Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

на перфокарты. Если в результате выбора трассы на ЭВМ ее протяженность изменилась по сравнению с кратчайшей трассой, осуществляется возврат (обратная связь) к формированию критерия оптимальности и выбор трассы повторяется. Анализу подвергаются и варианты, близкие к оптимальному. После уточнения расположения перекачивающих станций и согласования технических решений осуществляется окончательное определение технико-экономических пара.метров и характеристик мест-

©

Подготобна бланкаб {список дуг с указанием их длин)

кбар > !

Копиробв-пае алаиноО на множительной, технике

Магическай контроль на ЭВМ

Результаты продерки

г-29-Л

Корректировка

21Л

информация о сетке

Прабврка сумм длин участков дуги, па длине дуга

инженер-конструктор, изыскатель

Распечатка анрор нации о сетке

Визуальная проверка сетки и длин дуг

Норректирод-ка

Выбор оптимальной трассы на ЭВМ

Рис. 11.14. Организация обработки

ности трассы трубопровода, которые являются выходом системы и входом в подсистему формирования задания на проведение изыскательских работ.

Таким образом, ноэтанно рассмотрен процесс решений комплекса проблем. Этапы обеспечиваются программными комплексами, разработанными МИНХиГП им. И. М. Губкина, проектными институтами ЮжНИИгипрогаз, Гипроспецгаз, Гипро-трубопровод, Южгипронефтепровод.

Задание на прошение расчетов

Схема транс парта рдЬка газа

J

Главный ашкенео пооента

Определение зоны перспек-тибного развития и масштаба сетки

Выбор и. пад-готодт картограри-чвского материала

Изыска -тепь

Расчет

кратчайший.

трассы

информации о сетке

Предлагаемая система организации работ обеспечивает качественное решение взаимосвязанных задач, координацию и рациональное планирование загрузки отдельных подразделений.

Возможность оперативной замены отдельных объектов системы, анализ результатов па каждом этапе, внесение корректив и устранение погрешностей в результатах процесса обеспечивают гибкость и управляемость рассмотренной системы.

Рекомендации на основе системного подхода позволяют оптимизировать технико-экономические показатели проектных решений, сокращают сроки проектирования и создают условия для эффективного применения вычислительной техники, обеспечивают точность и однозначность решений.

Рассмотрим далее структуру подсистемы выбора оптимальной трассы. Эта подсистема является ведущей частью централизованной системы оптимизации транспортировки нефти или газа. ЦентрализовагП10Й будем называть систему, в которой некоторый элемент (в данном случае подсистема выбора оптимальных трасс) играет доминирующую роль в функционировании системы. Небольшие изменения ведущей части вызывают существенные изменения всей системы.

Математические модели подсистемы выбора оптимальны.ч трасс были рассмотрены для основных ситуаций, возникающих при проектировании трасс. При анализе подсистемы уделим внимание ннформацно[П1Ым потокам и процессам, прсд!пеству-ющим выбору оптимальной трассы на ЭВМ.

Операционное описание подсистемы, приведенное на блок-схеме организации обработки информации о сетке (рис. 11.14), представляет собой исчерпывающую и последовательно связанную совокупность процессов подготовки данных для расчета па ЭВМ, обеспечивающих достаточность и безошибочность информации для оптимизации решения. Поскольку процесс подготовки информации осуществляется специалистами различного профиля, важное место в подсистеме занимает анализ специализации объектов подсистемы.

Информационные позиции блок-схемы (1 и2 см. рис. 11.14) - «задание на проведение расчетов» и «схе.ма транспорта газа» отнесем к выходным позициям подсистемы выбора трасс, осуществляющим связь с системой. Кроме того, к выходным компонентам подсистемы относятся значения диаметров трубопроводов, данные об экономических районах. Информация дискретной формы представляется документа.ми.

На основании задания определяется зона перспективного развития трассы трубопровода, приемлемый масштаб сетки. Выбор Масштаба определяется степенью неоднородности условий местности и допустимым уровнем погрешности при съеме информации.

Между заданными точками па картографическом материале наносится максимальное количество возможных вариантов трасс, образующих сетку любой конфигурации или упорядоченную сетку. На этом этапе работы проводятся совместно инженерами-геодезистами, геологами.

На сформированной сетке инженерами-технологами определяются области проложения трасс для трубопроводов различных диаметров. Экономисты определяют границы стоимостных районов па сетке во всей зоне перспективного развития трассы. С учетом определенных стоимостных районов и областей проложения трасс для труб различных диаметров производится нумерация узлов сетки.

Следующий этап работ (9-17) позволяет определить кратчайший путь между заданными точками на сетке. Эти данные являются входными в систему оптимизации транспортировки нефти или газа. При выполнении этого этапа проводятся сбор и запись информации о сетке по длинам дуг. Информация о номерах узлов каждой дуги и ее длине записывается, а затем перфорируется на перфопосители. Далее информация, оформленная в виде перфокарточного файла, вводится в ЭВМ и записывается на накопители на магнитных дисках. Система хранения информации на магнитных дисках позволяет оперативно записывать, считывать, дополнять, исключать и корректировать информацию, сохранять записи длительное время. Последующие операции иа данном этапе осуществляются с использованием информации, хранящейся иа магнитных дисках.

