автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Моделирование структуры электрической части проекта для подготовки электромонтажных работ объектов промышленности

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ТИТОВА Галина Ростиславна

моделирование структура этжтричткой части

проекта для подготовки электромонтажных работ объектов промышленности

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплекса л систему, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ

; диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва

3994

Работа выполнена на кафедре электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Б.И. КУДРИН

Сфэдиалъные опгоненты

Ведущее предприятие

- доктор технических наук, профессор В.Г. Куравлев

- кандидат технических наук Алистатов A.B.

- АО "Компания Электромонтаж"

Защита состоится 17 июня 1994 года в 14 часов в аудитории М-214 «а заседании Специализированного Совета К 053. 16. Об в Московском энергетическом-институте.

Отзыгы ( в двух экземплярах, заверенные печатаю) прооим направлять по адресу: 105835, ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная уд., д. 14, Ученый Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан Л- 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета К 033.16.06 к.т.н. доцент .Ж

Т.В. АНЧАРОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Р4ЮТЫ

Актуальность теш. С начала индустриализации страны непрерывно возрастает как общее потребление электроэнергии так и количество устанавливаемого электрооборудования, которое (на всех уровнях системы электроснабжения росло относительно быстрее роста максимальных нагрузок из-за медленного снижения коэффициента спроса (использования). На обозримую перспективу,' в часности иг-га политики экергос-берекения, ожидается, в случае стабилизации экономики, лишь некоторый рост электропотреблекия, а объем устанавливаемых электротехнических комплексов и систем на обозримое время сохранится или возрастет.

В 30 - 40 годах возникла' необходимость, ' а в 50 - 60-е годы сформировалась система электромонтажных работ и наладки электротехнических комплексов. Появление электромонтажных работ, как специфического вида деятельности, объясняется не столько количественным ростом электрооборудования, сколько качественным'изменением вводимых электротехнических объектов. Это относится к мощному и специальному электроприводу, различны)! электротехническим и электротехнологическим установкам, автоматизированным и поточно-транспортным и работотэхническим комплексам, системам коммутации электроэнергии и ее распределения. Была создана мощная отрасль народного хозяйства - Главэдектромонтаж (в настоящее время АН "Электромонтаж"), которая взяла на себя подготовку электромонтажных работ и изготовление спе-. циальных специализированных нестандартналрованных изделий и установок.

, Особенностью деятельности электромонтажников в промышленности заключалась в том, что им на практике пришлось встретится с практической счетностью элементов (бесконечностью) на низших уровнях сис-• темы Электроснабжения. Это может быть проиллюстрировано данными по Минтопэнерго России (1993 г.), которое эксплуатирует подстанций 500 . кВ -,90 шт., 220 кВ - 2500 шт., 110 кЕ - 5500 шт., а ТП 10(б)/0.4 кВ -.507 тыс. шт. В промышленности доля низковольтного оборудования л сетей (до 1кВ переменного тока и до 1,5 кВ постоянного тока) еще . больше. . Например, на один двигатель приходится до 10 единиц низковольтной аппаратуры. "

£ условиях перехода России к рыночным отношениям очевидно воэ-

растет количество минипредприятий, питающихся по 0,4 кЗ (их в США в 19ЭЗ г. было 11358 тыс.шт.); мелких, питающихся от ТЛ, и средних, питающихся от РП - 10(6)/0,4 кВ предприятий. Мировой опыт показывает, что специальное и общее строительство, в том числе электрическую часть, не выгодно выполнять своими силами. ПоэтомУ специалисты электромонтажных организаций и специализированных электромонтажных управлений выполняют монтаж и наладку сложного электропривода электротехнических комплексов,* пуск в эксплуатацию магистральных сетей и сетей электрического транспорта.

Необходимость технического перевооружения, переоборудования и модернизации объектов народного хозяйства сохранит электромонтажные работы и специализацию, определяя актуальность проведения исследовании обгектных показателей электромонтажных работ и трудоемкости. Работа актуальна для всех отраслей. Однако организационно и технически сложно охватить многие отрасли. Поэтому бьцк выделены черная металлургия, как наиболее энергоемкое производство, и среднее машиностроение, как наиболее массовое.

Решение задачи актуально как для конкретных расчетов, когда выполнены рабочие чертежи и надо определить объемы работ, стоимость, оснастку, механизмы, но еще более актуальной эта задача для предпроектных стадий, когда исходные данные еще нэопределены, а решение по трудовым ресурсам и параметрам электрооборудования уже необходимо принять.

