СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ КОМПОНОВКИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЪЕКТА
METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATED DESIGN OF TERRITORIAL COMPOSITION OF INDUSTRIAL FACILITY

Изобретение относится к способам автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта и может быть использовано при разработке генеральных планов промышленных предприятий для их строительства и реконструкции.
Промышленные объекты представляют собой комплекс зданий и сооружений, оснащенных машинами, техническими устройствами и оборудованием различного назначения, которые участвуют в общем производственном процессе.
При проектировании территориальной компоновки промышленного объекта необходимо определить рациональный вариант территориального размещения включаемых в его состав площадочных и линейных элементов с учетом размеров, конфигурации и рельефа земельного участка, отводимого под строительство или реконструкцию промышленного объекта, функционального назначения и взаимной технологической взаимосвязанности площадочных и линейных элементов промышленного объекта, безопасных расстояний между ними, площади каждого из площадочных элементов промышленного объекта и других факторов, влияющих на территориальную компоновку промышленного объекта. Многофакторность этой задачи, а также необходимость обеспечения скоординированного обмена информационными ресурсами между пользователями, участвующими в проектировании промышленного объекта, требует применения эффективного способа автоматизированного проектирования его территориальной компоновки.
Известен способ проектирования территориальной компоновки нефтебазы [Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ - М.: Недра, 1973, с.9-14], включающий описание порядка выбора мест расположения площадочных элементов нефтебазы на отведенной территории. Согласно указанному способу проектирование территориальной компоновки нефтебазы осуществляется делением ее на несколько технологических зон (хранения, оперативная, вспомогательных технических сооружений, очистных сооружений) и последовательным размещением технологических зон на площадке строительства исходя из степени опасности в пожарном отношении. Реализация данного способа предусматривает поэтапное выполнение операций: составления технологической схемы; определения технологического плана с учетом топографических условий местности и регламентированных норм по размещению площадочных элементов нефтебазы на площадке строительства; проектирования территориальной компоновки нефтебазы. Технологическая схема формируется исходя из состава и последовательности выполнения технологических операций (прием нефтепродуктов, перекачка в резервуары, хранение, выдача, контроль наличия нефтепродуктов в резервуарах и т.д.). Размещение площадочных элементов нефтебазы осуществляется на основе соответствующего типового варианта, нормированных минимально допустимых разрывов между ними и в соответствии с технологической схемой.
Недостатками указанного способа являются: большой объем ручного труда, необходимого для разработки территориальной компоновки промышленного объекта; сложность систематизации и достоверной реализации всего комплекса факторов, влияющих на территориальную компоновку промышленного объекта; отсутствие возможности для обеспечения систематизированной обработки информационных ресурсов и обмена ими между пользователями, сложность исключения недопустимых погрешностей при проектировании территориальной компоновки промышленного объекта.
Наиболее близким по технической сущности решением является система поддержки проектирования изделий [патент RU 2433470 С1, опубл. 10.11.2011, МПК G06F 17/50], включающая устройство ввода для операции ввода данных, устройство вывода для отображения данных и вывода на печатающее устройство, устройство хранения данных, имеющее блок хранения программ для хранения библиотеки программ и блок запоминания данных для хранения данных, основную часть вычислительной машины для извлечения введенных данных с помощью устройства ввода и хранящихся данных в устройстве хранения данных, запуска надлежащей программы из библиотеки программ, хранимой в устройстве хранения данных, и исполнения программы, а также блок установки/регистрации параметров для приема конструктивных параметров объекта проектирования, вводимых с помощью устройства ввода, и регистрации конструктивных параметров в устройстве хранения данных, блок создания ортогональной таблицы для исполнения программы создания ортогональной таблицы, блок операций с размерами для запуска и исполнения программы определения размеров из устройства хранения данных, блок исполнения моделирования для объекта проектирования из устройства хранения данных, исполнения множество раз для каждого из наборов конструкторских решений, полученных блоком операций с размерами, операции создания виртуального прототипа путем регулирования размеров каждой части, зарегистрированных в блоке хранения данных, в пределах допусков и регистрации результатов моделирования в блоке хранения данных, блок операций с оценочными индексами для считывания конструктивных параметров, размеров частей и результатов моделирования из блока хранения данных, запуска и исполнения программы операций с оценочными индексами для объекта проектирования, вычисления оценочных индексов, соответствующих установленным конструктивным параметрам, и регистрации оценочных индексов в блоке хранения данных, блок операций с моделью поверхности отклика для запуска программы операций с поверхностью отклика из устройства хранения данных, обработки средних и