СОЗДАНИЕ ПРОЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ И МОНИТОРИНГА ИЗМЕРЕНИЙ ИНЖЕНЕРНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ НА НЕФТЯНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ
|
Введение 4
1. Методика и этапы получения измерений при выполнении геодезических изысканий 7
1.1. Общие сведения об исследуемом объекте 7
1.2. Методика выполнения геодезических изысканий 10
1.2.1. Определение осади основания нефтяного резервуара методом геометрического
нивелирования 11
1.2.2. Оценка геометрической формы вертикальной стенки нефтяного резервуара 13
1.3. Этапы выполнения геодезических изысканий 14
1.3.1. Этапы выполнения работ по определению осади основания нефтяного резервуара
методом геометрического нивелирования 15
1.3.2. Этапы выполнения работ по оценке геометрической формы вертикальной стенки
нефтяного резервуара 18
2. Методика и этапы выполнения работ по автоматизации обработки и мониторинга
результатов измерений 21
2.1. Методика выполнения работ по автоматизации обработки и мониторинга результатов
измерений 21
2.2. Этапы выполнения работ по автоматизации обработки и мониторинга результатов
измерений 26
2.2.1. Трехмерная модель нефтяного резервуара 27
2.2.2. Создание комплекса блоков 29
2.2.2.1 Создание комплекса блоков для данных измерений определения осадок основания
нефтяного резервуара 29
2.2.2.2 Создание комплекса блоков для данных измерений оценки геометрической формы
стенки нефтяного резервуара 33
2.2.3. Разработка программного кода на языке AutoLISP с использованием редактора
VisualLISP в AutoCAD 36
2.2.3.1 Создание LISP-приложения для обработки и мониторинга измерений определения
осадки основания нефтяного резервуара 38
2.2.3.1.1 Функция «Level_mark» 38
2.2.3.1.2 Функция «Show_inf» 43
2.2.3.1.3 Автоматизация отображения отчетных ведомостей 46
2.2.3.1.4 Проверка работоспособности LISP-приложения 58
2.2.3.2 Создание LISP-приложения для обработки и мониторинга измерений оценки геометрической формы вертикальной стенки нефтяного резервуара 62
2.2.3.2.1 Функция «Vert_mark» 62
2.2.3.2.2 Функция «Vert_inf» 68
2.2.3.2.3 Автоматизация отображения отчетных ведомостей
2.2.3.2.4 Проверка работоспособности LISP-приложения 76
2.2.3.3 Выводы и предложения о дальнейшей модернизации 80
Заключение 82
Список использованных источников 84
Приложения
1. Методика и этапы получения измерений при выполнении геодезических изысканий 7
1.1. Общие сведения об исследуемом объекте 7
1.2. Методика выполнения геодезических изысканий 10
1.2.1. Определение осади основания нефтяного резервуара методом геометрического
нивелирования 11
1.2.2. Оценка геометрической формы вертикальной стенки нефтяного резервуара 13
1.3. Этапы выполнения геодезических изысканий 14
1.3.1. Этапы выполнения работ по определению осади основания нефтяного резервуара
методом геометрического нивелирования 15
1.3.2. Этапы выполнения работ по оценке геометрической формы вертикальной стенки
нефтяного резервуара 18
2. Методика и этапы выполнения работ по автоматизации обработки и мониторинга
результатов измерений 21
2.1. Методика выполнения работ по автоматизации обработки и мониторинга результатов
измерений 21
2.2. Этапы выполнения работ по автоматизации обработки и мониторинга результатов
измерений 26
2.2.1. Трехмерная модель нефтяного резервуара 27
2.2.2. Создание комплекса блоков 29
2.2.2.1 Создание комплекса блоков для данных измерений определения осадок основания
нефтяного резервуара 29
2.2.2.2 Создание комплекса блоков для данных измерений оценки геометрической формы
стенки нефтяного резервуара 33
2.2.3. Разработка программного кода на языке AutoLISP с использованием редактора
VisualLISP в AutoCAD 36
2.2.3.1 Создание LISP-приложения для обработки и мониторинга измерений определения
осадки основания нефтяного резервуара 38
2.2.3.1.1 Функция «Level_mark» 38
2.2.3.1.2 Функция «Show_inf» 43
2.2.3.1.3 Автоматизация отображения отчетных ведомостей 46
2.2.3.1.4 Проверка работоспособности LISP-приложения 58
2.2.3.2 Создание LISP-приложения для обработки и мониторинга измерений оценки геометрической формы вертикальной стенки нефтяного резервуара 62
2.2.3.2.1 Функция «Vert_mark» 62
2.2.3.2.2 Функция «Vert_inf» 68
2.2.3.2.3 Автоматизация отображения отчетных ведомостей
