Курсовая работа: Исследование влияния эргономических факторов геофизической аппаратуры на показатели качества ГИС
Курсовая работа: Исследование влияния эргономических факторов геофизической аппаратуры на показатели качества ГИС
Кафедра общей и прикладной геофизики
Курсовая работа
по геофизическим исследованиям
скважин
тема:
“Исследование влияния эргономических
факторов геофизической аппаратуры на показатели качества ГИС”
|
Выполнила: Кузнецова А.О. гр. 4151 |
|
Проверил: проф. Неретин В.Д. |
Дубна, 2005
Содержание
Введение
Основная
часть
Что такое
эргономика
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН.
1. ОСНОВНЫЕ
ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ КОМПЫОТЕРИЗИРОВАННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СКВАЖИН ПРИБОРАМИ НА КАБЕЛЕ
2. ЦИФРОВЫЕ
И ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМЫЕ ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ И
СТАНЦИИ
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РЕГИСТРИРУЮЩИХ СИСТЕМ ГИС
Эргономика
рабочего места при работе с компьютером
Заключение
Список
литературы
Введение
Геофизические
исследования скважин (ГИС) являются областью прикладной геофизики, в которой
современные физические методы исследования вещества используются для
геологического изучения разрезов пройденных скважинами, выявления и оценки
запасов полезных ископаемых, получение информации о ходе разработке
месторождений и о техническом состоянии скважин.
В последние годы
значительно увеличились глубины скважин и соответственно усложнились условия их
проходки. Это потребовало создание новых высокопроизводительных приборов и
аппаратуры на основе достижений электронной техники и широкого внедрения
обработки данных на ЭВМ. Но создание новых комплексов по сбору и обработке
данных не устранило проблему получения качественных результатов при проведении
исследований в скважинах.
В данном курсовом проекте
были рассмотрены некоторые эргономические факторы геофизической аппаратуры,
которые непосредственно влияют на качество и эффективность проведения ГИС.
Основная часть
Эргономика (от греч.
“эрго” – работаю и “номос” – правило, закон.) представляет собой одну из самых
молодых дисциплин, которая стала формироваться с конца 40-х годов XX столетия. Эргономика – это
научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных
условиях его (их) трудовой деятельности, связанной с использованием машин или
механизмов с целью повышения эффективности функционирования таких систем путем
оптимизации средств, условий и процесса труда.
Эргономика является
одновременно и исследовательской и проектировочной дисциплиной, так как одной
из её задач является разработка методов учета человеческих факторов при
проектировании новой и модернизации старой техники и технологии, а также
существующих условий труда.
Объектом исследования эргономики является
система “человек – машина – среда” (СЧМ). Эргономика рассматривает СЧМ как
сложное функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.
Структурная схема СЧМ приведена на рис.1.
Рис. 1. Структурная схема
СЧМ
Предмет эргономики – конкретная трудовая
деятельность человека, использующего машины.
Эргономика рассматривает
технический и человеческий аспекты в неразрывной связи. Сочетание способностей
человека и возможностей машины существенно повышает эффективность
функционирования СЧМ. Поэтому решение прикладных проблем эргономики
предполагает движение одновременно в двух направлениях – от требований человека
к машине и условиям ее функционирования и, наоборот – от требований машины и
условий ее функционирования к человеку. Оптимальные решения находятся, как
правило, на пересечении этих направлений. Тем самым эргономика решает
задачи рациональной организации деятельности людей в СЧМ, целесообразного
распределения функций между человеком и машиной.
Следует особо подчеркнуть, что
эргономика изучает определенные свойства СЧМ, которые получили название
человеческих факторов. Они представляют собой интегральные характеристики связи
человека и машины, проявляющиеся в конкретных условиях их взаимодействия при
функционировании системы.
Знание человеческих
факторов позволяет формулировать требования к профессиональному отбору и
обучению персонала, техническим средствам подготовки, согласованию внешних
средств трудовой деятельности и способов ее осуществления. Увеличивается роль
человеческих, факторов применительно к задачам проектирования, создания и
использования технически сложных изделий культурно-бытового назначения
(радиоаппаратура, магнитофоны, телевизионная техника и др.).
