авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Оптимизация комплекса инженерно-геодезических работ при монтаже технологического оборудования инженерных объектов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ХОРОШИЛОВ Валерий Степанович

ОПТИМИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ МОНТАЖЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ИНЖЕНЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ

25.00.32 – «Геодезия»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора

технических наук

Новосибирск – 2009

Работа выполнена в Сибирской государственной геодезической акаде­мии.

Научный консультант – доктор технических наук, профессор

Карпик Александр Петрович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Герасименко Михаил Данилович

доктор технических наук, профессор Гуляев Юрий Павлович

доктор технических наук Демьянов Глеб Викторович.

Ведущая организация – Московский государственный университет геодезии и картографии.

Защита состоится « 20 » апреля 2009 г. в 1000 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.251.02 при Сибирской государственной

геодезической академии по адресу: 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 10, СГГА, ауд. 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГГА.

Автореферат разослан « » ____________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Середович В.А.

Изд. лиц. ЛР № 020461 от 04.03.1997.

Формат 60 х 84 1/16. Печать цифровая.

Усл. печ. л. 2,79. Уч.-изд. л. 1,66. Тираж 100 экз.

Заказ

Редакционно-издательский отдел СГГА

630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 10

Отпечатано в картопечатной лаборатории СГГА

630108, Новосибирск, 108, Плахотного, 8.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Большинство современных инженерных объектов характеризуются сложностью устройств и условий функционирования, высокими требованиями к обеспечению точности определения положения деталей, узлов и механизмов; в то же время существует множество и большое разнообразие постоянно развивающихся методов и средств их геодезического обеспечения.

Монтаж сложных комплексов, крупногабаритных машин и установок является одним из наиболее распространённых процессов в практике инженерно-геодезических работ, постоянно требующий оперативного решения целого ряда задач, связанных с контролем геометрических параметров инженерных объектов. При современном уровне развития информационных технологий, в условиях возрастания разнообразия, сложности и прецизионности инженерных объектов (характеризуются сотнями технологических линий различного назначения), постоянного расширения арсенала методов и средств геодезических измерений (охватываются тысячи средств измерений, в том числе и современные: электронные тахеометры, лазерные сканеры, спутниковые методы), чрезвычайно большого объёма информации в рассматриваемой предметной области, который слабо систематизирован и обобщён, недостаточно хорошо изучен и утрачивается в условиях имеющего место снижения преемственности знаний между поколениями – существует проблема, вызванная необходимостью систематизации существующего уровня научного и практического знания и принятия решения на новой методологической и технологической информационной основе (с помощью экспертной системы) для активного и научно-обоснованного выбора методов и средств геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов по точности, оперативности использования, наименьшим затратам и производительности труда. Это имеет место, как при проектировании геодезических работ на уникальных сооружения, так и на других, ещё более распространённых объектах производства строительно-монтажных работ, а также в эксплуатационный период. Поэтому разработка и реализация основ создания предлагаемой информационной экспертной системы осуществлена в диссертации на примере геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования, как одного из наиболее трудоёмких, сложных и точных процессов геодезического обеспечения инженерных объектов. Отмечается, что информационные экспертные системы представляют собой наиболее высокий «активный» уровень информационного обеспечения и их создание в области геодезии рассчитано на научно-техническое опережение. Кроме того, разработка экспертных систем входит в перечень основных направлений фундаментальных исследований по развитию науки, технологий и техники, определённых правительством РФ (подраздел 3.2. Системы искусственного интеллекта).

Целью исследования является методологическое и теоретическое обоснование разработки геодезической информационной экспертной системы для оптимального геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов и её практическая реализация.

Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:

– выполнен анализ современного состояния геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов, обоснованы цель и задачи исследований;

– методологически и теоретически обоснована структурно-функциональ-ная схема разработки и реализации информационной экспертной системы для оптимального геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов;

– на основе выполненного системного анализа технологии геодезического обеспечения инженерных объектов в совокупности с геодезическими методами и средствами измерений разработаны методологические основы построения «базы знаний» информационной экспертной системы;

– разработана база данных геодезических методов и средств измерений для обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных

объектов в структуре информационной экспертной системы;

– выполнена систематизация существующего уровня научного и практического знания в области геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов, реализованная в виде разработанных базы данных и «базы знаний» информационной экспертной системы;

– решена задача оптимального выбора средств измерений для геодезического контроля геометрических параметров технологического оборудования инженерных объектов на основе разработанной технологической схемы;

– разработана методика оценивания параметров средств геодезических измерений для их оптимального использования при решении производственных задач монтажа технологического оборудования инженерных объектов;

– разработан и реализован специальный модуль геодезической информационной экспертной системы для обучения и тестирования знаний пользователя для выбранных средств измерений;

– разработаны новые устройства для геодезических измерений прямолинейности, параллельности, перпендикулярности, горизонтальности при контроле геометрических параметров формы и расположения элементов технологического оборудования.

