Структура базы данных для анализа производственных опасностей и оценки риска

посмотреть описание требуемого оборудования, его графическое представление и информацию о производителе (рис. 1).

В разделе «Подбор оборудования» пользователю необходимо выбрать лекарственную форму и ввести производительность оборудования, после чего ИИС «PharmSystem» предложит принципиальную технологическую схему производства твердой лекарственной формы и оптимальное оборудование для каждой стадии производства (рис. 2). Основными технико-экономическими характеристиками оборудования, используемыми в ИИС «PharmSystem», являются производительность, стоимость, занимаемая площадь, энергопотребление, масса, габаритные размеры.

В разделе «Составление технологической схемы» пользователь имеет возможность выбрать необходимые технологические стадии и составить свою схему производства лекарственной формы, при этом после выбора поля «Послать запрос» ИИС «PharmSystem» предложит оптимальное оборудование для каждой стадии составленной технологической схемы.

Кроме вышеперечисленных, «PharmSystem» имеет разделы «Главная», «Производители», «Статьи» и «Контакты», в которых содержится общая и полезная информация для пользователя.

Перспективное развитие ИИС «PharmSystem» предполагает расширение информации об оборудовании и его производителях и поставщиках таким образом, чтобы «PharmSystem» объединила всю информацию в данной области знаний.

В дальнейшем предполагается использовать опыт и знания специалистов-фармацевтов. Для этой цели привлекаются эксперты-фармацевты, работающие на производстве и в университетах. Используя систему, эксперты предлагают свои решения по созданию новых лекарственных форм, которые в виде продукционных правил заносятся в «PharmSystem». После этого система предложит в виде рекомендаций варианты технологических схем производства новых лекарственных форм.

Для специалистов-фармацевтов появление такой ИИС особенно актуально, поскольку разработка новых проектных решений процесс длительный и трудоемкий, требующий моделирования, проведения экспериментов, тестирования опытных образцов. Чтобы оставаться конкурентоспособными на фармацевтическом рынке, производители лекарств заинтересованы в максимальном сокращении времени на поиск существующих и разработку новых технологических схем производства лекарственных препаратов. В таких условиях добиться ускорения процесса разработки и внедрения новых идей, технологических решений, оборудования и схем в промышленность возможно при использовании представленной системы.

Литература

1. Таптунов В.Н., Екимов С.Д., Гусева Е.В., Меньшути-на Н.В. Информационная интеллектуальная система для разработки схем производства твердых лекарственных форм. // Программные продукты и системы. - 2008. - № 4. - С. 160-161.

2. Милованова Л.Н. Технология изготовления лекарственных форм. - Ростов н/Д.: Медицина, 2002. - 448 с.

СТРУКТУРА БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОПАСНОСТЕЙ И ОЦЕНКИ РИСКА

А.Ф. Егоров, д.т.н.; Т.В. Савицкая, д.т.н.; П.Г. Михайлова, к.т.н.

Ключевые слова: прогнозирование возникновения возможных аварий, мониторинг состояния технологических процессов, анализ производственных опасностей и риска.

Химические производства (ХП) - один из наиболее опасных техногенных источников, так как на них сосредоточены взрыво- и пожароопасные вещества, а в ходе химических превращений, процессов выделения полупродуктов могут образовываться побочные вещества или соединения, более опасные для человека и окружающей среды, чем исходное сырье и продукты.

На предприятиях химической промышленности часто возникают аварийные ситуации, которые, если их не локализовать, могут привести к последствиям, угрожающим не только самому предприятию, но и прилегающим территориям. Поэтому возникает необходимость прогнозирования возникновения возможных аварий.

Современный уровень управления производством позволяет обеспечить мониторинг состояния технологических процессов и управления ими. Для распределенного сбора и обработки данных об основных источниках производственных опасностей ХП разработана структура базы данных (БД), позволяющая анализировать производственные опасности, оценивать риск и управлять безопасностью ХП (см. рис.).

