Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Автоматизированная информационная система перспективного планирования производственной деятельности КЭП

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева

кафедра Информационных технологий

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: «Автоматизированная информационная система

перспективного планирования производственной деятельности КЭП»

Специальность: 230201 65 «Информационные системы и технологии»

Автор: студентка группы 22504

Ю.А. Игбаева

Руководитель: доц. каф. АСОИУ

Якимов И.М.

Елабуга 2008 г.

Оглавление

АННОТАЦИЯ

Целью дипломного проекта является повышение производительной деятельности Коммунально-эксплуатационного предприятия за счёт планирования обеспечения тепловой энергией. Планирование обеспечения тепловой энергией в свою очередь обеспечивается за счет качественного планирования ремонтных и профилактических работ тепловых сетей и котельной.

Выпускная квалификационная работа содержит 12 основных разделов:

Раздел 1. Цели и задачи АИС

Раздел 2. Функциональная структура АИС

Раздел 3. Математическое обеспечение АИС

Раздел 4. Информационное обеспечение АИС

Раздел 5. Технологическое обеспечение АИС

Раздел 6. Программное обеспечение АИС

Раздел 7. Техническое обеспечение АИС

Раздел 8. Организационное обеспечение АИС

Раздел 9. Методическое обеспечение АИС

Раздел 10. План ввода в действие АИС

Раздел 11. Экономический раздел

В него входит сравнительный анализ между затратами на планирование ремонтных работ тепловых сетей и оборудования котельной и затратами в случае, когда оборудование за неимением качественного плана пришло в негодность и нуждается в аварийном ремонте.

Раздел 12. Безопасность жизнедеятельности

В него входит определение категории тяжести труда.

ВВЕДЕНИЕ

Непрерывный рост цен на энергоносители и как следствие рост тарифов на услуги жилищно-коммунального комплекса в частности на тепловую энергию вызывает недовольство граждан. В широком смысле это означает, что предприятиям оказывающим услуги населению необходимо проводить работу по снижению затрат на производство услуг ЖКХ.

РОСТ ЦЕН НА ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ И

ТАРИФЫ НА ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ

Показатели	2002	2003	2004	2005	2006
1. Цена 1 м3 природного газа	0,1	0.67	0.82	1	1.22
2. Цена 1 кВт электроэнергии	0.81	0.84	1.07	1.11	1.11
3. Стоимость 1 Гкал. вырабатываемой центральной котельной МП «КЭП»	176.66	229.43	595.26	612.4	731.35

Приведенные выше показатели еще раз подтверждают необходимость самого пристального внимания к совершенствованию методов производства тепловой энергии.

Отсюда следует необходимость поиска резервов экономии энергоносителей, среди которых наиболее значимыми являются планирование обеспечения тепловой энергией.

В данной работе рассматривается качественное планирование ремонтных работ тепловых сетей и котельных.

В районе своей деятельности Муниципальное предприятие «КЭП» (Коммунальное эксплуатационное предприятие) осуществляет производство тепловой энергии для всех учреждений и населения муниципального образования.

Причиной роста тарифов на тепловую энергию в первую очередь рост цен на газ и электроэнергию, а также несбалансированное распределение средств на нужды тепловых сетей и котельной. Кроме этого существует проблема потерь тепловой энергии при её производстве и транспортировке.

Устранение имеющихся проблем в большей мере возможно при внедрении автоматизированной информационно – советующей системы (АИСС). Особенностью АИСС является то, что принятие решений производится совместно с конечным пользователем на основе экспертных знаний, т.е. знаний высококвалифицированного специалистов (экономиста и теплотехника).

Данная работа направлена на проектирование АИСС планирования обеспечения тепловой энергией. Главной целью проекта является повышение эффективности производительной деятельности Коммунально-эксплуатационного предприятия. Одной из главных задач является планирование обеспечения тепловой энергией. В этой области мы сузимся до одной, но важной задачи – планирование ремонтных работ тепловых сетей и котельной. Совершенствование методов сбора и обработки необходимой информации позволит создать качественный план ремонтных работ, что обеспечит повышение эффективности производительной деятельности КЭП, что и является нашей конечной целью.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ АИС

1.1. Общие сведения.

