазового комплекса. Наука. Техника. Экономика. М.: Недра, 1993. — 496 с.
  36. И.И., Иванцов Q.M., Молдаванов О. И. Конструктивная адежность и экологическая безопасность трубопроводов. М.: Недра, 1990. -164 с.
  37. Ю.М. Коммерческая логистика. М.: ЮНИТИ, 1997. — 271 с.
  38. К. Как построить свою экспертную систему. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 286 с.
  39. В.Г., Крестинская О. Г., Алмазов И. И. Экология -троительства региона нефтехимии. М.: Стройиздат, 1993. — 216 с.
  40. Д. Принятие инвестиционных решений. М.: ЮНИТИ, 1997.247 с.
  41. Нормы Канады. Canadian Standards Association. Gas Transmission ind Distribution Piping Systems. CSA Standards. Z184-M1983.
  42. Нормы США. American National Standard Code for Pressure Piping. jas Trasmission and Distribution Piping Systems. ANSI ANSI/ASME B.31−8-89.
  43. .Е. Проектирование экономических экспертных систем. М.: Сомпьютер, ЮНИТИ, 1996. — 166 с.
  44. Дж., Рейнболдт В. Итерационные методы решения нелинейных :истем уравнений со многими неизвестными. М.: Наука, 1975.
  45. Правила технической эксплуатации магистральных юфтепродуктопроводов. Госкомнефтепродукт СССР. — М.: Недра, 1988. — 87 с.
  46. РД 39−01/06−000−89. Методические рекомендации по комплексной щенке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-гехнического прогресса в нефтяной промышленности.
  47. СаатиТ., Керне К. Аналитическое планирование. Организация систем.-VI.: Радио и связь, 1991. 224 с.
  48. Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и -вязь, 1993. — 320 с.
  49. Г. И., Козловский A.B., Сигитов Е. В. Современные методы рограммирования в примерах и задачах. М.: Наука, 1995. — 427 с.
  50. СНиП 2.05.06.-85. Магистральные трубопроводы. Госстрой СССР. М.: ЩТП Госстроя СССР, 1985. — 52 с.
  51. Ш. Ф., Загиров М. М., Квон Г. М. Экономическая эффективность комплекса мероприятий, направленных на повышение эксплуатационной надежности и долговечности нефтепромысловых объектов. -1ефтяное хозяйство, 1998, N 7, с.86−89.
  52. A.A., Стрикленд А.Дж. Стратегический менеджмент. •Искусство разработки и реализации стратегии. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 998. — 576 с.
  53. Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: :ИНТЕГ, 1998. — 376 с.
  54. В.П. Экология и технологии. Нефть России, 1996, N 1, с.23−25.
  55. М., Прата С., Мартин Д. Язык Си. Руководство для 1ачинающих. М.: Мир, 1988. — 512 с.
  56. Р., Джонсон Ч. Матричный анализ. М.: Мир, 1989. — 655 с.
  57. Н.В., Новоселов A.JI. Инвестиционное проектирование в >егиональном природопользовании. М.: Наука, 1997. — 253 с.
  58. В.Д., Ясин Э. М., Галюк В. Х. и др. Эксплуатационная 1адежность магистральных нефтепроводов. М.: Недра, 1992. — 264 с.
  59. В.Д., Черняев К. В., Березин B.JL и др. Системная надежность рубопроводного транспорта углеводородов. М.: Недра, 1997.-517 с.
  60. В.Д., Яковлев Е. И., Казак A.C. и др. Трубопроводные магистрали кидких углеводородов. М.: Недра, 1991. — 288 с.
  61. Е.М. Финансовый анализ производственных инвестиций. М.: Дело, 1998. — 256 с.175
  62. Е.М. Методы финансовых и коммерческих расчетов. М.: ., ело, 1995.
  63. В.Г., Березин В. Л., Телегин Л. Г. и др. Строительство 1агистральных трубопроводов. М.: Недра, 1991. — 475 с.
  64. В.В., Павлюченко В. М., Шапиро В. Д. и др. Управление нвестициями. М.: Высшая школа, т.2, 1998. — 512 с.
  65. А.Г., Азгальдов Г. Г., Алешинская Н. Г. и др. Летодические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных роектов и их отбору для финансирования. М.: Теринвест, 1994. — 80 с.
  66. М., Стэнсфилд Р. Методы принятия решений. М.: ЮНИТИ, 997.-590 с.
  67. Г. Г. Биотехнология очистки сточных вод и почвы от агрязнений нефтью, продуктами химии и нефтехимии. Обзорная шформация «Защита от коррозии и охрана окружающей среды». — М: ШИИОЭНГ, 1994. — 53 с.
  68. Г. Г. Разработка биотехнологии очистки воды и почвы от гекоторых хлорорганических соединений и углеводородов. Докторская щссертация. — СПб.: 1994. — 261 с.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?