Для проектирования функциональной структуры БД использовался программный продукт Rational Rose 2000e фирмы Rational Software Corporation. Для проектирования физической структуры БД (таблиц и связей между ними) и генерации программного кода создания таблиц, пер-

Информация о

причинах возникновения отказов

/К

SCRIPTS

Информация о сценариях развития аварийных ситуаций

REF_REAS_LINKS

Таблица связей «Отказ - причина возникнов ения »

RES_MET_LINKS

Таблица связей

«Причина возникновения отказа - метод устранения»

EQUIPMENT

Информация об оборудовании

ALARMS

Информация об аварийных ситуациях

zzk.

REFUSALS_LINKS

Таблица связей «Отказ -аварийная ситуация»

^zz

REFUSALS

Информация об элементарных отказах

"V

Информация о методах устранения отказов

Информация об установках

"V

Информация о предприятиях

MATTER_LINKS

Таблица связей «Вещество -установка»

"V

Ж

Информация о веществах

MATTER_CLAS SES

Информация о классах опасности веществ

CLASS_UNITS

Информация о классах единиц измерения

/К

UNITS_MEASURMENTS

Информация о единицах измерения

УК

/К

TRANSLATE

Таблица для пересчета единиц измерения

вичных и внешних ключей, ограничений использовался программный продукт ErWin. БД реализована в СУБД Oracle 7.0.

БД формируется на основании информации из технологических регламентов производств и данных по возникшим производственным опасностям на химических и нефтехимических предприятиях. Она включает информацию как о производственных опасностях, связанных с технологическими особенностями процессов, так и об опасных химических веществах, находящихся в обращении на предприятии, и предназначена для многоуровневого использования в интегрированной АСУ безопасностью химических и нефтеперерабатывающих предприятий.

Информация из БД необходима для оператора-технолога при принятии решений по выявлению причин отклонения технологических параметров от регламентных значений и выборе метода устранения этого отклонения. Кроме того, информация из БД может использоваться руководством предприятия для принятия оперативных решений по локализации аварийных ситуаций, возникших на предприятии, а также для выработки тактических и стратегических решений, направленных на повышение безопасности ХП.

БД включает 18 таблиц. По характеру информации все таблицы могут быть разделены на справочные, информационные и таблицы связи (см. табл.). Например, таблица ALARMS - «Аварийные ситуации» содержит: уникальный номер аварийной ситуации; описание аварийной ситуации,

включающее в себя текстовое сообщение, например, «Разрыв рабочих предохранительных клапанов»; вероятность ее возникновения.

Таблица БД REFUSALS - «Отказы» содержит: уникальный номер отказа; описание отказа, например, «Разгерметизация торцевых уплотнений»; код отказа; вероятность возникновения отказа.

Информация из таблиц БД по отказам и аварийным ситуациям предназначена для анализа производственных опасностей и риска. Информация о свойствах веществ (таблица БД MATTERS) - для оценки последствий аварий со взрывами то-пливно-воздушных смесей и с возгораниями легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на крупнотоннажных химических и нефтехимических предприятиях.

Возможности использования информации из БД для пользователя с ограниченными правами доступа разработаны при помощи программного продукта Rational Rose и приведены далее.

1. Пользователь формирует запрос для просмотра интересующей его информации. Вызывается форма «База данных по производственным опасностям», где пользователь может выбрать предприятия, аварийные ситуации или вещества.

2. Если пользователь в форме «База данных по производственным опасностям» выбрал предприятия, то вызывается форма «Предприятия», где он может ознакомиться со списком предприятий.

3. В форме «Предприятия» для выбранного предприятия пользователь может просмотреть список установок.

