Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ



Скачать 125.53 Kb.
Дата11.07.2014
Размер125.53 Kb.
ТипДокументы
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров

в пакете прикладных программ «VGS»

В статье кратко описано назначение, структура и возможности пакета прикладных программ «Vessel Graduation Systems» (ППП «VGS») для обработки результатов измерений при поверке (калибровке) горизонтальных, вертикальных и сферических резервуаров, объемным, геометрическим и комбинированным методами. ППП «VGS» создан как база данных, содержащая всю информацию необходимую при обработке результатов измерений при поверке и в которую интегрированы программы, в виде отдельных рабочих модулей для каждого типа резервуара, обеспечивающие вычислительные процедуры в соответствии с новыми вычислительными алгоритмами.

Пакет прикладных компьютерных программ «Vessel Graduation Systems» (ППП «VGS») был создан на основе действующих стандартов [1, 2] и разработанных ГП «Укрметртестстандарт» методик поверки (калибровки) цилиндрических (горизонтальных и вертикальных) и сферических резервуаров [3 - 8], ориентированных на применение современных геодезических приборов – электронных тахеометров и сканеров. ППП «VGS» предназначен для выполнения всего комплекса обработки результатов измерений при поверке резервуаров и оформления результатов поверки, а также создания, редактирования и пополнения базы данных охватывающей все вопросы связанные с поверкой.

ППП «VGS» позволяет обрабатывать результаты измерений при поверке (калибровке):

- вертикальных и горизонтальных цилиндрических стальных резервуаров геометрическим, объемным и комбинированным (комбинация объемного и геометрического) методами, в соответствии с [1, 2];

- горизонтальных стальных цилиндрических резервуаров (в том числе газгольдеров с эллиптическими и сферическими днищами) геометрическим методом как снаружи, так и изнутри резервуара по новым методикам поверки, разработанным ГП «Укрметртестстандарт», [4, 5];

- вертикальных стальных (в том числе теплоизолированных и с эллиптическими днищами) и железобетонных цилиндрических, а также сферических резервуаров геометрическим и комбинированным методами, как снаружи, так и изнутри резервуара по новым методикам поверки, разработанным ГП «Укрметртестстандарт», [6 - 8].

При разработке ППП «VGS» ставилась задача максимально упростить процесс обработки результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров, исключив ручные вычисления, сделать интерфейс доступным и удобным для пользователей, позволяющий быстро и качественно решать поставленные задачи. Все компоненты ППП «VGS» представлены в единой интегрированной базе данных, обеспечивающей быстрый и легкий ввод, редактирование, обмен и хранение информации.

Используя новые информационные технологии для повышения производительности труда и уменьшения количества ошибок при введении исходных данных при обработке результатов измерений, основными принципами, которыми руководствовались разработчики ППП «VGS», были:

- объем информации вводимый вручную должен быть минимален;

- любая многократно используемая информация вводится в базу данных общих сведений один раз;

- вся информация, находящаяся в базе данных общих сведений и необходимая для вычислений и составления входных и выходных форм, используется в автоматическом режиме;

- программы обработки результатов поверки различных резервуаров сформированы в виде отдельных рабочих программных модулей интегрированных в базовый модуль;

- ручное редактирование выходной информации (распечаток протоколов, журнала обработки, градуировочной таблицы) средствами ППП «VGS» невозможно.

ППП «VGS» реализован в соответствии со стандартом, который определяет интерфейс программ для Windows. Блок-схема обмена информацией в базе данных, а также между базовым и рабочими программными модулями, представлена на рисунке 1.


Базовый программный модуль ППП «VGS»

Пакет


протоколов поверки

Копирование

информации

ПЕЧАТЬ НА ПРИНТЕР



Пакет протоколов поверки


Градуировочная таблица

Обработка результатов

измерений

СТРАХОВОЧНАЯ КОПИЯ ДАННЫХ

База данных


резервуаров на

объекте работ



База данных

объектов работ



База данных

общих сведений


База данных


владельцев

резервуаров


База данных


организаций–исполнителей работ

База данных


организаций–утверждающих

отчет о поверке


База данных


методов поверки

резервуаров


База данных


резервуаров

Журнал обработки

результатов поверки


Эскиз (схема) резервуара

ВЫВОД В

ТЕКСТОВЫЙ ФАЙЛ


ПАКЕТ ВЫХОДНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ –

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ О ПОВЕРКЕ

ВНЕШНИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ

НОСИТЕЛЬ ДАННЫХ


ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

АРХИВ


Градуировочная шкала


Оценка точности

Рабочий программный модуль ППП «VGS»

Выбор метода поверки

Рис. 1 Блок-схема обмена информацией в базе данных ППП «VGS»

ППП «VGS» состоит из базового и отдельных рабочих программных модулей.