2.2.3.2.4 Проверка работоспособности LISP-приложения 76
2.2.3.3 Выводы и предложения о дальнейшей модернизации 80
Заключение 82
Список использованных источников 84
Приложения
В настоящее время в связи со значительным увеличением объемов строительства промышленных, гражданских и агропромышленных комплексов, созданием современных высотных и уникальных сооружений особую роль приобретают инженерно-геодезические работы. Основными видами
инженерно-геодезических работ являются топографо-геодезические изыскания, инженерно-геодезическое проектирование, геодезические разбивочные работы, выверка конструкций и агрегатов, исполнительные съемки, наблюдения за деформациями и осадками сооружений. В связи с развитием технологий и тенденцией роста спроса на данные виды работ для обеспечения современных требований просто необходимо использование автоматизированных систем и приборов для качественного выполнения работ с оптимальной затратой ресурсов. И, конечно, развитие направления автоматизации в сфере геодезии должно иметь постоянное развитие в связи с тем, что без использования саморегулирующих технических средств и автоматизированных математических методов с целью освобождения человека от участия в каких- либо процессах немыслимо решение задач интенсификации развития не только в геодезии, но и в ведущих отраслях народного хозяйства и промышленности
[1] .
С одной стороны, автоматизация имеет ряд преимуществ, которые сразу бросаются в глаза. Например, передача выполнения монотонных работ ЭВМ, быстрейшее выполнение геодезических измерений, интересами сокращения трудозатрат геодезического производства по сокращению трудозатрат и т. д.
[2] .
С другой стороны, есть несколько условий, при невыполнении которых автоматизация просто нецелесообразна, а именно:
• Средства автоматизации должны обеспечивать точность не ниже той, какую обеспечивают обычные методы геодезических измерений. Средства автоматизации должны быть надежны в работе, давать достоверную информацию [2].
• Первоначальные затраты на создание автоматизированных систем и устройств могут быть относительно велики, но в конечном итоге автоматизация должна дать определенный экономический эффект, проявляющийся в экономии денежных средств и трудозатрат [2].
Цель работы: автоматизация процесса обработки и контроля данных,
полученных на этапе полевых работ с пространственной привязкой данных на ЭЭ-модель исследуемого объекта средствами программирования.
Объект исследования: Резервуар вертикальный стальной для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью 5000 м (РВС-5000)
Основные задачи:
• Получить первичные данные измерений исследуемого объекта посредством полевых работ для дальнейшего использования в качестве исходных данных;
• Изучить и сделать выбор программных средств для создания и оптимальной работы проекта по автоматизации;
• Проанализировать целесообразность проекта автоматизации и определить способы улучшения и модернизации проекта.
Актуальность:
При положительном развитии тенденции прогресса, развития технологий и обширном конкурирующем рынке внедрение систем автоматизации (СА) стало просто насущной потребностью. Ведь внедрение СА освобождает от выполнения каких-либо рутинных и монотонных видов работ, ускоряет процесс их выполнения.
В инженерно-геодезические изыскания все шире внедряются автоматизированные технологии, основанные на современных стандартах измерений, дистанционных методах сбора информации о земной поверхности, их обработки и представления в цифровом виде. Это дает новые возможности для повышения точности и оперативности формирования картографогеодезической основы инженерных изысканий для проектирования, строительства и эксплуатации самых различных объектов [3].
С применением автоматизации геодезического технологического процесса возникает острая потребность использования прикладных программ на ЭВМ, с помощью которых выполняется дальнейшая обработка полученных измерений (математическая обработка, вычисления геодезических полевых измерений). Как правило, такие прикладные программы разрабатываются и квалифицируются на решение определенного типа задач и основное большинство решает задачи общего использования (например: обработка нивелирных ходов, определение объемов и т.д.).