Источником тепловой энергии ЗАТО «Комаровский» является котельная, находящаяся на обслуживании МП КЭП ЗАТО «Комаровский».

Котельная и тепловые сети предназначены для обеспечения тепловой энергией жилищного фонда, объектов соцкультбыта и Министерства обороны РФ - в/ч № 08307.

Котельная выполнена в виде капитального строения. Установленная мощность котельной 60 Гкал/час. Расчетная присоединенная нагрузка потребителей тепловой энергии 23,294 Гкал/час, в том числе: отопление и вентиляция -14,594 Гкал/час; ГВС - 8,7 Гкал/час.

Основные потребители тепловой энергии: население - 15,574 Гкал/час; Министерство обороны РФ - 5,76 Гкал/час; объекты соцкультбыта - 1,96Гкал/час.

Протяженность магистральных и разводящих тепловых сетей 15646 м. Вид прокладки тепловых сетей надземный, на низких опорах. Диаметры сетей 530 - 570 мм.

Профилактические ремонтные работы тепловых сетей производятся с апреля по октябрь.

План ремонтных работ разрабатывается для главного экономиста Коммунально-эксплуатационного предприятия.

1.1.1. Описание работы котлов.

В котельной установлено четыре паровых котла типа ДЕ-25/14 с экономайзерами типа ЭП 1-808, суммарная производительность котлов 100 тонн пара в час. Котлы работают на природном газе, резервное топливо мазут.

Учет расхода газа на котлы № 2, 3 индивидуальный. Расход газа на котел № 4 определен как разность между общим расходом газа на котельную и показанием расхода газа на котел № 3.

Показатели работы котлов в сравнении с режимными картами представлены в Таблицах 1.1.1.1, 1.1.1.2, 1.1.1.3.

Паровой котел ДЕ-25/14 ст. № 2

Таблица 1.1.1.1.

№	Наименование показателя	Ед. изм.	Величина показателя
№	Наименование показателя	Ед. изм.	по режимной карте	факт
1	Паропроизводительность	т/ч	12,04	14,46
2	Давление пара в барабане котла	кгс/см²	10,0	8,5
3	Тепловая нагрузка котла	Гкал/час	6,87	8,26
4	Давление газа перед горелками	кгс/м²	4000	4700
5	Давление воздуха перед горелками	кгс/м²	100	100
6	Температура питательной воды перед экономайзером после экономайзера	°С	102 128	102 130
7	Температура дымовых газов перед экономайзером после экономайзера	°С	285 124	290 132
8	Содержание О2 за котлом за экономайзером	%	2,5 4,2	3,2 5,1
9	Содержание СО2 за котлом за экономайзером	%	10,4 9,4	10,2 8,6
10	Коэффициент избытка воздуха за котлом за экономайзером	—	1,12 1,22	1,16 1,29
11	Присосы воздуха в газоходе котла	%	10	7
12	Температура холодного воздуха	°С	24	20
13	КПД котла брутто	%	92,37	92,4
14	Удельный расход топлива	кг/Гкал	154,82	154,6
15	Расход газа на котел	Нм³/час	914	1103

Котел работает с незначительными присосами воздуха. Согласно ГОСТу 21204-97 «Горелки газовые промышленные», горелки ГМП-16 должны обеспечивать α=1,05 (паспортная характеристика), а присосы в газоходы котла должны быть не более 25%, т.е. α_н=1,3. Фактически α составляет: за котлом 1,16, за экономайзером 1,29, что не превышает нормативных значений.

Температура продуктов сгорания за котлом (290°С) и за экономайзером (132°С) не превышает паспортных значений (соответственно 300°С и 146°С). Средняя температура обмуровки котла не превышает нормативных значений.

Паровой котел ДЕ-25/14 ст. № 3

Таблица 1.1.1.2.