отклонений наборов оценочных индексов, полученных блоком исполнения моделирования, формирования поверхности отклика и модели поверхности отклика и регистрации модели поверхности отклика в устройстве хранения данных, блок создания диаграммы факторных воздействий для считывания ортогональной таблицы и оценочных индексов из устройства хранения данных, исполнения программы создания диаграммы факторных воздействий из устройства хранения данных, создания диаграммы факторных воздействий конструктивных параметров для каждого оценочного индекса, отображения и вывода диаграмм факторных воздействий и регистрации их в устройстве хранения данных, блок вычисления группы конструкторских решений для исполнения программы поиска конструкторских решений, хранимой в устройстве хранения данных, относительно оперативного ввода, который указывает конструктивные параметры, чувствительные к оценочным индексам, подготовки произвольных сочетаний конструктивных параметров, применения сочетаний к модели поверхности отклика, зарегистрированной в устройстве хранения данных, тщательного поиска многочисленных конструкторских решений посредством сочетания произвольным образом всех конструктивных параметров, которые могут достичь искомые конструктивные значения, и регистрации конструкторских решений в устройстве хранения данных, блок фильтрации для приема оперативного ввода, который указывает произвольное количество предельных значений оценочных индексов, запуска и исполнения программы фильтрации из устройства хранения данных, выделения группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия, которые достигают указанных предельных значений оценочных индексов из группы конструкторских решений, полученных блоком вычисления группы конструкторских решений, и регистрации группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия в устройстве хранения данных, блок выбора группы конструкторских решений максимального правдоподобия для приема команды выбора группы конструкторских решений максимального правдоподобия, которая указывает один или множество видов оценочных индексов касательно группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия, отфильтрованной блоком фильтрации, выбора группы конструкторских решений максимального правдоподобия, которые удовлетворяют указанным оценочным индексам, из группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия и регистрации группы конструкторских решений максимального правдоподобия в устройстве хранения данных, блок поиска рекомендуемого конструкторского решения, который принимает ввод для указания конструктивных параметров для рекомендуемого конструкторского решения, исполняет программу моделирования и программу операций с оценочными индексами с использованием указанных конструктивных параметров для вычисления оценочного индекса для рекомендуемого конструкторского решения, отображает вычисленный результат на устройстве вывода и регистрирует его в устройстве хранения данных, блок регистрации уровней полноты параметров для отображения на устройстве вывода экрана установок для установки пользовательских уровней полноты о множестве параметров программы определения размеров и программы моделирования, приема пользовательских уровней полноты, установленных и введенных на экране установок, и регистрации их в базе данных рисков, хранимой в устройстве хранения данных, блок регистрации уровней влияния параметров для отображения на устройстве вывода экрана установок для установки уровней влияния неопределенности во множестве параметров программы определения размеров и программы моделирования на конструкторские решения объекта проектирования, приема уровней влияния на конструкторские решения объекта проектирования, установленных и введенных на экране установок, и регистрации их в базе данных рисков, хранимой в устройстве хранения данных, блок операций с уровнями рисков для вычисления уровней рисков конструкторских решений объекта проектирования с использованием пользовательских уровня полноты и уровня влияния каждого параметра; блок управления базой данных рисков для создания списка названий множества параметров, установленных и зарегистрированных пользовательских уровней полноты и уровней влияния на конструкторские решения объекта проектирования и вычисленных уровней рисков и вывода и отображения списка на устройстве вывода, блок управления базой данных рисков создает список переходов уровней рисков, который соотносит названия множества параметров, установленные и зарегистрированные пользовательские уровни полноты и уровни влияния на конструкторские решения объекта проектирования и вычисленные уровни рисков с датами и временами ввода и вычисления и выводит и отображает список, этап регистрации параметров для приема введенных конструктивных параметров объекта проектирования и регистрации их в устройстве хранения данных, этап создания ортогональной таблицы для использования конструктивных параметров, зарегистрированных на этапе регистрации параметров в устройстве хранения данных, исполнения программы создания ортогональной таблицы и создания ортогональной таблицы, этап операций с размерами для запуска и использования программы определения размеров из устройства хранения данных с использованием данных ортогональной таблицы, определения размеров каждой части объекта проектирования касательно точек проектирования ортогональной таблицы с тем, чтобы достичь искомых конструктивных значений, и регистрации размеров в устройстве хранения данных, этап моделирования для запуска программы моделирования для объекта проектирования из устройства хранения данных, исполнения множество раз для