Описана файловая система каталога прикладных программ ЗУОГ, позволяющая выполнять в режиме диалога строительный мониторинг процесса закрепления участков газопроводов в обводненных грунтах. Система автоматизированного проектирования решает задачи закрепления объекта на слабонесущих обводненных грунтах с учетом требований строительных норм, выполнена в виде оболочки для персонального компьютера и включает в себя автономные графические, текстовые, расчетные и архивные блоки, позволяющие подготовить необходимую техническую документацию.
Строительство и ремонт газопроводов – сложный комплексный технологический процесс, включающий в себя различные по технологии и организации виды работ. Особое место в общем комплексе этих работ занимают процессы закрепления участков газопроводов на слабонесущих обводненных грунтах [1–3]. В результате проведения этих работ определяется один из важнейших показателей надежности линейной части газопровода – устойчивость положения объекта на заданных проектных отметках. Показатели закрепления объекта – неотъемлемая часть общей системы контроля качества строительно-монтажных работ, а также определения начального уровня надежности газопровода.
В последние годы существенно изменились основные конструктивные и технологические параметры магистральных газопроводов. Резко возросла протяженность строящихся объектов при одновременном увеличении их диаметров и рабочих давлений. Основные направления строительства газопроводов переместились в районы со сложными природно-климатическими условиями, откуда прокладываются уникальные многониточные газопроводные системы. Одновременно возросли объемы и темпы сооружения и ремонта газопроводов.
Успешное решение задач, поставленных перед газотранспортными предприятиями, возможно только на основе применения современных информационных технологий и организации производства всех видов работ с использованием высокоэффективных технических средств, обеспечивающих выполнение заданных нормативно-техническими документами требований [4–6]. Комплексные процессы закрепления участков газопроводов в обводненных грунтах имеют специфические особенности по проектированию, организации и производству работ, предусматривают использование специального оборудования и приборов, что обусловливает особые требования к подготовке инженерно-технического и рабочего персонала.
Анализ проектных решений строительства и ремонта газопроводов на слабонесущих грунтах выполняется с помощью математического моделирования, которое обуславливает использование принципов коллективного принятия решений, что в свою очередь тесно связано с применением вычислительной техники в сфере планирования, управления и проектирования производства строительно-монтажных работ.
Традиционная постановка задачи проектирования технологии производства работ комплексного процесса закрепления участка газопровода на слабонесущих обводненных грунтах обладает существенным недостатком, а именно, при решении задачи рассматривается только ограничение, накладываемое на величину внешних нагрузок и воздействий. Для магистральных газопроводов это связано прежде всего с тем, что достаточно сложно выполнить моделирование нестационарных процессов изменения давления и температуры внутри самого объекта. Тем не менее современные потребности учета многообразия взаимосвязанных факторов при реальном проектировании вызывают необходимость решения вопросов, не укладывающихся в традиционную технологию проведения эффективных расчетов с использованием моделей и методов математического программирования.
Исходя из основной цели системы строительного мониторинга строительства и ремонта газопроводов ее нужно рассматривать как инструмент управления реализацией технологических процессов. Конечная цель мониторинга – обеспечение стабильности и надежности функционирования геотехнических систем. Достигается эта цель при осуществлении всего комплекса строительных операций, в том числе и при закреплении объекта на слабонесущих обводненных грунтах. Исходя из этого предлагается и структура системы мониторинга строительства и ремонта участков газопроводов на слабонесущих обводненных грунтах – пакет прикладных программ ЗУОГ.
В процессе интерпретации проектных решений или текущей информации о значении качественных и количественных показателей строительства или ремонта участков газопроводов на слабонесущих обводненных грунтах и обработки экспертных оценок различных организационных и технологических параметров используется значительное количество трудоемких процедур: поиск различной справочной информации; пересчет справочных данных к условиям, адекватным объекту наблюдения и контроля; выполнение оценочных расчетов, необходимых для восполнения недостающих данных; использование различных форм представления информации (графики, матрицы, графы и т.д.); решение систем алгебраических и дифференциальных уравнений, операции с матрицами и векторами и т.п.; запоминание и сохранение полученных результатов для последующего использования.
Предлагаемая система мониторинга представляет собой пакет прикладных программ для формирования и управления базами данных, которая обладает таким важным свойством, как возможность учета многообразных взаимосвязанных факторов при разработке рекомендаций и рабочих схем строительных процессов закрепления объекта на слабонесущих обводненных грунтах. Это особенно важно в условиях возрастания требований к качеству, срокам и стоимости проектирования, а эффективное решение задачи проектирования связано с необходимостью переработки большого объема информации.
Следует обратить внимание на необходимость многовариантных расчетов в условиях постоянного поступления новой информации и возможного изменения или дополнения исходных характеристик, что приводит к необходимости использования современных методов программирования информационно-поисковых диалоговых систем. Опыт разработки таких систем доказывает их высокую эффективность. При этом сама методика подразумевает наличие некоторого числа конкурирующих вариантов нормирования в адекватных условиях, что позволяет использовать результаты расчетов для установления технико-экономической целесообразности различных проектных решений.
Автоматизация процесса подготовки исходной информации достигается благодаря организации вычислительного процесса, при которой, начиная с некоторого момента, сбор и обработка информации осуществляются параллельно с этапом получения решения. Формирование набора данных осуществляется целенаправленно. Получение исходного решения обеспечивается использованием персональных компьютеров. Максимально возможная реализация заложенных в систему функций достигается при использовании компьютерного оборудования, которое характеризуется операционной системой MS Windows XP / Vista / 7 / 8 / 10. В качестве языка программирования для решения задач выбран язык C++; проектирование пользовательского интерфейса на персональных компьютерах соответствует стандарту фирмы IBM.
Установка комплекса на компьютер пользователя производится путем запуска в среде Windows программы setup.exe с первой из поставляемых дискет или из соответствующей директории компакт-диска, т.е. таким же образом, как и любое другое Windows-приложение. Пользователь-эксперт управляет работой комплекса программ посредством выбора соответствующего пункта из системы иерархических меню, а также путем нажатия кнопок, определяющих возможность выбора при работе с программой. Порядок пользования и особенности строения всей системы отражены в соответствующей подпрограмме, с которой и начинается собственно работа с пакетом программ.
Файловая система каталога мониторинга строительства и ремонта участков газопроводов на слабонесущих обводненных грунтах ЗУОГ (рисунок 1), позволяющая решать задачи автоматизированного проектирования производства работ при закрепления участка на слабонесущих обводненных грунтах с учетом требований нормативно-технических документов [7–10], выполнена в виде оболочки для персонального компьютера и включает в себя автономные графические, текстовые, расчетные и архивные блоки, позволяющие подготовить необходимую техническую документацию.