Все рабочие программные модули интегрированы в базовый программный модуль, который управляет работой ППП «VGS», отвечает за ввод, редактирование, хранение и обмен информации в базах данных и рабочих программных модулях.

Базовый модуль объединяет в себе следующие базы данных:

- организаций - владельцев резервуаров;

- организаций, утверждающих технические отчеты о поверке (калибровке) резервуаров и градуировочные таблицы;

- организаций - исполнителей работ;

- методов поверки (калибровки) резервуаров;

- типов резервуаров и их эскизов;

- объектов работ (нефтебазы, заправочные станции и др.);

Вход из базового модуля в необходимый рабочий программный модуль осуществляется в объекте работ путем выбора типа резервуара и метода его поверки. При этом, формируется соответствующий пакет протоколов поверки.

Все рабочие программные модули содержат базы данных:

- резервуаров на каждом объекте работ;

- протоколов поверки каждого резервуара в соответствии с выбранным методом поверки.

Рабочие программные модули обеспечивают ввод, редактирование, обработку и хранение результатов измерений, выполненных в соответствии с одной из методик поверки (калибровки) резервуаров и составление пакета необходимых выходных документов - технического отчета о поверке (калибровке) резервуара, который содержит:

- протоколы поверки (калибровки) резервуара;

- журнал обработки результатов поверки (калибровки) резервуара;

- эскиз (схема) резервуара;

- градуировочную таблицу резервуара;

- градуировочную шкалу резервуара (дополнительная опция);

- электронную градуировочную таблицу (дополнительная опция);

- протокол оценки точности (неопределенности) геометрических параметров, общей и или интервальных вместимостей резервуара (дополнительная опция для методик, разработанных ГП «Укрметртестстандарт»);

- файлы для построения рельефа днища и стенки вертикального резервуара (дополнительная опция).

Рабочие программные модули реализуют один из следующих методов поверки:



  1. VGS_NAL 8.570 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров вертикальных цилиндрических объемным методом по ГОСТ 8.570-2000 [1];

  2. VGS_GEO 8.570 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров вертикальных цилиндрических геометрическим методом по ГОСТ 8.570-2000 [1];

  3. VGS_NAL 8.346 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров горизонтальных цилиндрических объемным методом по ГОСТ 8.346-2000 [2];

  4. VGS_GEO 8.570 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров горизонтальных цилиндрических геометрическим методом по ГОСТ 8.346-2000 [2];

  5. VGS_VER_1 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров стальных вертикальных цилиндрических геометрическим методом по ГОСТ 8.570-2000 [1] с определением радиальных отклонений теодолитом или электронным тахеометром по МВУ 017/03-2003 [3];

  6. VGS_VER_2 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров вертикальных цилиндрических геометрическим методом с применением электронных тахеометров или сканеров по МПУ 297/01-2009 [7];

  7. VGS_GOR_1 - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров стальных горизонтальных цилиндрических с применением оптических и лазерных нивелиров, теодолитов и электронных тахеометров по МПУ 294/01-2009 [4];

  8. VGS_GOR_GAZ - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) резервуаров стальных горизонтальных цилиндрических для сжиженного газа с эллиптическими или сферическими днищами по МПУ 295/01-2009 [5];

  9. VGS_SFE - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) сферических резервуаров геометрическим методом с применением электронных тахеометров по МПУ 296/01-2009 [6];

  10. VGS_VER_ELE - обработка результатов измерений при поверке (калибровке) вертикальных цилиндрических резервуаров с эллиптическими днищами геометрическим методом с применением электронных тахеометров по МПУ 298/01-2009 [8].

Один из основных принципов, который заложен в ППП «VGS» – невозможность ручного редактирования информации в пакете выходной документации. Так формирование отчетных текстовых и графических документов в ППП «VGS» осуществляется в автоматическом режиме на основе шаблонов не доступных для редактирования. Ошибки в журнале обработки результатов измерений и градуировочной таблице исправляются только путем исправления ошибок, допущенных при вводе полевых протоколов в компьютер, а редактирование информации, содержащейся в базе данных, осуществляется только в редакторе базы данных.

Ввод и редактирование данных выполняется в электронных таблицах с семантическим и синтаксическим контролем вводимой информации, проверкой на «размах» арифметических величин. Семантическая проверка данных включает проверку соответствия типа переменной с введенными полями. В случае обнаружения ошибок система выводит в окно диагностики соответствующее сообщение.