В условиях рынка возрастает значение таких предпроектных стадий: тендер-предложений, ТЭО (технико-экономических обоснований) и ТЭР (технико-экономических расчетов) по строительству, сооружению, изготовлению, установке, выполняемые в кратчайший срок, измеряемый днями. Эти документы не для непосредственного материального действия (эзкаэ оборудования, строительных материалов, начало строительства, монтажа и наладки), а для принятия решения о необходимости такого действия, о последствиях, стоимости, прогнозе изменений на перспективу. Принятие этих профессионально-логических решений не может не опираться на базы и бачки данных и экспертные системы. .

Диссертационная работа выполнена на кафедре "Электроснабжение промышленных предприятий" Московского энергетического института в соответствии с координационным планом научных исследований, проводимых по проблеме 0,01.11. 'Тазработка и внедрение новых методов и технических решений в области межотраслевых.проблем промышленной

энергетики, направленных на-энергосбережение". ■ - " '

Целью работы является повышение эффективности проектирования (создания) электрического хозяйства и- выполнения электромонтажных работ за счет улучшения информационно-методического обеспечения предпроектных разработок промилленных предприятий.

Е соответствии с целью:

- Проведен анализ структуры электрической части яроектно-смет-нсй документации и состава электромонтажных работ;

- исследован характер статистического распределения' элементов 4-5 уровней системы электроснабжения;

- проведен анализ динамики строительства Кускового комплекса и частей объекта; . , .

- оценены показатели стоимости по трудоемкости и показан разброс удельных показателей стоимости электромонтажных работ;

" . - прсведен анализ трудоемкости электромонтажных работ по уровням системы электроснабжения и их кластеризация;

- предложены структурные-модели проектно-сметной документации и электромонтажных работ;

- создан информационный банк данных для инженера-проектировщика . электрика . по ссноеным показателям системы электроснабжения для комплектных трансформаторных подстанций, главных понизительных подстанций, линий электропередач 35 и 110(220) кВ, основных и вспомогательных цехов нескольких металлургических заводов с учетом показателей стоимости строительно-монтажных работ и трудозатрат на монтаж электрической части.

Методы исследования определялись поставленными задачами и опирались на положения теории систем, теории множеств, теории вероятностей, теории случайных функций, методы математической статистики, кластерного анализа, теории фрактальности, анализа временных радов "и прогнозирования. При выполнении работы использованы научные труды .советских и зарубежных специалистов, нормативные и справочные материалы, конструктивно - проектные чертежи.

.'.. Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и /рекомендаций обеспечивается репрезентативной статистикой, математической постановкой задачи, сопоставлением теоретических расчетов со - статистическими данными, а также корректным использованием методов исследования. В качестве информационной базы использовались данные по 15 заводам металлургии за последние 20 лет.

Теоретические исследования сопровождались разработкой -математических моделей, алгоритмов и программ, используемых для расчетов на ЭВМ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны модели электрической части проектно-сметной документации на различных стадиях проектирования. ' , .

2. Структурированы электромонтажные работы.по уровням системы электроснабжения и определена доля массовых видов, позволяющая проводить эти работы поточным способом.

3. Доказано на длинных временных рядах, что объектные сметы подчиняются ранговому закону распределения и определены границы характеристического показателя.

4. Создана информационная база данных главных понизительных подстанций 5-го и 6-го уровней системы электроснабжения с штаодими линиями 110(220) и 35 кВ.

5. Установлена неаначимссть корреляционной связи между основными электрическими показателями и вводом в эксплуатацию новых мощностей.

Практическая ценность работы заключается в создании индивидуального банка данных для инженера-проектировщика-электрика, позволяющая в режиме запрос - ответ сделать достоверные выводы по определению стоимости электрической части объекта, необходимых трудозатратах для выполнения электромонтажных работ электрической части проекта. Полученные результаты могут быть использованы электротехническими отделами проектных институтов, отделами главного энергетика промышленных предприятий, а также территориальными управлениями электрических сетей.