№	Наименование показателя	Ед. изм.	Величина показателя
№	Наименование показателя	Ед. изм.	по режимной карте	факт
1	Паропроизводительность	т/ч	16,2	13,9
2	Давление пара в барабане котла	кгс/см²	11	9,6
3	Тепловая нагрузка котла	Гкал/час	10,8	9,27
4	Давление газа перед горелками	кгс/м²	120	120
5	Давление воздуха перед горелками	кгс/м²	200	130
6	Температура питательной воды перед экономайзером после экономайзера	°С	104 132	102 122
7	Температура дымовых газов перед экономайзером после экономайзера	°С	280 119	250 122
8	Содержание О2 за котлом за экономайзером	%	2,7 3,8	4,2 8,2
9	Содержание СО2 за котлом за экономайзером	%	10,3 9,7	9,4 7,2
10	Коэффициент избытка воздуха за котлом за экономайзером	—	1,13 1,2	1,22 1,57

Продолжение таблицы 1.1.1.2.

№	Наименование показателя	Ед. изм.	Величина показателя
№	Наименование показателя	Ед. изм.	по режимной карте	факт
11	Присосы воздуха в газоходе котла	%	7	35
12	Температура холодного воздуха	°С	20	20
13	КПД котла брутто	%	93,58	91,88
14	Удельный расход топлива	кг/Гкал	152,81	155,44
15	Расход газа на котел	Нм³/час	1431,5	1235,0

Котел работает с большими присосами воздуха (∆α) в газоход. Согласно ГОСТу 21204-97 «Горелки газовые промышленные», горелки ГМП-16 должны обеспечивать α= 1,05 (паспортная характеристика), а присосы в газоходы котла должны быть не более 25%, т.е. α_н=1,3. Фактически α составляет: за котлом 1,22, за экономайзером 1,57. Присосы воздуха превышают значения по режимной карте, приведенные к номинальной нагрузке. Превышение ∆α на 10% дает перерасход топлива на 0,45%.

Температура продуктов сгорания за котлом (250°С) и за экономайзером (117°С) не превышает паспортных значений (соответственно 300°С и 146°С).

Температура стенок котла в соответствии с «Правилами технической эксплуатации тепловых энергоустановок» не должна превышать 45°С. Средняя температура обмуровки котла не превышает нормативных значений.

Паровой котел ДЕ-25/14 ст. № 4

Таблица 1.1.1.3.

№	Наименование показателя	Ед. изм.	Величина показателя
№	Наименование показателя	Ед. изм.	по режимной карте	факт
1	Паропроизводительность	т/ч	15,5	13,1
2	Давление пара в барабане котла	кгс/см²	8	7,5
3	Тепловая нагрузка котла	Гкал/час	10,0	9,33
4	Давление газа перед горелками	кгс/м²	900	800
5	Давление воздуха перед горелками	кгс/м²	-	115
6	Температура питательной воды перед экономайзером после экономайзера	°С	102 115	102 114
7	Температура дымовых газов перед экономайзером после экономайзера	°С	260 120	255 122
8	Содержание О2 за котлом за экономайзером	%	4,6 5,6	5,1 8,2
9	Содержание СО2 за котлом за экономайзером	%	8,6 8,4	8,9 7,2
10	Коэффициент избытка воздуха за котлом за экономайзером	—	1,25 1,32	1,29 1,57
11	Присосы воздуха в газоходе котла	%	7	28
12	Температура холодного воздуха	°С	20	20
13	КПД котла брутто	%	91,53	91,19
14	Удельный расход топлива	кг/Гкал	156,1	156,4
15	Расход газа на котел	Нм³/час	1350	1263

Котел работает с небольшими присосами воздуха (∆α). Фактически α составляет: за котлом 1,29, за экономайзером 1,57. Присосы воздуха превышают значения по режимной карте, приведенные к номинальной нагрузке. Температура продуктов сгорания за котлом (255°С) и за экономайзером (122°С) не превышает паспортных значений (соответственно 300°С и 146°С).Средняя температура обмуровки котла не превышает нормативных значений.

1.1.2 Диаграммы планирования обеспечением тепловой энергией

А-0

Диаграмма содержит наиболее общее описание объекта моделирования – процесса планирования ремонтных работ тепловых сетей и котельной, то есть информацию о том, как и с помощью чего составляется план профилактических ремонтных работ.