В рабочих программных модулях VGS_VER_2, VGS_VER_ELE или VGS_SFE ввод результатов измерений параметров цилиндрической или сферической части и днища резервуара осуществляется автоматически с электронного носителя – вводится файл прямоугольных пространственных координат точек на внутренней или наружной поверхности стенки и днища резервуара сформированный тахеометром или сканером. В настоящее время ведется работа по созданию программного модуля VGS_GOR_2, который позволит выполнять аналогичный ввод и обработку результатов поверки для горизонтальных резервуаров. Получить координаты точек возможно после предварительной обработки измеренных горизонтальных и вертикальных углов и расстояний программным обеспечением тахеометра или сканера или другим программным обеспечением и представления координат в формате, читаемом ППП «VGS».

Порядок расположения и количество точек в файле исходных данных может быть произвольным. ППП «VGS» автоматически сгруппирует все точки по вертикальным сечениям, по поясам резервуара (для вертикальных резервуаров) и расположит в порядке возрастания абсолютных высот точек. Одно из обязательных условий – точки должны располагаться равномерно по всей поверхности стенки резервуара.

Ключевым принципом вычислительных алгоритмов, реализованных в ППП «VGS», есть применение метода наименьших квадратов (МНК) при определении геометрических параметров резервуара: среднего радиуса цилиндрического или сферического резервуара, степени наклона и угла направления наклона оси цилиндрического резервуара. Радиальные отклонения стенки цилиндрического резервуара от аппроксимирующего цилиндра среднего радиуса или радиальные отклонения стенки сферического резервуара от аппроксимирующей сферы среднего радиуса используются для оценивания среднего квадратического радиального отклонения и среднего квадратического отклонения перечисленных определяемых геометрических параметров резервуара.

По результатам оценивания погрешности (неопределенности) геометрических параметров резервуара, вместимости днищ, внутренних деталей и толщины стенок резервуара, вычисляются пределы относительной погрешности (неопределенности) общей и интервальных вместимостей резервуара.

Специальный алгоритм обработки результатов нивелирования днищ, составленный на основе профессионального программного обеспечения АРМИГ [9] позволяет рассчитать градуировочную таблицу нижней части вертикального резервуара для днищ произвольной формы. При этом обрабатывать результаты измерений можно как в точках пересечения концентрических окружностей и радиусов, определенных по [1], так и в произвольных точках и в произвольном количестве (но не меньше, чем указано в [1]) на днище резервуара.

Еще один важный принцип - при расчете интервальных вместимостей резервуара поправки за отклонения от геометрической формы, гидростатическое давление, температуру, плавающее покрытие, нахлест поясов, неровности днища, внутренние детали и локальные деформации рассчитываются и вводятся в каждый миллиметр интервальной вместимости резервуара. Таким образом, при составлении градуировочной таблицы резервуара исключаются методические ошибки за усреднение поправок в интервальные вместимости в пределах пояса.

Для каждого рабочего программного модуля введены дополнительные возможности:

- составление градуировочной шкалы резервуара, устанавливающей соотношение задаваемой дозовой вместимости (например, 20, 50 или 100 литров) и уровня наполнения резервуара;

- составление электронной градуировочной таблицы, выводимой в текстовый файл для его инсталляции в компьютеризированные уровнеметрические системы.

Разработчики ППП «VGS» постоянно проводят работу по усовершенствованию, уточнению, обновлению и пополнению рабочих программных модулей и периодически выпускают обновленные версии ППП «VGS», обладающие новыми возможностями. Поэтому, для поддержки пользователей, приобретавших ППП «VGS», на специализированном WEB-сайте www.vgs.kiev.ua была создана страничка, где размещены для свободного скачивания обновленные версии ППП «VGS», руководства по его эксплуатации, пополнения и изменения в базах данных, статьи, новости и другая полезная информация. Пользователи ППП «VGS» через сайт могут дать предложения по улучшению работы его программных модулей.