Реализация полученных результатов. Разработанный информационный банк данных передан для внедрения в. проектную практику государственного института по проектированию городоз и сельского строительства "СевосттрогорсельстроА", г. Владикавказ, в территориальное управление Северо-Осетинских электрических сетей и применен для реконструкции Алагирского завода сопротивлений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XII сессии Всесоюзного, семинара АН СССР "Кибернетика электрических систем. Электроснабжение промышленных предприятий." (г. -Гомель, 1991 г.), VI научно-технической конференции "Технико-экономические проблемы оптимизации режимов элект-

ропотребления промышленных предприятий ( Челябинск, 1991), "Энергосбережение и автоматизация проектирования электрохозяйства промышленных предприятий" (Москва, ЦРДЗ, 1991), федеративной конференции потребителей электричества (Санкт-Петербург, 1992), "Новые технологии и организационные формы ремонта электрооборудования" (Москва, ЦРДЗ, 1992), "Условия присоединения потребителей к сети энергосистем" (Москва, ЦРДЗ, 1993), "Организация электроремонта в современных условиях" (Москва, ЦРДЗ, 1993), "Проблемы самоорганизации в природе, машинах и сообществах" (Москва, Славянская академия, 1993), научно-технических семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института (1991-1993 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубли- ' кованы в пяти печатных работах двух отчетах НИР. Объем и структура работы. Диссертация содержит 143 страницы основного текста, 14 рисунков, 22 таблиц,'список использованной литературы из 141 наименования, приложений 8.

СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель задачи исследования, дана общая характеристика работы. ., ■ В первой главе проанализировано современное состояние электрического хозяйства промышленных предприятий черной, цветной металлургии и среднего машиностроения. Качественное усложнение и количественное увеличение элементов, образующих электрическое хозяйство промышленных предприятий, привело к проявлению техноце-нологических свойств системы и потребовало системного описания для целей эксплуатации, проектирования и прогнозирования перспективного развития.

Проведен анализ проектного'дела в России и еарубежом начиная с. времен градостроительства и до наших дней.. Показана система существующей лроектно-сметкой документации и выявлены ее ценологк-ческие свойства, показано, что техноценоэы описываются информационной системой обладающей ценологическимп свойствами.

"' .Многовариантная проработка предпроектных решений в условиях ограничения во времени, неполноты и неопределенности информации немыслима без широкого внедрения систем автоматизированного проек-

тирования, с использованием информационны:-: баз. Существующие методики принятия решении на предпроектных стадиях не дают полной возможности ' получения результатов по - объекта«-аналогам, - в соответствии с минимумом исходной информации.

В заключении главы раскрыты цели и задачи исследования.

Во второй главе проведен анализ проектно-сметной документации на всех стадиях проектирования и выявлено, что на стадии' рабочих чертежей в различных разделах' проектов ( например, связь и сигнализация, водоснабжение и канализация, автоматизация, вентиляция, псжаротупение) помимо электрической части в локальных сметах включаются работы, относящиеся к электрике, монтаж которых выполняется подразделениями электромонтажных управлений, но не входящих в стоимость электрической части проектов. Вероятнее всего это приводит к встрече на строительной площадке нескольких электромонтажных трестов.

Понятие "объект" для целей строительства и эле^ромонтаха рассмотрено с позиции фрактальносгл (рис. 1). Для министерства (комитета) объектом реконструкции является Московский трубный завод, .для строительного треста, который будет выполнять работы по реконструкции "объектом" является трубоэлектросварочный цех N 1, для строительного управления "объектами" будут "Стан 10-60", "Агрегат 20-86", "Линия карданных патрубков", "Трубоэлектросварочный агрегат ТЭСА 20-76", "ТЭСА 6-30", "Стан Ю- 80", "Роликовая печь фирмы "Штейн Сюрфад"" и т.д. "Объектом" для строительной бригады является работа, на которую выпускается локальная смета. Мы имеем дело о понятием, которое трудно формализовать. Объект делится на часта - подсистемы, подобные целому. Рассматривая фрактальные свойства объекта получаем пространство , где кластеризация объектов проводится по основным электрическим и стоимостным показателям. Объект.описывается Еектором-функцией:

<5>-<Рм>х<Тм}х<Кс>х{Мд>х-(Рср.д}Х<Ат>х

х<Аэ>х<Аг>х{С>х{Сэ>х{Со>х{Т>, ( 1 ).

где Ри - получасовой максимум электрической нагрузки, МВт; Тм - число часов использования максимума нагрузки, час; Кс - коэффициент спроса; Нд - : количество установленных электродвигателей, шт.; Рср.д. - средняя мощность электродвигателя, кВт; Ат - элект-

Рис. 1. Структура понятия "объект"

Таблица 1. Ранговое распределение распределительных подстанций ЗСШ

V» 1 Наименование вида

1- 21 П-59

2 5 Л-21

3 4 П-2?