каждого из наборов конструкторских решений, полученных на этапе операции с размерами, операцию создания виртуального прототипа путем регулирования размеров каждой части, зарегистрированных в блоке хранения данных, в пределах допусков, и регистрации результатов моделирования в устройстве хранения данных, этап операций с оценочными индексами для считывания конструктивных параметров, размеров частей и результатов моделирования из устройства хранения данных, запуска и исполнения программы операций с оценочными индексами для объекта проектирования, вычисления оценочных индексов, соответствующих установленным конструктивным параметрам, и регистрации оценочных индексов в устройстве хранения данных, этап операций с моделью поверхности отклика для запуска программы операций с поверхностью отклика из устройства хранения данных, обработки средних и отклонений наборов оценочных индексов, полученных на этапе моделирования, формирования поверхности отклика и модели поверхности отклика и регистрации модели поверхности отклика в устройстве хранения данных, этап создания диаграмм факторных воздействий для считывания ортогональной таблицы и оценочных индексов, вычисленных на этапе операций с оценочными индексами, из устройства хранения данных, исполнения программы создания диаграмм факторных воздействий из устройства хранения данных, создания диаграммы факторных воздействий конструктивных параметров для каждого оценочного индекса и регистрации диаграммы факторных воздействий в устройстве хранения данных, этап вычисления группы конструкторских решений для приема оперативного ввода, который указывает конструктивные параметры, чувствительные к оценочным индексам, исполнения программы поиска конструкторских решений, хранимой в устройстве хранения данных, подготовки произвольных сочетаний конструктивных параметров, применения сочетаний к модели поверхности отклика, зарегистрированной в устройстве хранения данных, тщательного поиска многочисленных конструкторских решений посредством сочетания произвольным образом всех конструктивных параметров, которые могут достигать искомые конструктивные значения, и регистрации конструкторских решений в устройстве хранения данных, этап фильтрации для запуска и исполнения программы фильтрации из устройства хранения данных на этапе вычисления группы конструкторских решений, приема оперативного ввода, который указывает произвольное количество предельных значений оценочных индексов, выделения группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия, которые достигают указанных предельных значений оценочных индексов, из группы конструкторских решений, полученной на этапе вычисления группы конструкторских решений, и регистрации группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия в устройстве хранения данных, этап выбора группы конструкторских решений максимального правдоподобия для приема команды выбора группы конструкторских решений максимального правдоподобия, которая указывает один или множество видов оценочных индексов касательно группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия, отфильтрованной на этапе фильтрации, выбора группы конструкторских решений максимального правдоподобия, которая удовлетворяет указанным оценочным индексам, из группы конструкторских решений - кандидатов максимального правдоподобия и регистрации группы конструкторских решений максимального правдоподобия в устройстве хранения данных, этап поиска рекомендуемого конструкторского решения для приема ввода для указания конструктивных параметров для рекомендуемого конструкторского решения, исполнения программы моделирования и программы операций с оценочными индексами с использованием указанных конструктивных параметров для вычисления оценочного индекса для рекомендуемого конструкторского решения, регистрации вычисленного результата в устройстве хранения данных и вывода вычисленного результата устройству вывода, этап регистрации уровней полноты параметров для отображения на устройстве вывода экрана установок для установки пользовательских уровней полноты о множестве параметров программы определения размеров и программы моделирования, приема пользовательских уровней полноты, установленных и введенных на экране установок, и регистрации их в базе данных рисков, хранимой в устройстве хранения данных, этап регистрации уровней влияния параметров для отображения на устройстве вывода экрана установок для установки уровней влияния неопределенности во множестве параметров программы определения размеров и программы моделирования на конструкторские решения объекта проектирования, приема уровней влияния на конструкторские решения объекта проектирования, установленных и введенных на экране установок, и регистрации их в базе данных рисков, хранимой в устройстве хранения данных, этап вычисления рисков для вычисления уровней рисков конструкторских решений объекта проектирования с использованием пользовательского уровня полноты и уровня влияния каждого параметра, этап управления рисками для создания списка названий множества параметров, установленных и зарегистрированных пользовательских уровней полноты и уровней влияния на конструкторские решения объекта проектирования и вычисленных уровней рисков и вывода и отображения списка на устройстве вывода, этап управления рисками создает список переходов уровней рисков, который соотносит названия множества параметров, установленные и зарегистрированные пользовательские уровни полноты и уровни влияния на конструкторские решения объекта проектирования и вычисленные уровни рисков с датами и временами ввода и вычисления и выводит и отображает список.