Объектом настоящих исследований являются методы и средства геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов.

Предметом исследования служат методологические и теоретические основы разработки и реализации геодезической информационной экспертной системы для оптимального выбора методов и средств геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов.

Степень разработанности проблемы. За предыдущие годы накоплен колоссальный опыт геодезических работ при строительстве таких уникальных сооружений как ускорители заряженных частиц, атомные и тепловые электростанции, антенные комплексы, крупные промышленные предприятия, гидроузлы и др. Разработаны и созданы уникальные в своем роде специальные нестандартизированные приборы, устройства и различное оборудование, уникальные методики, специальные геодезические знаки – и всё это исчисляется тысячами наименований. Многие из этих приборов, систем и устройств уникальные, дорогостоящие и единичные, сохранились в ряде организаций и в то же время редко используются. При этом в практику инженерно-геодезических работ интенсивно внедряются современные средства измерений: электронные тахеометры, лазерные сканеры, спутниковые методы. Существует необходимость создания геодезической информационной экспертной системы для наиболее эффективного использования, как существующих разработок, так и современных средств измерений с целью оптимального выбора средств измерений по точности, оперативности, наименьшим затратам и производительности труда.

Проблема систематизации существующего опыта научного и практического знания и принятия решения на новой методологической и технологической информационной основе (с помощью экспертных систем) для активного и научно-обоснованного выбора методов и средств геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов до выполнения предлагаемых исследований ранее не решалась.

Существующие разработки в области оптимального выбора методов и средств геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования имеют разрозненный характер, не опираются на принципы системного подхода, единую методологию и общность технологической реализации на современном научно-техническом уровне. Практически полностью отсутствует в геодезии использование современных информационных технологий для системного накопления, сохранения, обновления и реализации инженерии знаний, в том числе в области оптимизации выбора методов и средств геодезических измерений и всё это при том, что в процессе монтажа технологического оборудования трудоёмкость инженерно-геодезических измерений достигает 15-20% от трудоёмкости. Предлагаемая работа ориентирована на современный научно-технический уровень геодезического обеспечения инженерных объектов и на

перспективу его развития.

Теоретическая и методологическая база исследований. Для обоснования теоретических обобщений, принципов и заключений использовались методология системного и объектно-ориентированного подхода, вероятностный и экспертный методы, теоретические положения метода планирования эксперимента при оптимизации многофакторного процесса. Для решения задач разработки и реализации экспертной системы использовались методы моделирования с применением CASE-средств на основе языка UML.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

– разработаны методологические и теоретические основы создания геодезической информационной экспертной системы, включая «базу знаний» и базу данных для оптимального выбора методов и средств геодезического обеспечения инженерных объектов на примере монтажа технологического оборудования;

– впервые предложено и разработано структурно-функциональное содержание, выполнено обоснование необходимого набора функций, инструментальных компонент и структуры программного обеспечения с целью реализации информационной экспертной системы для оптимального геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов;

– выполнена систематизация существующего уровня научного и практического знания в области геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов, реализованная в виде разработанных базы данных и «базы знаний» информационной экспертной системы;

– определены теоретические положения оптимизации геодезического обеспечения для реализации технологической схемы оптимального выбора методов и средств геодезических измерений при монтаже технологического оборудования инженерных объектов;

– предложены принципы назначения точности геодезических измерений, категории и методы геодезического контроля в зависимости от типа

технологического оборудования инженерного объекта и его ответственности;

– разработаны новые устройства для геодезических измерений прямолинейности, параллельности, перпендикулярности, горизонтальности при контроле геометрических параметров формы и расположения элементов технологического оборудования; приоритет разработок подтверждается 7 авторскими свидетельствами и патентом РФ на изобретения.

Теоретическая и практическая значимость работы:

– теоретическое и методологическое обоснование структурно-функционального содержания информационной экспертной системы для оптимального выбора методов и средств геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов представляют основу для разработки других экспертных систем геодезического назначения;

– разработанные «база знаний» предметной области информационной экспертной системы в инструментальной среде CLIPS и база данных в среде MS Access 2003 позволили систематизировать существующий научно-производственный опыт проектирования геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов;

– разработанные методика оценивания параметров средств геодезических измерений и технологическая схема оптимального выбора методов и средств для контроля геометрических параметров при монтаже технологического оборудования являются основой для решения подобных проблем в других областях инженерно-геодезических работ.