4 3 Л-16

5 2 П-4

6 2 Л-10

7 1 П-23

8 1 л- и

а 1 тт-1

10 1 Л-14

и 1 Л-2

12' 1 П-19

15 1 П-8

14 1 П-25

15 1 П-28

15 1 П-11

.17 1 п-э

18 1 ГЬб

г 1 Наименование вида

19 1 Л-37

20 1 Л-48

21 1 РП-101

22 1 й-17

23 1 П-25

24 1 Л-13

25 1 П-11

1 ТП-2

1 П-3

28 1 Л-52

29 1 №102

30 1 Л-15

31 1 Л-46

1 Л-20

33 1 Л-16

34 1 П-39 .

35 1 Л-36

- то -

ровооруженность труда, МВт ч; Аг - годовое электропотребление, ГВт ч; Аэ - электровооруженяость электротехнического персонала, МВт ч; С - общая сметная стоимость электрической части,' тыс. руб; Сэ -стоимость строительно-монтажных работ, тыс. руб; Со - стоимость электротехнического оборудования, тыс. руб; Т - трудоемкость . электромонтажных работ (ЗЫР), чел. час.

Исследовано 15 объектов (около 45 тыс. смет) и доказано, что генеральная совокупность объектных смет одного предприятия по объему и повторяемости не подчиняется гауссову закону. Распределение объектных смет (как модель) относится к семейству устойчивых безгранично делимых распределений предельных теорем теории вероятностей, описываемых функцией вида:

, (2)

г А

где 1 < < 2- характеристический показатель; В - стоимость наибольшего объекта в выборке, г - ранг рассматриваемой функции. ( 2 ) - ранговое распределение, имеющее нулевое математическое ожидание и практически бесконечную дисперсию ( при определенных значениях характеристического показателя).

Установлены границы характеристического показателя ^ -1,331,38 для объектных смет? что может говорить об устойчивости соотношения стоимостей объектов в смысле фрактальности.-

В третьей главе рассмотрены распределения элементов системы электроснабжения на 2УР, ЗУР, 4УР и 5УР уровнях. За критерий классификации для распределительных подстанций (РП), трансформаторных -подстанций (ТП) и КТО примем мощность трансформаторов и схему соединений, для высоковольтных кабелей - марку, сечение, способ прокладки и длину, кратную 1 км. Затем составляем словарь -перечень Есех видов (типоразмеров, марок, моделей, типопредставителей) и подсчитывается встречаемость каждого вида, что и ведет к ранговому распределению ( твбл.1). В таблице: 1 - численность вида, 1) -число видов* Оценка оптимальности построения системы по разнообразию проводится по следующим критериям: Повторяемости элементов

( з) ;

где общее число элементов в выборке:

Ьг- I ... ' '. , ; > ( 4 )

где А - число каст. - ':. ■ "

Общего числа видов (объем словаря)

- л -

/

¿--¿Г

Показателя доминировавши

О * л: 1ш/и)\ .

Показателя видового богатства по Ыаргалефу Показателя видового богатства по Ы&яхпнику Показателя общего разнообразия Шенона Показателя выровненности -

£ - ¿//6/Я .

Показатели видового распределения для ТП и коммутационной аппаратуры на 2УР СЭС приведены э таблице 2.

В проектно-сметной документации (ПСД) электрической части выделена ПСД на низкой стороне 0,4(0,23) КВ переменного и постоянного тока; ПСД - КТО; ТП и внутренних сетей и высоковольтных двигателей;. ПОД для распределительных ЕС, пунктов и внешних сетей б (10) и 35 кВ; ПСД - ГШ и внешних сетей 110 КВ и выше.

Выл использован аппарат фрактальнссти, который позволил для ПСД получить модель, в которой е; . Вероятность /V

того, что С станет часть« кластера , т.е. здесь рассмотрены свойства подобия, определяемые выражением:

где . П/Д) - число узлов (точек) с вероятностью Р ; Л - размер кластера, который может совпадать, например, с радиусом выделенной зоны; У-фрактальная размерность,

, если еяп&б , то

Соотношение (11) означает, что узлы в кластере могут быть разделены на различные множества, каждое из которых характеризуется своим значением ¿с. и каждое имеет свою фрактальную размерность

Наибольшая .вероятность попадания в соответствующий кластер при ■X -1, т.е. Уф, где - размерность пространства,

тогда относительная вероятность п//Э ^ ~ 4 независит от . Следовательно, при . ¿Г - 1, получаем единственный показатель

С 5 ) С б ) ( 7") ( в ) ( 9 ) ( Ю )

> :'Табййца;2.