Выводы

ППП «VGS» представляет собой информационную систему для обработки результатов поверки (калибровки) резервуаров и формирования отчетных документов, что обеспечивает следующие возможности:



  • выполнение обработки результатов измерений при поверке (калибровке) вертикальных и горизонтальных цилиндрических, а также сферических резервуаров геометрическим, объемным и комбинированным методами;

  • выполнение обработки по измерениям, выполненным как снаружи, так и изнутри резервуара;

  • создание, редактирование и накопление базы данных объектов работ, протоколов поверки резервуаров, владельцев резервуаров, типов резервуаров, эскизов резервуаров и др.;

  • при составлении градуировочной таблицы, вычисление поправок в интервальные вместимости на каждый миллиметр высоты налива резервуара;

  • составление градуировочной таблицы днища вертикальных цилиндрических резервуаров произвольной формы;

  • введение поправок в интервальные вместимости резервуаров за локальные деформации стенок и днищ резервуара (вмятины, выпучены);

  • введение поправок в интервальные вместимости резервуаров за наличие внутренних деталей строго в диапазоне абсолютных высот, в котором эти детали находятся;

  • автоматическое считывание данных с внешних электронных носителей – электронных тахеометров или 3D сканеров;

  • автоматическое формирование технического отчета о поверке (калибровке) резервуара состоящего из протоколов поверки (калибровки), журнала обработки результатов поверки (калибровки), эскиза резервуара, протокола оценки точности и градуировочной таблицы в соответствии с требованиями нормативно-методической документации;

  • формирование градуировочной шкалы резервуара;

  • формирование электронной градуировочной таблицы;

  • выполнение строгой, с точки зрения метода наименьших квадратов, оценки точности геометрических параметров и интервальных вместимостей резервуара;

  • возможность выбора при приобретении программы только тех рабочих модулей, которые Вам необходимы в работе.

Список использованных источников

1. ГОСТ 8.570-2000 «Резервуары стальные вертикальные цилиндрические. Методика поверки».

2. ГОСТ 8.346-2000 «Резервуары стальные горизонтальные цилиндрические. Методика поверки».

3. МВУ 017/03-2003 «Инструкция. Метрология. Радиальные отклонения резервуаров стальных вертикальных цилиндрических. Методика выполнения измерений».

4. МПУ 294/01-2009 «Метрология. Резервуары стальные цилиндрические горизонтальные. Методика поверки геометрическим методом с применением геодезических приборов».

5. МПУ 295/01-2009 «Метрология. Резервуары стальные горизонтальные цилиндрические для сжиженного газа. Методика поверки геометрическим методом».

6. МПУ 296/01-2009 «Метрология. Резервуары стальные сферические для сжиженного газа. Методика поверки геометрическим методом с применением геодезических приборов».

7. МПУ 297/01-2009 «Метрология. Резервуары стационарные измерительные вертикальные. Методика поверки геометрическим методом с применением геодезических приборов».



8. МПУ 298/01-2009 «Метрология. Резервуары измерительные вертикальные цилиндрические с эллиптическими днищами. Методика поверки геометрическим методом с применением геодезических приборов».

9. Беляев В. А. Автоматизированное рабочее место инженера-геодезиста. Руководство по эксплуатации. www.armig.org

Похожие:

Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconПри обработке результатов геодезических измерений широко используются различные средства вычислений: таблицы, номограммы, логарифмическая (счетная) линейка, механические и электронно-вычислительные машины

Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconМетодические рекомендации по обработке результатов расчетов и измерений при решении задач и выполнении лабораторных работ по физике
Данное пособие представляет собой краткое руководство по обработке результатов расчетов и измерений при решении задач и при выполнении...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconПрограмма вступительного испытания по предмету «Информационные технологии»
Фундаментальная информатика и информационные технологии (магистерские программы: Фундаментальная информатика и информационные технологии,...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconОценка погрешностей измерений при выполнении лабораторных работ по физике
Погрешности возникают при любых измерениях, и только правильная оценка погрешностей проведенных измерений и расчетов позволяет выяснить...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconНовые технологии в биомедицине: биоинформатика
Биоинформатика – область науки, разрабатывающая и применяющая вычислительные алгоритмы для анализа и систематизации генетической...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconРабочая программа для студентов направления 010200. 62 Математика и компьютерные науки по профилям подготовки: «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии»
Математика и компьютерные науки по профилям подготовки: «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии»,...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconЦифровые основы диктатуры и демократии информационные технологии и политический ислам
Новые информационные и коммуникационные технологии
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconРабочая программа для студентов направления 010200. 62 Математика и компьютерные науки по профилю подготовки: «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии»
Математика и компьютерные науки по профилю подготовки: «Вычислительные, программные, информационные системы и компьютерные технологии»...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconИнформационные технологии и вычислительные системы
А. А. Дородницына одной лишь областью — вычислительной техникой. Основные результаты его фундаментальных исследований общеизвестны,...
Новые информационные технологии и вычислительные алгоритмы при обработке результатов измерений при поверке резервуаров в пакете прикладных программ iconИнформационные системы и технологии на предприятиях
Методические рекомендации предназначены для студентов 4-го курса экономических специальностей заочной формы обучения в помощь при...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org