Недостатками указанного технического решения являются: низкая адаптированность технологий поддержки проектирования отдельных изделий к технологиям разработки рационального варианта территориального размещения элементов промышленного объекта; сложность применения системы и способа поддержки проектирования изделий для обеспечения одновременного участия нескольких пользователей в процессе разработки и выбора рационального варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в разработке технического решения, обеспечивающего автоматизированную разработку рационального варианта территориального размещения элементов промышленного объекта, с учетом заданного множества факторов, влияющих на его территориальную компоновку, а также синхронизированное оперирование многообразными данными, используемыми в процессе проектирования территориальной компоновки промышленного объекта.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении соблюдения требований технологичности и безопасности размещения элементов промышленного объекта на участке, отводимом под его строительство или реконструкцию, повышении достоверности получаемых результатов, обеспечении рациональной организации использования данных, предоставляемых пользователями по различным профилям деятельности, а также в обеспечении возможности корректировки рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта, включающем этап ввода данных, этап регистрации данных, этап хранения данных, этап запуска и исполнения надлежащей программы, этап извлечения хранящихся данных, этап операций с данными, этап вывода данных, согласно изобретению:
на этапе ввода данных их ввод осуществляют с предварительным выбором типового, модифицированного или индивидуального способа территориальной компоновки промышленного объекта и последующим вводом данных по автоматическим запросам в зависимости от выбранного способа территориальной компоновки промышленного объекта;
на этапе регистрации данных осуществляют их автоматическое распределение на постоянные данные, данные местоположения и переменные данные, а также автоматический контроль полноты и корректности введенных данных и их корректировку по автоматическим запросам, при этом постоянные данные распределяют на данные о типовой территориальной компоновке промышленного объекта, данные о нормативных расстояниях безопасности и данные о графических обозначениях элементов промышленного объекта, данные местоположения распределяют на данные о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта, данные о геодезических характеристиках земельного участка для размещения промышленного объекта и данные о рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта, переменные данные распределяют по соответствующим идентификационным признакам на данные о составе промышленного объекта, данные о технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта, данные о конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта, данные о задаваемых вариантах размещения элементов промышленного объекта и данные о размещении и технологических взаимосвязях внешних элементов инженерно-технического обеспечения промышленного объекта;
на этапе хранения данных проводят автоматическое распределение данных на данные, используемые при формировании окончательного варианта территориальной компоновки промышленного объекта, и на данные, используемые при корректировке переменных данных по результатам реализации окончательного варианта территориальной компоновки промышленного объекта;
этап запуска и исполнения надлежащей программы выполняют исходя из предварительно выбранного на этапе ввода данных типового, модифицированного или индивидуального способа территориальной компоновки промышленного объекта;
этап операций с данными осуществляют по надлежащей программе, при этом выполнение надлежащей программы, реализующей типовой способ территориальной компоновки промышленного объекта, состоит в «привязке» типовой территориальной компоновки промышленного объекта к данным местоположения о геодезических характеристиках земельного участка для размещения промышленного объекта, выполнение надлежащей программы, реализующей модифицированный способ территориальной компоновки промышленного объекта, состоит в формировании варианта территориальной компоновки промышленного объекта на основе соответствующей типовой территориальной компоновки промышленного объекта и изменения данных местоположения о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта и/или о рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта и/или переменных данных о составе промышленного объекта, и/или о технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта, и/или о конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта, содержащихся в типовой территориальной компоновке промышленного объекта, выполнение надлежащей программы, реализующей индивидуальный способ территориальной компоновки промышленного объекта, состоит в использовании хранящихся постоянных данных о нормативных расстояниях безопасности и графических обозначениях элементов промышленного объекта, введенных данных местоположения и переменных данных в отношении промышленного объекта;
автоматизированное проектирование территориальной компоновки промышленного объекта с формированием рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта
этап корректировки данных, заключающийся в корректировке отдельных переменных данных по результатам реализации рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта;
автоматизированное проектирование территориальной компоновки промышленного объекта, осуществляемое с возможностью корректировки рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
Устройство автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта содержит устройство ввода и регистрации данных, устройство хранения данных, центральную вычислительную машину, устройство вывода данных, при этом согласно изобретению:
устройство ввода и регистрации данных выполнено с возможностью распределения данных на постоянные данные, данные местоположения и переменные данные, при этом ввод переменных данных осуществляется с периферийных вычислительных машин, ввод постоянных данных, данных местоположения и регистрация данных осуществляются с центральной вычислительной машины;
периферийные вычислительные машины выполнены с возможностью корректировки переменных данных по результатам реализации рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта;