Научные положения, выносимые на защиту:

– методологические и теоретические основы разработки информационной экспертной системы для оптимального выбора методов и средств геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов и технологические решения её реализации;

– теоретические и методологические принципы назначения точности для геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования;

– технологическая схема оптимального выбора геодезических методов и средств контроля геометрических параметров при монтаже технологического оборудования и методические решения для её реализации.

Реализация основных результатов исследований. Основные результаты выполненных разработок нашли применение при монтаже и выверке технологического оборудования Волгодонской АЭС и ИЯФ (Института ядерной физики) Сибирского отделения РАН, в учебном процессе СГГА. Работа выполнена в рамках Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы», № 1.02.07 по заданию Федерального агентства по образованию.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на международной научно-технической конференции, посвященной 65-летию СГГА (г. Новосибирск, 1998 г.), на L11 научно-технической конференции СГГА (г. Но­восибирск, 2002 г.), на L111 международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию СГГА (г. Новосибирск, 2003 г.), на международной научно-технической конференции посвященной 225-летию МИИГАиК (г. Москва, 2004 г.), на научных конгрессах ГЕО-Сибирь (г. Новосибирск, 2005 г., 2006 г., 2007 г, 2008 г.), на 2-ом и 3-ем международных промышленных форумах Geo-Form+ (г. Москва, 2005 г. и 2006 г.), на 2-й региональной научно-практической конференции (г. Иркутск, 2006 г.), на международной научно-технической конференции МГСУ (г. Москва, 2006 г.).

Публикации. Основное содержание работы освещено в 53 публикациях, 7 из которых – авторские свидетельства и патент РФ на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы из 319 наименований и отдельного тома приложений. Основной текст диссертации изложен на 257 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка, 29 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении диссертации обоснована актуальность темы исследований, показана степень разработанности проблемы; обоснованы цель и задачи, объект и предмет исследований, научная и производственная значимость; приведена реализация основных результатов работы, а также научные положения, выносимые на защиту. Постановка исследуемой проблемы относится к всевозможным видам инженерных объектов, проектирование, возведение и эксплуатация которых сопровождается геодезическим обеспечением. Основные разработки в диссертации осуществлены на наиболее сложном примере – монтаже технологического оборудования. Показывается, что на современном уровне развития информационных технологий, в условиях возрастания разнообразия, сложности и прецизионности инженерных объектов, постоянного расширения арсенала методов и средств геодезических измерений существует необходимость создания информационной экспертной системы для оптимального проектирования геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов. Подчеркивается, что информационные экспертные системы представляют собой наиболее высокий «активный» уровень информационного обеспечения и их создание в области геодезии рассчитано на научно-техническое опережение. Отмечено, что исходная база при разработке информационной экспертной системы для оптимального геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов заложена в работах отечественных и зарубежных учёных-геодезистов: Г.Г. Асташенкова, В.Д. Большакова, П.И. Барана, Н.Г. Видуева, И.Ю. Васютинского, А.А. Визгина, Ю.П. Гуляева, Б.Н. Жукова, А.В. Зацаринного, Д.А. Кулешова, Е.Б. Клюшина, В.Г. Конусова, Н.Н. Лебедева, Г.П. Левчука, М.И. Лобова, Ф.Л. Мещанского, Н.Н. Маркова, В.Е. Новака, В.К. Панкрушина, М.А. Палей, Ю.И. Пимшина, Г.Е. Рязанцева, Г.А. Уставича, Х.К. Ямбаева, P. Kissam, K. Michael, H. Amriswil и др., а также в работах учёных по искусственному интеллекту: Т.А. Гавриловой, А.Н. Колмогорова, М. Минского, Г.С. Осипова, Э.В. Попова, Д.А. Поспелова, Г.А. Поллак, В.Н. Убейко, А.П. Частикова, П. Джексон, Ф. Хейес-Рот, Д. Уотерман, Д. Элти, М. J. Кумбс, H. Boose, A. Hart, S.J Russell, N. Viner и др.

Первый раздел «Анализ состояния проблемы систематизации существующего опыта геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования инженерных объектов» посвящён аналитической оценке состояния геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования уникальных промышленных и научно-исследовательских сооружений, крупных энергетических объектов (атомные и тепловые электростанции, гидроузлы), промышленных предприятий. Показан опыт применения уникальных технологий и методик, методов и средств геодезических измерений, специальных геодезических приборов, знаков, устройств для геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования. Выполнен анализ решения ряда вопросов, связанных с оптимизацией выбора методов и средств геодезических измерений:

– выбор категорийного аппарата для оптимального проектирования геодезического обеспечения монтажа технологического оборудования;

– назначение точности геодезических измерений на основе связи предельной погрешности измерений и контролируемого параметра с учётом работ Н.Н. Маркова, Ю.В. Столбова, В.Н. Чупырина, Б.Н. Жукова;



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.