А0

Данная диаграмма показывает более детальный процесс планирования ремонтных работ. А именно, собирается необходимая информация об изношенном оборудовании, параллельно информация об оборудовании не пригодном больше к эксплуатации и оборудовании, нуждающемся в профилактических работах. После этого составляется план ремонтных работ.

А1

Диаграмма описывает более детально процесс выбора изношенного оборудования. Он осуществляется за счет осмотра оборудования, а также составляется список жалоб жителей, на изношенность труби батарей. Далее списки соединяются и формируются в единый. На выходе формируется список изношенного оборудования.

А2

Данная диаграмма описывает процесс выбора оборудования, не пригодного по срокам эксплуатации. А именно формируются списки оборудования котельной, не пригодной более к эксплуатации. Параллельно формируются списки тепловых сетей, также не пригодных больше по срокам годности. На выходе формируется список просроченного оборудования тепловых сетей и котельной.

А3

Диаграмма описывает процесс выбора оборудования, нуждающегося в профилактике. Формируются параллельно список оборудования котельной и список тепловых сетей, нуждающихся в профилактических работах. После этого составляется список оборудования, которому необходимы профилактические работы.

А4

Данная диаграмма показывает порядок формирования плана ремонтных работ. Формируется общий список необходимого оборудования. После этого формируется план нового периода ремонтных работ. Если необходимо, план корректируется.

1.2.Определение целей, выбор функциональных задач проектируемой системы.

1.2.1.Дерево целей АИС

Для повышения производительности необходимо повышать качество технического обслуживания и совершенствовать методику планирования ремонтных и профилактических работ.

Сама методика планирования ремонтных работ может быть несовершенной. Следовательно, необходимо совершенствовать методику, учитывая опыт высококвалифицированных специалистов (экспертов).

Таким образом, необходимо совершенствовать и планы ремонтных работ тепловых сетей и котельной.

Исходя из того, что было сказано выше, сформируем дерево целей, представленное на рисунке 1.2.1.1.

2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА АИС

2.1. Функции и задачи, реализуемые системой

Предпроектное обследование - одна из первых задач, которую приходится решать разработчикам АИСС. Целью данной задачи является подготовка материалов для выработки решений и рекомендаций по совершенствованию и реконструированию информационных потоков путем анализа объемов информации, маршрутов движения, а также трудоемкости операций по её преобразованию.

Данные, необходимые для анализа, получают путем обследования структурных элементов (подразделений) системы управления объекта и их систематизации. Систематизацию материала проводят, выполняя следующие действия:

Определение исходных данных и источников информации;
Определение результатов решения задач и потребителей информации;
Построение первоначального списка задач автоматизированной обработки данных;
Декомпозиция задач обработки данных;
Построение информационной модели процесса обработки данных, существующей системы управления.

2.2. Внешние объекты АИС

СПИСОК ВНЕШНИХ ОБЪЕКТОВ:

E - Пользователи АИС;

Е1- Коммунально-эксплуатационное предприятие;

E2 – Главный инженер;

Е3 - Главный экономист;

Е4- Сантехники;

Е5 - Бухгалтерия;

E6 – Начальник теплохозяйства;

Е7 – Начальник котельной;

Е8 – Население.

Структура внешних объектов АИС представлена на рисунке 2.2.1.

Рис. 2.2.1. Структура внешних объектов.

2.3. Структура данных АИС

Входные данные:

Список исходных данных задач и источников информации приведены в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1.

Номер	Наименование задачи	Наименование входных документов
Р1	Осмотр оборудования	Информация о сроках эксплуатации оборудования
		Информация о состоянии тепловых сетей
		Информация о состоянии котельной
		Информация о местоположении тепловых сетей
Р2	Формирование списка по заявкам жителей	Заявки жителей
Р3	Формирование списка просроченного оборудования котельной	Информация о состоянии котельной
		Информация о сроках эксплуатации оборудования
Р4	Формирование списка тепловых сетей, не пригодных по срокам эксплуатации	Информация о состоянии тепловых сетей
		Информация о сроках эксплуатации оборудования
Р5	Формирование списка оборудования котельной, нуждающегося в профилактике	Информация о состоянии котельной
		Информация о сроках профилактики оборудования

Продолжение таблицы 2.3.1.