устройство хранения данных выполнено в виде устройства хранения постоянных данных, устройства хранения данных местоположения, устройства хранения переменных данных, при этом устройство хранения постоянных данных включает блок хранения данных о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта, блок хранения данных о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта, блок хранения данных о графических обозначениях элементов промышленного объекта, а блок хранения данных о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта включает блок хранения данных о типовом составе промышленного объекта, блок хранения данных о типовых технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта и блок хранения данных о типовых конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта, устройство хранения данных местоположения включает блок хранения данных о конфигурации и геометрических размерах участка для промышленного объекта, блок хранения геодезических данных участка для промышленного объекта, блок хранения данных о рельефе земельного участка для промышленного объекта и блок хранения данных о местоположении, конфигурации и размерах горизонтальных проекций существующих элементов на участке для промышленного объекта, устройство хранения переменных данных включает блок хранения данных о составе промышленного объекта, блок хранения данных о технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта, блок хранения данных о конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта, блок хранения данных о вариантах размещения элементов промышленного объекта и блок хранения данных о размещении и технологических взаимосвязях внешних элементов инженерно-технического обеспечения;
периферийные вычислительные машины выполнены с возможностью корректировки переменных данных по результатам реализации рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта;
центральная вычислительная машина выполнена с возможностью формирования скорректированного рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта, полученного в результате автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта с использованием скорректированных переменных данных по результатам реализации рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
На фиг. 1-9 изображен способ, реализующий предлагаемое техническое решение:
фиг. 1 - блок-схема этапов автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта;
фиг. 2 - блок-схема конфигурации аппаратных средств автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта;
фиг. 3 - структура центральной вычислительной машины;
фиг. 4 - структура устройства хранения постоянных данных;
фиг. 5 - структура устройства хранения данных местоположения;
фиг. 6 - структура устройства хранения переменных данных;
фиг. 7 - блок-схема операций по установке постоянных данных;
фиг. 8 - блок-схема операций по установке данных местоположения;
фиг. 9 - блок-схема операций по установке переменных данных.
На фиг. 1-9 применены следующие обозначения:
1 - этап ввода данных;
2 - этап регистрации данных;
3 - этап хранения данных;
4 - этап запуска и исполнения надлежащей программы;
5 - этап извлечения хранящихся данных;
6 - этап операций с данными;
7 - этап вывода данных;
8 - этап корректировки данных;
9 - устройство ввода и регистрации данных;
10 - устройство вывода данных;
11 - периферийные вычислительные машины;
12 - центральная вычислительная машина;
13 - устройство хранения постоянных данных;
14 - устройство хранения данных местоположения;
15 - устройство хранения переменных данных;
16 - блок компоновочных операций;
17 - блок установки/регистрации постоянных данных;
18 - блок установки/регистрации данных местоположения;
19 - блок установки/регистрации переменных данных;
20 - блок операций с оперативными данными;
21 - блок хранения данных о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта;
22 - блок хранения данных о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта;
23 - блок хранения данных о графических обозначениях элементов промышленного объекта;
24 - блок хранения данных о типовом составе промышленного объекта;
25 - блок хранения данных о типовых технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта;
26 - блок хранения данных о типовых конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта;
27 - блок хранения данных о конфигурации и геометрических размерах земельного участка для промышленного объекта;
28 - блок хранения геодезических данных земельного участка для промышленного объекта;
29 - блок хранения данных о рельефе земельного участка для промышленного объекта;
30 - блок хранения данных о местоположении, конфигурации и размерах горизонтальных проекций существующих элементов промышленного объекта на земельном участке для него;
31 - блок хранения данных о проектируемом составе промышленного объекта;
32 - блок хранения данных о проектируемых технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта;
33 - блок хранения данных о проектируемых конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта;
34 - блок хранения данных о проектируемых вариантах размещения элементов промышленного объекта;
35 - блок хранения данных о размещении и технологических взаимосвязях внешних элементов инженерно-технического обеспечения;
36 - операции формирования состава постоянных данных;
37 - операции формирования типовых данных;
38 - операции формирования данных о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта;
39 - операции регистрации данных;
40 - операции регистрации и запроса недостающих данных;
41 - операции формирования состава данных местоположения участка строительства/реконструкции;
42 - операции формирования данных о местоположении, конфигурации и размерах земельного участка для промышленного объекта;
43 - операции формирования данных о местоположении, конфигурации и размерах горизонтальных проекций существующих элементов промышленного объекта;
44 - операции формирования состава переменных данных;
45 - операции формирования данных о технологических взаимосвязях элементов промышленного объекта;
46 - операции формирования данных о составе элементов промышленного объекта, конфигурации и размерах их горизонтальных проекций;
47 - операции формирования данных о предварительном размещении элементов промышленного объекта.