№ п/п Наименование таблицы в структуре БД Назначение Содержание

1 PLANTS Информационная таблица Информация о предприятиях

2 DEPTS Информационная таблица Информация об установках

3 MATTER_ CLASSES Справочная таблица Информация о классах опасности

4 MATTERS Информационно-справочная таблица Информация о веществах

5 EQUIPMENT Информационная таблица Информация об оборудовании

6 ALARMS Информационная таблица Информация об аварийных ситуациях

7 SCRIPTS Информационная таблица Информация о сценариях развития аварийных ситуаций

8 REFUSALS Информационная таблица Информация об отказах

9 REASONS Информационная таблица Информация о причинах возникновения отказов

10 METHODS Информационная таблица Информация о методах устранения отказов

11 MATTER_ LINKS Таблица связи Таблица связей «вещество - оборудование»

12 REF_EQP_ LINKS Таблица связи Таблица связей «оборудование - отказ»

13 REFUSALS_ LINKS Таблица связи Таблица связей «отказ - аварийная ситуация»

14 REF_REAS_ LINKS Таблица связи Таблица связей «отказ - причина возникновения»

15 REAS_MET_ LINKS Таблица связи Таблица связей «причина возникновения отказа - метод устранения»

16 CLASS_UNITS Справочная таблица Информация о типах единиц измерения

17 UNITS_MEA-SUREMENTS Справочная таблица Информация о единицах измерения

18 TRANSLATE Справочная таблица Информация для перевода одних единиц измерения в другие

4. В форме «Предприятия» для выбранной установки пользователь может просмотреть список оборудования на данной установке.

5. В форме «Предприятия» для выбранного оборудования при выборе пункта «Вещества» выводится форма «Вещества», где можно посмотреть список веществ, использующихся на данном оборудовании.

6. В форме «Вещества» для выбранного вещества пользователю предлагается ознакомиться с его свойствами.

7. В форме «Предприятия» для выбранного оборудования, если выбран пункт «Отказы», выводится форма «Отказы», где можно посмотреть список отказов, возникающих на данном оборудовании.

8. Если пользователь в форме «Отказы» выбрал пункт «Причины возникновения», вызывается форма «Причины возникновения отказов», где для выбранного отказа можно просмотреть список причин его возникновения.

9. Если пользователь в форме «Отказы» выбрал пункт «Аварийные ситуации», вызывается форма «Аварийные ситуации», где для выбранного отказа можно просмотреть список аварийных ситуаций.

10. В форме «Причины возникновения» для выбранной причины пользователь может просмотреть список методов устранения.

11. В форме «Аварийные ситуации» для выбранной аварийной ситуации можно просмотреть список сценариев ее развития.

Для организации запросов из БД использовался язык SQL. Для создания пользовательского интерфейса был использован Delphi 5 фирмы Borland, исходные тексты программы написаны на языке Object Pascal.

Запрос информации начинается с главной формы. При выборе одного из пунктов - «Предприятия», «Вещества» или «Аварийные ситуации» - выводятся соответствующие формы. В форме «Предприятия» пользователю предоставляется возможность просмотреть список предприятий, выбрать конкретное предприятие и просмотреть список установок для данного предприятия. Причем список установок недоступен, если не выбрано предприятие. Для выбранной установки можно просмотреть список оборудования. Причем список оборудования недоступен, если не выбрана установка. После того как выбраны предприятие, установка и оборудование, можно выбирать либо пункт «Вещества», либо «Отказы» и осуществить поиск информации в БД по пунктам 5-11.

Используемые форматы представления данных: *.mdl (RationalRose) - файл диаграмм вариантов использования; *.er1 (ErWin) - файл структуры БД; *.txt (NotePad) - файлы скриптов; *.pas (Object Pascal) - исходные тексты программ; *.dpr (Delphi ) - файл всего проекта.

Большая часть программных приложений комплекса программных средств интегрированной АСУ (ИАСУ) безопасностью ХП использует единую информационную БД, хотя для удобства работы с некоторыми программными модулями часть информации, используемая только в этих модулях, заносится в локальные БД. Информация из распределенной БД с использованием специальных программно-технических средств может быть экспортирована в другие БД ИАСУ безопасностью. Информация предложенной БД использу-

ется разработанными программными приложениями комплекса программных средств системы поддержки принятия решений ИАСУ безопасностью для анализа производственных опасностей, оценки риска и управления безопасностью ХП.