Показатели видового разнообразия и видового' распределения подсистем электрического хозяйства

1 1 INN | Наименование |п/п| подсистемы ■ 1 1 и 1 S . 1 1 W(i) 1 1 k _ p. — -,-,--------- . 1 I- a | с ] di | d2 | H | | i • ! 1 1 1 1 1 i it iii>

1 1 | 1 I тп II 1 338/| 32 1 i 14 1 1 13 11 ! 1 1 1 ! 1,6 |lC-,56 ( 0,0811 4,78 |1,055|2,63110,4491 1 i . 1 I t 1 1 i Ii l 1 1 l

I 1 I 2 |Кошутационая I I аппаратура 1 244 | 1.......1 27 1 1 з : ; 12 ! 11 1 I 1 1 1,28 ! 9,03710,1161 4,73 |1,729!2,617|0,703| 1 II 1 1 1 1 i ii iiii

"отклонения от критического параметра", который описывает все моменты параметров пространства кластеризации.

Для кластеризации ПСД Московского трубного завода было выделено 3-х мерное пространство, i.e.dr 3. Первый параметр пространства временной о 1969 по 1989 год, второй - физическим, определяющий выпуск данной ПСЛ для данного объекта и третий -физический, показывающий соответствие ПСД данному уровню СЭС. На рис. 2 представлена графическая модель структуры.

Для построения стуктурной модели электромонтажных работ (ЭМР) введем понятия "вида электромонтажных работ", под которым будем понимать строчку локальной ' сметы, соответствующую позиции норматива СНиП IY-6-82. СНиП IY-6-82 включает 2482 вида ЕМР, иг них 1830 видов ЗМР относятся к монтажу промышленных. предприятий. Проведен анализ стадии рабочих чертежей по 35 промышленным предприятиям, относящимся' к металлургии и среднему машиностроению. Анализ показал, . что 480 тысяч позиций сметной документации охватывает все виды ЭЫР и их четко можно раггоаничкть на виды, относящиеся к работам строго выполняемым на определенном уровне СЭС. 6УР - соответствуют ЗМР выполняемым для ГЕП, БУР - характерные для ТЭД, 4 УР - для распределительных пунктов я подстанций 6-10 кВ, внешние сети и высоковольтные двигатели, ЗУР -для КТО, 2УР - для распределительных шкафов, сборок, ШСУ 0,4 кВ и 1 УР - для потребителей (приемников) электри-" ческой энергии 0,4 кВ и постоянного тока. Модель ЭМР построена в соответствии с видами ЭМР по уровням СЭС и трудоемкости вида. Для этой модели используем метод средней связи. Полученная модель приведенная на рис.3 и позволяет рассмотреть производство динамики электромонтажных работ по объектам во временя с учетом физического объема работ.

Проверка динамики производства работ по пусковым комплексам доменная печь, коксовая батарея, центральная обогатительная фабрика (ЦОФ) показала, что динамика производства и объема ЭМР подчиняется ранговому закону распределения. Следовательно говорить об удельных нормах производства ЭМР в месяц, квартал не представляется возможным, для года с большим приближением, об. этом свидетельствует ранговое распределение динамики и объемов ЭМР относящееся к безгранично делимым распределениям.

Имеющаяся статистика по производству ЗМР не дозволяет сделать

/о -

У -• &

■5" «

Рис. 2. Структурная модель про-

• ектно-сиэтнрй док^ентации.

т

/а -

ч л

ЗЕз^ур*

5УР.

4УР,

ЗУР

2УР

Алфавит, банка

Показатели системы электро-рзмонта

1ур

) Ю • ь»

Рис. 3. Структурная Модель электромонтажных работ.

Г/сж&ьагэяи

СЕ этекы

эисглуата-

'РА ) ря !