Данное исследование направлено на разработку прикладной программы для выполнения задач обработки и контроля данных измерений, полученных при геодезических изысканиях узкой специализации на типовых объектах. Отсутствие подобных прикладных программ с решением локальных задач автоматизации даст преимущество пользователю данной программы и, возможно, ее распространение среди других пользователей.
инженерно-геодезических работ являются топографо-геодезические изыскания, инженерно-геодезическое проектирование, геодезические разбивочные работы, выверка конструкций и агрегатов, исполнительные съемки, наблюдения за деформациями и осадками сооружений. В связи с развитием технологий и тенденцией роста спроса на данные виды работ для обеспечения современных требований просто необходимо использование автоматизированных систем и приборов для качественного выполнения работ с оптимальной затратой ресурсов. И, конечно, развитие направления автоматизации в сфере геодезии должно иметь постоянное развитие в связи с тем, что без использования саморегулирующих технических средств и автоматизированных математических методов с целью освобождения человека от участия в каких- либо процессах немыслимо решение задач интенсификации развития не только в геодезии, но и в ведущих отраслях народного хозяйства и промышленности
[1] .
С одной стороны, автоматизация имеет ряд преимуществ, которые сразу бросаются в глаза. Например, передача выполнения монотонных работ ЭВМ, быстрейшее выполнение геодезических измерений, интересами сокращения трудозатрат геодезического производства по сокращению трудозатрат и т. д.
[2] .
С другой стороны, есть несколько условий, при невыполнении которых автоматизация просто нецелесообразна, а именно:
• Средства автоматизации должны обеспечивать точность не ниже той, какую обеспечивают обычные методы геодезических измерений. Средства автоматизации должны быть надежны в работе, давать достоверную информацию [2].
• Первоначальные затраты на создание автоматизированных систем и устройств могут быть относительно велики, но в конечном итоге автоматизация должна дать определенный экономический эффект, проявляющийся в экономии денежных средств и трудозатрат [2].
Цель работы: автоматизация процесса обработки и контроля данных,
полученных на этапе полевых работ с пространственной привязкой данных на ЭЭ-модель исследуемого объекта средствами программирования.
Объект исследования: Резервуар вертикальный стальной для хранения нефти и нефтепродуктов емкостью 5000 м (РВС-5000)
Основные задачи:
• Получить первичные данные измерений исследуемого объекта посредством полевых работ для дальнейшего использования в качестве исходных данных;
• Изучить и сделать выбор программных средств для создания и оптимальной работы проекта по автоматизации;
• Проанализировать целесообразность проекта автоматизации и определить способы улучшения и модернизации проекта.
Актуальность:
При положительном развитии тенденции прогресса, развития технологий и обширном конкурирующем рынке внедрение систем автоматизации (СА) стало просто насущной потребностью. Ведь внедрение СА освобождает от выполнения каких-либо рутинных и монотонных видов работ, ускоряет процесс их выполнения.
В инженерно-геодезические изыскания все шире внедряются автоматизированные технологии, основанные на современных стандартах измерений, дистанционных методах сбора информации о земной поверхности, их обработки и представления в цифровом виде. Это дает новые возможности для повышения точности и оперативности формирования картографогеодезической основы инженерных изысканий для проектирования, строительства и эксплуатации самых различных объектов [3].
С применением автоматизации геодезического технологического процесса возникает острая потребность использования прикладных программ на ЭВМ, с помощью которых выполняется дальнейшая обработка полученных измерений (математическая обработка, вычисления геодезических полевых измерений). Как правило, такие прикладные программы разрабатываются и квалифицируются на решение определенного типа задач и основное большинство решает задачи общего использования (например: обработка нивелирных ходов, определение объемов и т.д.).
Данное исследование направлено на разработку прикладной программы для выполнения задач обработки и контроля данных измерений, полученных при геодезических изысканиях узкой специализации на типовых объектах. Отсутствие подобных прикладных программ с решением локальных задач автоматизации даст преимущество пользователю данной программы и, возможно, ее распространение среди других пользователей.
Проведен обзор программных средств для создания и оптимальной работы проекта по автоматизации. Выбор ПО AutoCAD объясняется тем, что данная программная среда обладает удивительной гибкостью системы, многочисленными возможностями настройки и адаптации, а также инструментами разработки пользовательских приложений в виде внутреннего языка программирования AutoLISP и редактора VisualLISP.