Номер	Наименование задачи	Наименование входных документов
Р6	Формирование списка профилактических работ тепловых сетей	Информация о состоянии тепловых сетей
		Информация о сроках профилактики оборудования
Р7	Планирование закупок необходимого оборудования	Список просроченного оборудования
		Список изношенного оборудования
		Список оборудования для профилактики
Р8	Установка даты и сроков проведения ремонтных работ	План прошлого года
		Информация о местоположении тепловых сетей
Р9	Составление плана	Список изношенного оборудования
		Список просроченного оборудования
		Список оборудования, нуждающегося в профилактике
		Информация о местоположении тепловых сетей
		Информация о сроках эксплуатации оборудования

Выходные данные:

Результатом выполнения задач АИСС являются данные, на основании которых принимаются решения. Таким образом, потребителями информации являются конечные пользователи. Список принимаемых решений и результаты решения задач приведены соответственно в таблице 2.3.2.

Таблица 2.3.2.

№	Наименование задачи	Наименование документов для принятия решения	Лицо, принимающее решение
1	Осмотр оборудования	Список оборудования, не пригодного по осмотру	Главный инженер
2	Формирование списка по заявкам жителей	Список заявок жителей	Главный инженер
3	Формирование списка просроченного оборудования котельной	Список просроченного оборудования	Главный инженер
4	Формирование списка тепловых сетей, не пригодных по срокам эксплуатации	Список просроченного оборудования	Главный инженер
5	Формирование списка оборудования котельной, нуждающегося в профилактике	Список оборудования для профилактики	Главный инженер
6	Формирование списка профилактических работ тепловых сетей	Список оборудования для профилактики	Главный инженер
7	Планирование закупок необходимого оборудования	Список по приоритету	Главный экономист
8	Установка даты и сроков проведения ремонтных работ	План ремонтных работ тепловых сетей и котельной	Главный экономист

Список информационных элементов:

М – Информационные элементы модели;

М1- Информация о сроках эксплуатации оборудования;

М2- Информация о состоянии тепловых сетей;

М3- Информация о состоянии котельной;

М4- Информация о местоположении тепловых сетей;

М5- Список изношенного оборудования;

M6- Список просроченного оборудования;

М7- Список оборудования, нуждающегося в профилактике;

М8- Информация о сроках профилактики оборудования;

М9- Заявки жителей;

М10- Список оборудования, не пригодного по осмотру;

М11- Список заявок жителей;

М12- План прошлого года;

М13- Список необходимой техники;

М14- Список цен оборудования;

М15- Список по приоритету.

Структура информационных элементов представлена на рисунке 2.3.1.

Рис. 2.3.1. Структура информационных элементов.

2.4. Декомпозиция задач

Необходимость декомпозиции задач обосновывается с помощью одного из принципов, сформулированных ещё Декартом: «Делить каждое из исследуемых затруднений на столько частей, сколько это возможно и нужно для лучшего их преодоления».

Существуют следующие основные причины, которые приводят к необходимости разбиения задач:

Размер задачи;
Различные сроки (моменты времени) выполнения отдельных частей (подзадач) задачи.

Список задач:

P0 - Операции автоматизированной обработки данных;

P1 - Осмотр оборудования;

P2 - Формирование списка по заявкам жителей;

P3 - Формирование списка просроченного оборудования котельной;

P4 - Формирование списка тепловых сетей, не пригодных по срокам эксплуатации;

P5 - Формирование списка оборудования котельной, нуждающегося в профилактике;

Р6 - Планирование закупок необходимого оборудования;

Р7 - Установка даты и сроков проведения ремонтных работ;

Р8 - Составление плана.

Структура операций (задач) представлена на рисунке 2.4.1.:

Рис. 2.4.1. Структура операций (задач).

2.5. Операционная диаграмма работы системы

Обозначения в операционной диаграмме А0. Планирование ремонтных работ:

E2 – Главный инженер;

Е3 - Главный экономист;

Е7 – Начальник котельной;

Автоматизированная информационная система перспективного планирования производственной деятельности КЭП 📙 Дипломная → 🆔 276