Литература

1. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В. Управление безопасностью химических производств на основе новых информационных технологий. - М.: Химия, КолосС, 2004. - 416 с.

2. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В., Михайлова П.Г. Модели и методы решения задач оперативного управления безопасностью непрерывных химико-технологических систем. Ч. 1. // Проблемы управления. - 2005. - № 6. - С. 50-56.

3. Егоров А.Ф., Савицкая Т.В., Михайлова П.Г. Модели и методы решения задач оперативного управления безопасностью непрерывных химико-технологических систем. Ч. 2. // Там же. - 2006. - № 3. - С. 25-30.

4. Михайлова П.Г., Варнавский Е.В., Савицкая Т.В., Егоров А.Ф. Разработка структуры базы данных для анализа производственных опасностей и риска возникновения аварий. // Сб. науч. тр.: Успехи в химии и химической технологии. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. - 2002. - Т. XVI. - № 1. - С. 81-82.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ В САПР КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ

П.Ю. Бунаков, к.т.н.

Ключевые слова: математическая модель мебельного изделия, модуль геометрического моделирования, классификация элементов модели.

Проектирование и производство изделий корпусной мебели как предметная область разработки и внедрения САПР имеет существенные отличия от большинства других областей. Это обусловлено материально-художественной сущностью объектов проектирования: предметы мебели являются одновременно и функциональными составляющими оборудования помещений, и элементами художественного оформления, реализующими эстетические функции. Это предполагает тесную взаимосвязь инженерного и дизайнерского проектирования. С другой стороны, структура процесса проектирования корпусной мебели в достаточной степени детерминирована и включает следующие проектные процедуры и операции:

- разработка и визуализация геометрической модели мебельного изделия;

- формирование конструкторско-технологи-ческой документации;

- расчет технико-экономических показателей;

- разработка плана раскроя листовых и погонных материалов;

- разработка маршрутных технологий и подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ.

Таким образом, при моделировании изделий корпусной мебели необходимо манипулировать геометрическими, технологическими и объектно-ориентированными понятиями [1]. Классификация элементов математической модели мебельного изделия показана на рисунке 1.

Разделение элементов на простые и структурные позволяет значительно упростить и ускорить выполнение операций, связанных с формированием чертежно-конструкторской документации, а также создать пользовательские типы элементов (блоки), в максимальной степени учитывающие особенности номенклатуры изделий конкретного предприятия. Структурные элементы определяются рекурсивно, как состоящие из множества про-

стых и структурных элементов, и в процессе моделирования представляются единым целым. Классификация элементов на геометрические элементы и элементы оформления позволяет программно разделить два частично пересекающихся этапа: построение математической модели и формирование комплекта документации, ассоциируя группы команд с соответствующим множеством элементов.

Основным элементом моделирования мебельного изделия является панель (щитовой элемент), представляющая собой объемное тело, заметаемое произвольным замкнутым контуром при перемещении его вдоль прямой на указанное расстояние. Панель характеризуется следующими параметрами:

- контур - набор произвольных, замкнутых, непересекающихся последовательностей отрезков, окружностей, дуг и сплайнов;

Геометрические элементы

1 1 1

Отрезок Окружность | Дуга

1 1 1

Спиайн Штриховка] Панель

Элементы оформления

Текстовая строка |

,_I

Спецзнак

I Основная надпись I

Размер

Технические требования I

Простые элементы I

Структурные элементы I

1 1 1

| Отрезок Окружность Дуга

А А

1 Панель Текстовая строка

I Спецзнак I I Основная надпись

[Штриховка

¡Размер Сплайн

Рис. 1. Классификация элементов модели мебельного изделия