Логический контроль на ЭВМ (14) осуи1ествляется про-гра.ммно. Сетка проверяется на формальное описание. Некорректные записи программой исключаются, ошибки распечатываются на широкую печать. При пеобходнмостн проводится корректировка информации о сетке, хранящейся на магнитных дисках, затем выполняется расчет кратчайшей трассы между заданными точками. Для этого достаточно задаться единичными стоимостными показателями по категориям местности. Выбранная таким образом трасса будет оптимальна по металлоемкости. Если же поставлена задача оптимизации по другому критерию оптимальности, переходи.ч к этапу работ 18.

Для проведения дальнейших расчетов можно использовать часть уже имеющейся информации. Для сбора информации о сетке по категориям местности необходимо подготовить-бланки с выписанными номерами узлов дуг, для чего используется откорректированная информация о сетке. В случае, если проводится серия расчетов для различных способов прокладки трубопровода иа той же сетке, бланки следует размножить.. Такой подход с предварительной проверкой информации и подготовкой списка номеров узлов дуг позволяет значительно у.меньшить возможность появления ошибочной информации о конфигурации сетки.

Наиболее ответственным и трудоемким является сбор информации о сетке по категориям местности и условиям прокладки трубопровода. Здесь необходимо участие специалистов различного профиля - инженеров-конструкторов, геодезистов, геологов. Снимаемая информация заносится в подготовительные бланки. При этом проводится сверка сумм длин участков различных категорий по дуге с ранее собранной информацией о сетке по длинам дуг. При сравнении ошибки выявляются и корректируются.

Полученная информация переносится на перфоноситель, вводится в ЭВМ и записывается иа магнитный диск. После логического контроля на ЭВМ и корректировки вся информация о сетке распечатывается и перед выполнением оптимизационных расчетов визуально проверяется.

Таким образом, применение принципов системного анализа позволяет рассмотреть структуру подготовки информации в целом, во взаимосвязи отдельных объектов. Разработанная схема организации обработки информации о сетке эффективно использовалась при подготовке информации для оптимизации ряда реальных трасс.

Однако ввиду того, что при обработке большого объема информации могут быть допущены ошибки, следует остановиться на проблеме повышения уровня достоверности расчетов.

По источникам возникновения ошибок в исходной информации их можно подразделить на три группы.

Первую группу составляют ошибки, связанные с неточностью измерений длин отрезкой дуг и неправильным определением категорий местности. Их наличие зависит от масштаба карт, отсутствия дополнительной информации о местности, а также от ти1ательности обработки материала и уровня квалификации исполнителей.

Эффективным, но не исчерпывающим способом устранения грубых ошибок этой группы является проверка сумм длин участков местности различных категорий (технических решений по прокладке) по дуге с длиной всей дуги.

При съеме информации о сетке одного из месторождений на 500 дугах сетки (примерно 2000 однородных участков) этим методом были обнаружены 22 записи (1 %), выполненные исполнителями с ошибками. Длины дуг сравнивали по данным сетки и сервисным распечаткам ииформации на ЭВМ.

Вторая группа ошибок зависит От способа задания исходной информации. Существующие программы и инструктивные материалы к ним обладают довольно сложной системой подготовки исходных данных. Упрощение процесса кодирования информации, минимизации условностей и «правил» заполнения бланков, отказ от строгой нумерации полос и строгой последо-

вательности дуг, отсутствие ограничений на число дуг и узлов, способы произвольного представления цифровой информации о сетке - эти меры приводят к значительному улучшению качества исходного материала и, что не менее важно, к сокращению времени подготовки информации.

Использование сетки произвольной конфигурации позволило реализовать ряд изложенных выше требований. Система подготовки данных такова, что дуги сетки задаются записью померз узла начала дуги, номера конца дуги и соответствующим данной дуге набором длин отрезков и категорий местности. Нумерация узлов сетки, вид представления чисел, их число, последовательность чередования и дуг принимаются произвольно. Все это облегчает процесс снятия информации о сетке, позволяет работать нескольким исполнителям одновременно и не требует разработки специальных бланков.

Ошибки третьей группы возникают при некорректном оииса-нии сетки, пропуске дуг и узлов, наличии повторных записей, нарушении граничных условий. К ним необходимо отнести и ошибки, возникающие при подготовке исходного материала на перфоносителях.

Алгоритмы поиска кратчайшего пути на графе, по которым разработаны математические модели подсистемы выбора трасс, налагают жесткие требования к информации о сетке. Сетка должна быть замкнутой, ие иметь нетель, смежных дуг. В случае ориентированного графа узлы (за исключением начального), в которые не входит ни одна дуга, или узлы (за исключением последнего), из которых не выходит ни одна дуга, должны быть исключены из рассмотрения или заменены. Кроме того, на информацию налагаются ограничения на номер категории местности, условие четности количества чисел, относящихся к дуге, и др.

Таким образом, условия построения исходной сетки достаточно формализованы, что в свою очередь позволяет строго формализовать поиск некорректной информации.

Перечисленные условия дают возможность диагностировать искажения информации о сетке, которые являются следствием ошибочных записей. Анализ информации после ввода в ЭВМ тюзволяет выявить неточности в исходном материале, исключить ошибочные узлы и дуги из рассмотрения с последующим сообщением о номере дуги и виде ошибки.

Наличие диагностических текстов дает возможность принимать решение о переходе к выбору оптимальной трассы или к корректировке информации о сетке. Кроме того, систематизация и наглядность распечатки исходных данных позволяют визуально определить ошибочные записи.

Проведение практических расчетов показано, что анализ исходной информации занимает в 2-2,5 раза больше машинного времени, чем неносредственно выбор оптимальной трассы.