Delist.ru

Система поддержки принятия решений при автоматизированном оперативно-диспетчерском управлении объектами добычи и транспорта газа (07.03.2008)

Автор: Балабанов Александр Анатольевич

, может быть записан следующим образом:

, а также при условии, что первичные потери эффективности технологического процесса не должны превышать потерь, при аварии, а также учитывая, что критерий (6) отражает эффективность процесса оперативного принятия решения, целесообразно ввести и ограничение на время поиска управляющего решения:

Реализовать поставленные задачи можно с помощью системы поддержки принятия решений. Типичная СППР имеет следующие компоненты: базу знаний, базу данных, интерфейс пользователя, подсистему вывода и подсистему.

Общая процедура поиска рационального решения для конкретной нештатной ситуации может быть описана в виде алгоритма, состоящего из следующих укрупненных этапов:

1) определение разладки АТК – фиксация нештатной ситуации;

2) проверка достоверности информации. Если информация не достоверна, то выдаются рекомендации к восстановлению информации, устранению неисправностей в каналах измерения с последующей оценкой достоверности;

3) первичный прогноз развития ситуации, анализ ее стабильности;

4) определение допустимого времени принятия решения;

5) заполнение базы данных текущей информацией;

6) постановка диагноза;

7) оценка качества поставленного диагноза. Если диагноз поставлен, то переход к этапу 13, если нет – переход к этапу 8;

8) определение, осталось ли время на дополнительный анализ ситуации. Если да – переход к этапу 10, если нет к этапу 9;

9) при отсутствии достаточного времени для продолжения поиска диагноза могут быть следующие исходы: выработка управляющего решения без постановки диагноза; передача полученных результатов на вышестоящий уровень принятия решения; принятие промежуточного решения с целью предотвращения возможного наихудшего развития ситуации. Два последних исхода – это попытка получить выигрыш во времени для проведения дополнительного анализа;

10) если можно продолжить нахождение точного диагноза, то сбор дополнительной информации, в т.ч. с соседних объектов и других уровней управления, временная задержка с целью формирования временных рядов параметров, проигрывание ситуации на имитационных моделях технологического процесса;

11) постановка диагноза с учетом полученных на предыдущем этапе дополнительных данных;

12) если на предыдущем этапе не получен точный диагноз, а время на принятие решения исчерпано или нет возможностей получить более точную и полную информацию, то принятие управляющего решения по имеющемуся диагнозу, в противном случае – переход к этапу 13;

13) прогноз развития событий (если он информационно обеспечен) – построение дерева исходов;

14) выбор управляющего решения по критерию (6) с учетом введенных ограничений.

Основу рассмотренной схемы составляют этапы 6, 11-14. Именно от них зависит эффективность принимаемых решений.

В четвертой главе с целью снижения временных затрат и повышения вероятности принятия оптимального решения система телемеханики межпромыслового коллектора была дополнена системой поддержки принятия решений.

Система поддержки принятия решений предназначена для оказания помощи диспетчеру в анализе текущего режима работы МПК, включая идентификацию участка разрыва трубопровода, сигнализацию происшествий, классифицируемых как разрыв на участке трубопровода, представление диспетчеру справочной и рекомендательной информации при максимальном сохранении работоспособности коллектора и промыслов в целом. К справочной информации относятся данные об участке обнаружения разрыва и его основных характеристиках. К рекомендательной – набор указаний по локализации участка и правил вида «если-то-иначе», нацеленных на информационную поддержку анализа происходящих процессов и тенденций, сужение круга рассматриваемых вариантов и сценариев развития.

Поставленные цели достигаются благодаря следующему:

дополнительной первичной обработке данных в контроллере контролируемого пункта;

проведению расчетов стационарного режима работы МПК, позволяющих определить величину и направление потоков газа на участках коллектора, запас газа;

применению компонентов экспертной системы в виде заранее разработанных инструкций по действиям диспетчера в различных ситуациях.

Структура СТМ МПК, включая СППР

Основой СППР является база данных (БД), содержащая:

«базу знаний» - описание возможных аварийных ситуаций и набор инструкций по действиям диспетчера в этих ситуациях, формируется экспертами. Инструкции разработаны исходя из понимания режимов работы МПК и опыта предыдущих действий в аналогичных ситуациях. Все данные сохраняются в общей базе данных (БД) и доступны для редактирования, как средствами системы, так и используемой СУБД. Это обеспечивает переносимость и гибкость системы по информационному наполнению и сопряжению с другими системами.

нормативно-справочную информацию об объектах и геометрии МПК, т.е. данные об участках трубопровода, объектах на нем, данные о запасах газа на участках и направлениях потоков.

данные «реального времени» о текущем режиме работы МПК. Данные о положении телеуправляемых кранов, давлениях и температурах в измеряемых точках поступают от системы телемеханики МПК. Положение нетелеуправляемых кранов, расходы по независимым поставщикам газа и ГКС вводятся диспетчером вручную. Данные по УКПГ поступают с использованием автоматизированной системы сбора, передачи, обработки, отображения технологической информации (АССПООТИ);

архив параметров реального времени.

Для анализа текущего режима работы МПК используются расчеты с помощью программного комплекса (ПК) моделирования «Астра», разработки тюменского филиала ООО «Информгаз». В ПК «Астра» передаются данные обо всех источниках и потребителях газа, текущих положениях запорной арматуры. Результаты расчета стационарного режима, который производится автоматически 1 раз в час, выгружаются в базу данных СППР. Расчетные значения потоков и запаса газа в коллекторе выводятся на мнемосхему пункта управления СТМ. Использование математической модели МПК, представление данных реального времени и результатов расчета на едином экране позволяют диспетчеру полнее идентифицировать текущий режим работы МПК, распределение потоков газа в коллекторе.

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит документы об использовании результатов работы.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 печатных работ, которые приведены в списке публикаций.

Основные выводы и результаты работы

Проведен сравнительный анализ методов проектирования и моделирования распределенных информационных систем газодобывающих предприятий. Определены основные тенденции развития информационных технологий.

Проведен анализ и формализация свойств технологических объектов управления и диспетчерского управления объектами добычи и транспорта газа.

Проведен анализ моделей представления знаний в системах поддержки принятия решений по добыче и транспортировке газа.

Разработаны методы и модели системы поддержки принятия решений управления типовым газодобывающим предприятием.

загрузка...