И<[ къ

Показатели электрооборудования ¿-го цеха

Основные электрические токазатели

ПРОГНОЗЫ, РЕШЕНИЯ, ОЦЕНКА ПРОГНОЗА

Рис. 4. Структура системы показателей электрического хозяйства промышленного предприятия

I

более глобальные выводы, чем следует зеленить удельные кормы Еыра-ботки к укрупненные показатели стоимости , но показывает необходимость изучения этого явления. Разброс показателя рангового распределения показывает, что нужно переходить к другим методам и единицам измерения. Также этот разброс может быть из-за отнесения стоимости материалов в стоимость ЭМР. Анализ литературных источников показывает, что зарубежные фирмы проводят оценку ЗМР по физическим трудозатратам.

Проведений анализ сметной. стоимости главных понизительных подстанций по заводам черной металлургии показал, .что стоимость и трудозатраты одинаковых по мощности подстанций, сооружаешь в одно и то же время различаются между собой почти на порядок Анализ проведем, на призере двух трансформаторных ГШ мощность» 63 МВА. Самая "дорогая" по общей стоимости и трудозатратам ГШ - 2 х 63 МВА 110/10 КЗ на ЗСМЗ подстанция ОП-3 сооружена по проекту 1974 года. Самая "дешевая" - на Новолипецком металлургическом заводе, ГПП -9 сооружена по проекту 1973 года. Для сравнения все цены в банке данных приведены к базисному 1984 году. Рассмотрим еще ГГШ-16 Новолипецкого металлургического завода.

Анализ баша данных показывает, что часто в стоимость ГШ входят сторонние объекты, не относящиеся к электрической части, что увеличивает стоимость подстанции и трудозатраты на ее монтаж. Подстанции ГШ-9, ГШ-16, СП-3 относятся к одному классу по надежности, схеме ЗРУ и одного порядка по составу оборудования. Отличаются незначительно (т.е. различия в схеме ОРУ не уменьшает надежности подстанций) из-за требований технологии.

Анализ банка данных по всем имеющимся ГПП позволяет сделать следующие, выводы: . различие в стоимости и трудозатратах отдельных ГПП оп" ределяется различием в открытой и закрытой части распределительных устройств, в способе присоединения трансформаторов 110/10 кБ. увеличение стоимости получается при установке разъединителей до мостика, при установке маслинных выключателей з мостике в случае, если ГШ включена в рассечку, в некоторых случаях в схемы двойного мостка для отдельных подстанций входит установка башни для ремонта трансформаторов, включается в стоимость ГШ стоимость здания для бригад электриков района. Различаются стоимости совершенно одинаковых. подстанций по количеству ячеек и модности со схемами управления

-io-

яа постоянном и переменном токе. Для подстанций, предназначенных для района, включающего несколько ГПП. подстанции сооружаются с учетом диспетчерского управления, появление дежурного.персонала ведет к удоролгни» строительной части из-за водоснабжения и сантехнического обслуживания. При поиске объекта-аналога и его оценке, необходимо учитывать привеченные выве особенности. Созданный банк' данных позволяет это сделать. .

В четверток главе информация рассматривается, как важный ресурс общ-зства. рациональное использование которого" необходимо в банках и бггах данных. . " .

. .Практическая ечетаость множества элементов, образующих электрическое хозяйство, делают необходимым системное описание, которое спирается на систем показателей. Она" строится по иерархическому :принципу (рис. .а). При выполнении проектов величина основных электрических псказвтэдей (сЪответетарзицйх уровням системы электроснабжения. сСКьектгм и'стадиям проектирования) есть прогнозируемая величина, а для дейстьузиях - реализация того иди иного показателя из , множества возможных гшюимй (лроэктвъас вариантов). - -

На числовой оси каждый показатель изображается точкой,' а все вместе основные показатели обрззую? многомерное пространство, в соответствии с ( 1 ) определяющее электрическое- хозяйство как систему. Представляя ( 1 ) в виде матрица можно сравнивать различные предприятия между собой,, применив теорию распознавания образов, кластер анализа и т.д.

Для анализа .. и прогнозирования показателей электрического хо-, Еяйства по различным предприятиям и отрасли в целом, в том числе на стадии проектирования вновь строящихся и реконструируемых предприятий и объектов создается единая система и форма учета показателей электрического хозяйства-на действующих металлургических предприятиях. По единой форме показатели будут храниться на предприятиях, в проектных институтах и в отраслевом информационном банке - системе "Злектро", -который начал формироваться в начале 80-х годов и" продолжает совершенствоваться по настоящее время. . -

Создан индивидуальный информационный банкданных инженера-проектировщика-электрика (энергетика). В качестве концепции построения базы данных использована реляционная модель с инзертрированным методом доступа к информации посредством хеширования.