Подробно продемонстрирован ход получения первичных данных измерений исследуемого объекта посредством полевых работ.
Представлена методика разработки LISP-приложения для решения локальных задач обработки и контроля данных, полученных посредством полевых работ при геодезических изысканиях исследуемого объекта.
Проанализировав результаты проделанной работы, можно сделать следующие выводы:
1. Использование данной программы сводит к минимуму выполнение пользователем рутинных и монотонных работ по обработке, а именно составление таблиц измерений, поиск значений измерений отличающихся от допустимых значений измерений, составение отчетных ведомостей и схем;
2. Трехмерная визуализация работы прикладной программы требует увеличения минимальных характеристик используемых ЭВМ. При невозможности использования ЭВМ с подходящими характеристиками стоит предположить возможность модификации программы для работы в 2D среде с определенными внесениями изменения работы программы (изменение отражения пространственных данных, изменение выделении значений вне допуска и т.д.);
3. Данная программа также имеет свойство системы хранения баз данных. Пользователь имеет доступ ко всей информации (с помощью конкретной команды вызова информации). К тому же данные имеют
пространственную привязку к объекту. Также значения, имеющие отклонения от установленных нормативов автоматически выделены и не требуют значительных действий в их поиске;
4. Данная программа имеет свойство защиты информации. Если допустить, что какое-либо предприятие будет использовать программу данного типа, то ему не потребуется передавать данные измерений прошлых лет исполнителю работ для составления отчетов по проделанной работе. Это исключает возможность «подгонки» данных измерений выполненных работ под данные измерений прошлых лет. Предприятию будет необходимо лишь получить данные измерений с первичной обработкой. Здесь также можно отметить и уменьшение стоимости выполняемых работ, т.к. выполнение дальнейшей обработки, составление отчетов уже не требуется;
Уникальность программы заключается в том, что методика разработки практически подходит для всех типовых объектов. При изменении исследуемого объекта требуется лишь внесение некоторых поправок в строки программного кода и незначительная подготовка ЭЭ-модели объекта, что указывает на гибкость изменения, настройки и работы прикладной программы.
Подробно продемонстрирован ход получения первичных данных измерений исследуемого объекта посредством полевых работ.
Представлена методика разработки LISP-приложения для решения локальных задач обработки и контроля данных, полученных посредством полевых работ при геодезических изысканиях исследуемого объекта.
Проанализировав результаты проделанной работы, можно сделать следующие выводы:
1. Использование данной программы сводит к минимуму выполнение пользователем рутинных и монотонных работ по обработке, а именно составление таблиц измерений, поиск значений измерений отличающихся от допустимых значений измерений, составение отчетных ведомостей и схем;
2. Трехмерная визуализация работы прикладной программы требует увеличения минимальных характеристик используемых ЭВМ. При невозможности использования ЭВМ с подходящими характеристиками стоит предположить возможность модификации программы для работы в 2D среде с определенными внесениями изменения работы программы (изменение отражения пространственных данных, изменение выделении значений вне допуска и т.д.);
3. Данная программа также имеет свойство системы хранения баз данных. Пользователь имеет доступ ко всей информации (с помощью конкретной команды вызова информации). К тому же данные имеют
пространственную привязку к объекту. Также значения, имеющие отклонения от установленных нормативов автоматически выделены и не требуют значительных действий в их поиске;
4. Данная программа имеет свойство защиты информации. Если допустить, что какое-либо предприятие будет использовать программу данного типа, то ему не потребуется передавать данные измерений прошлых лет исполнителю работ для составления отчетов по проделанной работе. Это исключает возможность «подгонки» данных измерений выполненных работ под данные измерений прошлых лет. Предприятию будет необходимо лишь получить данные измерений с первичной обработкой. Здесь также можно отметить и уменьшение стоимости выполняемых работ, т.к. выполнение дальнейшей обработки, составление отчетов уже не требуется;
Уникальность программы заключается в том, что методика разработки практически подходит для всех типовых объектов. При изменении исследуемого объекта требуется лишь внесение некоторых поправок в строки программного кода и незначительная подготовка ЭЭ-модели объекта, что указывает на гибкость изменения, настройки и работы прикладной программы.