Способ автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта реализуется следующим образом.
Выполнение процессов автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта осуществляется в восемь этапов, схематично изображенных на фиг. 1:
- этап ввода данных 1;
- этап регистрации данных 2;
- этап хранения данных 3;
- этап запуска и исполнения надлежащей программы 4;
- этап извлечения хранящихся данных 5;
- этап операций с данными 6;
- этап вывода данных 7;
- этап корректировки данных 8.
На этапе ввода данных 1 используемые данные подразделяют на три вида: постоянные данные, данные местоположения и переменные данные.
При этом постоянные данные подразделяют на данные о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта, данные о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта и данные о графических обозначениях элементов промышленного объекта. В свою очередь, данные о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта подразделяют на данные о типовом составе промышленного объекта, данные о типовых технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта и данные о типовых конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта.
Данные местоположения содержат данные о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта, геодезических характеристиках земельного участка для размещения промышленного объекта, рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта, конфигурациях и размерах горизонтальных проекций существующих элементов промышленного объекта.
Переменные данные подразделяют на данные о составе промышленного объекта, технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта, конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта, задаваемых вариантах размещения элементов промышленного объекта, размещении и технологических взаимосвязях внешних элементов инженерно-технического обеспечения промышленного объекта.
На начальной стадии этапа ввода данных 1 с помощью устройства ввода и регистрации данных 9 (см. фиг. 2) выполняют выбор одного из трех способов территориальной компоновки промышленного объекта: типового, модифицированного или индивидуального.
При этом выбор типового способа территориальной компоновки промышленного объекта осуществляют, в случае если фактические данные местоположения о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта, рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта, а также переменные данные соответствуют аналогичным данным, содержащимся хотя бы в одном из имеющихся типовых вариантов территориальной компоновки промышленного объекта.
Выбор модифицированного способа территориальной компоновки промышленного объекта осуществляют, в случае если фактические данные местоположения о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта и/или рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта не соответствуют аналогичным данным, содержащимся в выбранном типовом варианте территориальной компоновки промышленного объекта.
Индивидуальный способ территориальной компоновки промышленного объекта применяют при отсутствии возможности выполнения условий для применения типового и модифицированного способов территориальной компоновки промышленного объекта.
При положительных результатах реализации рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта, сформированного модифицированным или индивидуальным способами, этот вариант может быть включен в состав типовых вариантов территориальной компоновки промышленного объекта.
Результатом выполнения этапа ввода данных 1 является формирование требуемого объема данных для разработки компоновочных решений на основе принятого способа территориальной компоновки промышленного объекта.
На этапе регистрации данных 2 осуществляют автоматическое распределение данных по соответствующим идентификационным признакам на постоянные данные, данные местоположения и переменные данные. При этом обеспечивают автоматический контроль данных на их полноту и корректность и, в случае обнаружения несоответствия, их корректировку. Регистрируемые данные автоматически идентифицируют по их принадлежности к соответствующим видам данных (постоянным данным, данным местоположения, переменным данным), проектируемым промышленным объектам, источникам поступления (центральная 12 или периферийные 11 вычислительные машины) и времени ввода данных (как прошедших регистрацию, так и откорректированных по автоматическим запросам).
При регистрации постоянных данных предварительно выполняют операции по формированию состава постоянных данных 36, формированию типовых данных 37, формированию данных о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта 38 и регистрации данных 39 (см. фиг. 7). При обнаружении недостающих данных выполняют операции регистрации и запроса недостающих данных 40 с помощью блока операций с оперативными данными 20.