Разработка програмно-информационной компоненты . банка данных

- т7 -

проводилась с использованием пакета "Clipper Surer ег' 87". Схема режима ввода информации позволяет организовать поиск по нескольким условиям и по полному перечню ключевых слов, и позволяет устанавливать связи между раздельными физическими багами данных, входящих в систему САПР-Чермет /подсистему САЛР-Электро/.

Обобщенные знания о показателях деятельности предприятий можно представить в виде мулътииерархическэй таксономической структуры. В используемой для этих целей семантической сети эти структуры описываются родо-видовыми отношенглми, интенсноналы которых имеют вид: INT(Pl)—t<A/ ГШ(А/ )>< DCM(A^ )», INT(P2)-KA з DOM (Аз )>< tuf DOM (А )», ( 12 )

INTCP3)-{<A^D0M(A^)>< г.ц DOMCAjf )»; где PI, P2, РЗ - отношения "род-вид" соответственно для содержа-' .тельного аспекта, типа и временного аспекта показателей; Aj - содержательный аспект группы показателей 1-го уровня иерархии; Аг -содержательный аспект группы покагателей (1+1)-го уровня иерахии; aj - тип группы показателей 1-го уровня иерархии; Аа>- тип группы показателей (1+1)-го уровня иерархии; Ajr- временной аспект группы показателей 1-го уровня иерархии; Ас - временной аспект группы показателей (1+1)-го уровня иерахии; DOM(Al) - множество значений атрибута Al, INT(Pl) -интенсиокал отношения

Декларация показателей деятельности предприятий осуществляет- -ся с помощью отношения, связывающего наименование показателя с содержательным аспектом, типом и временным аспектом. Интенсионал этого отношения имеет вид:

INT(P4)~t<A7 DOM(A у )>< А/ D0M(A/ )>< As D0M(A^ )><

>< A//D0M(Aa)», ( 13 )

где Аг- наименование показатля; А/ - содержательный аспект показателя; - тип показателя; А /в - временной аспект показателя. Метод' хеширования ¡идентификатора широко распространен глк метод доступа, обеспечивающий быструю произвольную выборку и обновление записей. Функция хеширования верно рандомизирует ключи; это означает, что все ключи имеют рагную вероятность отображения в любой собственный адрес (бакет): Р(присвоенный бакет-k)- 1/НВ, для 1< к > KB бакетов.

■ . ' Разработанная.база '.. данных ! соответствует инфраструктуре СУБД-Рубин в операционной системе Unix и отвечает, концепции информационного обеспечения САПР-Чермет в матричном виде.

- л 8 -

По вертикали матричной структура развернуты иерархические уровни объектов: предприятие в целом - основное технологическое производство или хозяйство завода - цех, пусковой комплекс - отделение - участок - единица оборудования. По горизонтали: базы исходных данных для проектирования - базы данных объектов аналогов -базы данных проектных реионкй - базы данных оперативной информации. по проектированию конктретного объекта - базы данных норм и правил проектирования.

Интегрирование информации ведется по признаку принадлежности к объекту проектирования по всем стадиям и частям проекта, также по действующ;« и ярсвкшм объектам-аналогам. В базе данных каждый объект,з зависимости от его иерархического уровня .имеет признак эволюционной фазы развития: тендерные предложения, схема развития региона, ТЗО, 'стадия проекта, организация строительства, текущее строительство, эксплуатация, реконстрг^ция или расширение. Эта матричная структура,, разряженная с плотностью, примерно 50 %, что обеспечивает■достаточно'¿ысовдо гибкость системы.

О немощью' нашего информационного.банка данных можно получить целый ряд выгодных таблиц." Капршжр, информация по цехам основного производства Новолипецкого металлургического комбината (перечень Есех цехов, .производительность, годовой расход электроэнергии по каждому цеху), аналогичная информация по цехам вспомогательного производства, 'обпие сведения по заводу (площадь завода в ограде, капиталовложения, общи:- по заводу, численность трудящихся по заво- , ду и т.д.), ; по главньзл понизитель ни-« подстанциям, КТП-, воздушным линиям можно получит! состав основного -оборудования,- стоимости СМР, оборудования, и трудоемкость работ.

■ Поиск объекта-аналога может производиться по различным критериям. Выбор оценивается при профессионально-Логическом сравнении технико-экономических, электрических и-других показателей, опреде-■ лающих качество данного объекта с проекцией на. проектируемый объ-' ект. • ' ,-' -1 '■ /-' ч ■ '• '. . :

. В приложении приведены классификации -видов/""электромонтажных работ по уровням'системы электроснабжения," проверка статистического материала и анотация.' к /базе / ивженера-проектировщика-электрика (энергетика), акты''внедрения. . .-.'•,' ... :

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ , '

1. На основании исследований пусковых комплексов крупных объектов различных отраслей промышленности и архивной проектно-сметной

документации действующих промышленных предприятий доказана математическая счетность рабочих чертежей, включающих в себя деталировоч-ные, схемные, установочные, монтажные документы, определяющих электрическую часть.

2. Рассмотрена иерархия системы электроснабжения промышленного предприятия и показана неформализуемость понятия "объект" и фрак-тальность его свойств для каждой ступени системы.

3. Показано проявление нормального закона распределения для однородных локальных электромонтажных работ (этапов), отраженное в расценках, но для всего состава проектно-сметной документации действует ранговое распределение (закон), относящийся к семейству устойчивых безгранично делимых распределений Предельных теорем теории вероятности.

4. Разработаны структурные модели множества выполняемых электромонтажных работ по уровням системы электроснабжения и модели. электрической части проектной документации.

5. Показана динамика выполнения электромонтажных работ по "объектам", пусковым комплексам и предприятии в целом и установлено, что динамика выполнения объемов строительно-монтажных работ обладает свойством фрактальности, что отражает отсутствие среднего (лимитоз),следовательно, ограниченность действия укрупненных норм и необходимость более широкого использования профессионального анали-" эа (экспертных систем) на основе информационных баз данных.

б. Подтверждено цеяологическое свойство электрической части проекта, заключающееся в том, что электротехнические отделы ГИПРО и системы инститата Тяжпромэлектропроекта разрабатывают не все чертеии электрооборудования и электроснабжения, значительная доля электрической части объекта.содержится в разработках специальных, конструкторских организаций под наименованиями сантехническая часть, пожаротушения, автоматизация, транспорт и другие.

7. Рассмотрела и предложена система показателей по уровням и объектам системы электроснабжения, отличающаяся от известных использованием монтажных показателей.

8. Доказана устойчивость распределения по видам низковольтной аппаратуры, проводниково-кабелъной продукции, схемных решений подс-'танций ЗУР, 4УР и 5УР уровней системы электроснабжения, описываемое Н- распределением и возможность использования показателей видового разнообразия для оценки оптимальности построения системы по разнообразию.

". 9. Согдэн вврианг индивидуального банка данных проектировщика-электрика для принятия peireHi'ii на предпроекткых стадиях проектирования (тендера, ТЗО, ТЭР) и разработан алгоритм программно-информационного, м£'тод1гчеекого и других видов обеспечения.

Осногные лоложс-нкя диссертации опубликованы в следующих работах: " . 1

• ■. 1. Иванов Б.В., Титова Г.Р. Оценка электроиспольэовэния числом /часов максимума // Технике-экономические проблемы оптимизации' режимов электропотребления промышленных предприятий. Тс-з.докл. - Челябинск, 19S1. С. 17 - 19.

\ г. Латутган . О.Е. , ЦырукС.А., Титова Г.Р. Прогнозирование аараметроа'"элеьтропотреблекия на основе виртуальной электроемкости "// .Условия'присоединзниЯ'потребителей к сети энергосистем. - М. : ЦгД2.- 1"'Э'3. ч>. уг-sv. .

. 3. Тюова Г..PL., Струиста проектной документации электрического хозяйства'// Энергосбережение..и автоматизация , проектирования электрохозяйства промыиенных предприятий. - М. : ЦРДЗ, 1991. С. 103 -106. '■ '' Л • '.•"/ -.•-.: ■ ■ '...•,, 4. Титова Г.Р. Оценка развосбравия электрэтеских изделий // Кибернетика' электрических систем. : электроснабжение промышленных предприятий. Тез.докл. Гомель, 19S1. С.47.

.5. Титова Г.?.. Анализ соотношений стоимостей по участкам и отделениям-электроремонтного цеха // Организация элейтроремонта е современных условиях..- М.:.ЦРДЗ, 1993. С. 55 - 58.

Типография НЭП, Крзс1:9каэ8]>и«1».ан, 13, " ' •