При регистрации данных местоположения с помощью устройства ввода и регистрации данных 9 выполняют операции по формированию состава данных местоположения земельного участка для промышленного объекта 41, данных о местоположении, конфигурации и размерах земельного участка для промышленного объекта 42, данных о местоположении, конфигурации и размерах горизонтальных проекций существующих элементов промышленного объекта 43 (см. фиг. 8).
При регистрации переменных данных с помощью устройства ввода и регистрации данных 9 выполняют операции по формированию состава переменных данных 44, данных о технологических взаимосвязях элементов промышленного объекта 45, данных о составе элементов промышленного объекта, конфигурации и размерах их горизонтальных проекций 46, данных о предварительном размещении элементов промышленного объекта 47 (см. фиг. 8).
Результатом выполнения этапа регистрации данных 2 является обеспечение полноты необходимых данных и их систематизированное распределение на постоянные данные, данные местоположения и переменные данные.
На этапе хранения данных 3 осуществляют хранение предварительно распределенных данных по их назначению. При это обеспечивают сохранность каждого и вводимых данных с идентификацией по назначению, источникам и времени поступления.
Результатом выполнения этапа хранения данных 3 является обеспечение сохранения данных, идентифицированных по их назначению, источникам и времени поступления.
На этапе запуска и исполнения надлежащей программы 4 выполняют автоматическую оценку выбранного способа территориальной компоновки промышленного объекта путем сопоставления значений данных введенных на этапах 1 и 2, значениям данных, необходимых для применение данного способа в соответствии с критериями, приведенными в этапе ввода данных 1. В случае установления несоответствия этим критериям обеспечивают выдачу автоматического запроса на корректировку выбранного способа территориальной компоновки промышленного объекта или введенных данных с возвратом на выполнение этапа ввода данных 1. При установлении соответствия выбранного способа территориальной компоновки промышленного объекта критериям, приведенным в этапе ввода данных 1, обеспечивают автоматический запуск надлежащей программы, содержащейся в центральной вычислительной машине 12.
Результатом выполнения этапа запуска и исполнения надлежащей программы 4 является применение программы, соответствующей выбранному способу территориальной компоновки промышленного объекта (типовому, модифицированному или индивидуальному).
На этапе операций с данными 6 выполняют этап извлечения хранящихся данных 5 и формируют рабочий вариант территориальной компоновки промышленного объекта с применением надлежащей программы в соответствии с этапом запуска и исполнения надлежащей программы 4.
При этом выполнение надлежащей программы, реализующей типовой способ территориальной компоновки промышленного объекта, состоит в «привязке» выбранного типового варианта к фактическим данным местоположения о геодезических характеристиках земельного участка для размещения промышленного объекта.
Выполнение надлежащей программы, реализующей модифицированный способ территориальной компоновки промышленного объекта, состоит в формировании варианта территориальной компоновки промышленного объекта на основе выбранного типового варианта территориальной компоновки промышленного объекта с внесением в него изменений по фактическим данным местоположения о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта и/или рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта и/или по фактическим переменным данным о составе промышленного объекта, и/или о технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта, и/или о конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта.
Во всех случаях выполнения надлежащей программы, реализующей модифицированный или индивидуальный способы территориальной компоновки промышленного объекта, обеспечивают реализацию постоянных данных о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта, данных о составе промышленного объекта, технологических взаимосвязях между его элементами, данных о графических обозначениях элементов промышленного объекта.
Результатом выполнения этапа операций с данными 5 является формирование рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
Этап вывода данных 7 состоит в представлении рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта через устройство вывода данных 10 и, при необходимости, корректировке отдельных данных с использованием устройства ввода и регистрации данных 9. В случае когда в типовом способе территориальной компоновки промышленного объекта корректировка отдельных данных противоречит использованному типовому варианту, осуществляют переход на использование модифицированного или индивидуального способа территориальной компоновки промышленного объекта с выполнением этапов 1-7.
Результатом выполнения этапа вывода данных 6 является формирование откорректированного рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
Этап корректировки данных 8 выполняют, в случае если при реализации рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта на земельном участке для строительства/реконструкции промышленного объекта не обеспечивается размещение элементов промышленного объекта в точном соответствии с рабочим вариантом его территориальной компоновки. Он состоит в корректировке соответствующих переменных данных и формировании откорректированного рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта в последовательности, предусмотренной этапами 1-7.
Устройство автоматизированного проектирования территориальной компоновки промышленного объекта работает следующим образом.
В блок установки/регистрации постоянных данных 17 и в блок установки/регистрации данных местоположения 18 (см. фиг. 3) с центральной вычислительной машины 12 с помощью устройства ввода и регистрации данных 9 (см. фиг. 2) осуществляют ввод постоянных данных и данных местоположения. Ввод переменных данных в блок установки/регистрации переменных данных 19 (см. фиг. 3) осуществляют с периферийных вычислительных машин 11 с помощью устройства ввода и регистрации данных 9 (см. фиг. 2).
Введенные с помощью устройства ввода и регистрации данных 9 постоянные данные поступают в устройство хранения постоянных данных 13, данные местоположения поступают в устройство хранения данных местоположения 14, переменные данные поступают в устройство хранения переменных данных 15 (см. фиг. 2). При этом данные, вводимые с помощью каждого из устройств 13-15, устройство ввода и регистрации данных 9 автоматически контролирует на полноту и корректность данных и, в случае обнаружения несоответствия, делает автоматический запрос на их корректировку.
Зарегистрированные данные хранят в устройстве хранения постоянных данных 13, устройстве хранения данных местоположения 14 и устройстве хранения переменных данных 15 (см. фиг. 2).
При этом постоянные данные поступают в блок хранения данных о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта 21, блок хранения данных о нормативных расстояниях безопасности для элементов промышленного объекта 22 и блок хранения данных о графических обозначениях элементов промышленного объекта 23 устройства хранения постоянных данных 13 (см. фиг. 4). В свою очередь, данные о вариантах типовой территориальной компоновки промышленного объекта хранят в блоке хранения данных о типовом составе промышленного объекта 24, блоке хранения данных о типовых технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта 25 и блоке хранения данных о типовых конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта 26 (см. фиг. 4).
Данные местоположения поступают в блок хранения данных о конфигурации и размерах земельного участка для размещения промышленного объекта 27, блок хранения данных о геодезических характеристиках земельного участка для размещения промышленного объекта 28, блок хранения данных о рельефе земельного участка для размещения промышленного объекта 29 и блок хранения данных о конфигурациях и размерах горизонтальных проекций существующих элементов промышленного объекта 30 устройства хранения данных местоположения 14 (см. фиг. 5).
Переменные данные поступают в блок хранения данных о составе промышленного объекта 31, блок хранения данных о технологических взаимосвязях между элементами промышленного объекта 32, блок хранения данных о конфигурациях и размерах горизонтальных проекций элементов промышленного объекта 33, блок хранения данных о задаваемых вариантах размещения элементов промышленного объекта 34 и блок хранения данных о размещении и технологических взаимосвязях внешних элементов инженерно-технического обеспечения промышленного объекта 35 устройства хранения данных местоположения 15 (см. фиг. 6).
При обнаружении недостающих данных устройство хранения постоянных данных 13, устройство хранения данных местоположения 14 и устройство хранения переменных данных 15 выполняют регистрацию и запрос недостающих данных, которые в последующем вводят с центральной вычислительной машины 12 (постоянные данные и данные местоположения) и/или с периферийных вычислительных машин 11 (переменные данные).
После формирования требуемого объема данных с центральной вычислительной машины 12 осуществляют запуск надлежащей программы, в процессе выполнения которой в блоке компоновочных операций 16, технологически связанном с блоками установки/регистрации постоянных данных 17, установки/регистрации данных местоположения 18, установки/регистрации переменных данных 19 и операций с оперативными данными 20, осуществляется формирование рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта с обеспечением соблюдения требований технологичности и безопасности размещения элементов промышленного объекта на участке, отводимом под его строительство или реконструкцию.
Для корректировки рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта с периферийных вычислительных машин 11 вводят откорректированные переменные данные, которые поступают в центральную вычислительную машину 12, в которой осуществляют корректировку рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта в той же последовательности, как и при формировании рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта.
В результате реализации предложенного способа обеспечивается:
соблюдение требований технологичности и безопасности размещения площадочных и линейных элементов промышленного объекта на участке, отводимом под его строительство или реконструкцию;
достоверность получаемых результатов;
рациональная организация использования данных, предоставляемых пользователями по различным профилям деятельности, при совместном участии в выполнении работ по проектированию территориальной компоновки промышленного объекта;
предоставление возможности корректировки рабочего варианта территориальной компоновки промышленного объекта, в случае если при реализации на земельном участке для строительства/реконструкции промышленного объекта нет возможности размещения элементов промышленного объекта в точном соответствии с рабочими вариантом его территориальной компоновки.