Человеческие факторы
всесторонне проявляются и фиксируются в такой целостной эргономической характеристике
СЧМ, как эргономичность.
Под эргономичностью
понимают свойство техники изменять эффективность трудовой деятельности в СЧМ в
зависимости от степени ее соответствия физическим, биологическим и
психическим свойствам человека. Эргономичность формируется на базе таких
свойств техники, как управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость.
Управляемость – свойство техники изменять
эффективность выполнения человеком основной и вспомогательной работы при
обеспечении необходимых технологических операций над предметом труда.
Обслуживаемость – свойство техники изменять
эффективность выполнения человеком трудовых операций по приведению техники в
состояние готовности к функционированию и поддержанию этого состояния во
времени.
Освояемость – характеризует эффективность
приспособления техники к быстрому и качественному овладению техникой техническим
и управляющим персоналом.
Обитаемость – эргономическое свойство техники,
приближающее условия её функционирования к оптимальным биологическим параметрам
внешней среды, при которых работающему человеку обеспечивается нормальное
развитие, хорошее здоровье и высокая работоспособность.
Качественными
показателями эргономичности являются:
·
по управляемости:
-
среднее время или
коэффициент занятости человека-оператора выполнением определенной единицы
технологического процесса;
-
вероятность
выполнения человеком-оператором единицы технологического процесса с заданным
качеством;
-
производительность
или норма времени на единицу труда;
·
по
обслуживаемости:
-
среднее
оперативное время занятия человека подготовкой техники к её применению;
-
среднее оперативное
время занятостью восстановлением или профилактикой техники;
·
по освояемости:
-
среднее
календарное время профессиональной подготовки человека-оператора;
-
уровень
квалификации человека, необходимый для обслуживания техники.
Говоря о задачах эргономики,
необходимо вести речь о комплексе задач, стоящих перед эргономикой и решаемых
ею.
Одной из важнейших задач
эргономики является оптимизация условий труда, для чего изучаются возможности и
особенности различных категорий индивидов с целью учета полученных результатов
при проектировании оборудования рабочих мест. В том числе эргономика
приобретает все большее значение и в решении комплексной проблемы реабилитации
лиц, в той или иной мере утративших работоспособность.
С этой же целью в
эргономике изучаются психофизические возможности и особенности людей пожилого
возраста. Таким образом, эргономика создает научную базу для решения важной
социальной проблемы по вовлечению в производительный труд указанной части
населения.
Эргономика призвана
решать ряд проблем, связанных с оценкой точности, надежности и стабильности
работы, влияния психической напряженности, утомления, эмоциональных факторов и
особенностей нервно-психической организации оператора на эффективность его
деятельности в СЧМ.
Большое значение имеет
создание эргономического обеспечения научной организации и безопасных условий
труда. С этой целью должна производиться разработка эргономических норм и
требований, а также эргономической оценки качества промышленной продукции.
Эргономика должна решать
также ряд задач методологического характера. Это связано с тем, что она как
наука находится в стадии становления, активного развертывания исследований.
Разработка методологических проблем способствует построению теории эргономики и
тем самым, обогащает практику конкретных исследований.
Выявление направлений
исследований и круга решаемых задач позволяет сформулировать общую цель или
главную задачу эргономики. Главная цель эргономики формулируется как единство
трех аспектов исследования и проектирования:
1) повышение
эффективности деятельности и соответственно функционирования человеко-машинных
систем;
2) охраны здоровья людей;
3) всестороннего развития
личности людей, участвующих в трудовом процессе. Принятие тезиса о триедином
характере главной цели эргономики позволяет избежать отрыва эргономических
исследований от конкретных задач развития производства.
Можно сформулировать и основные
задачи эргономических разработок, реализуемые при решении любой
эргономической задачи.
1.
Анализ и
синтез деятельности оператора в СЧМ. В процессе анализа изучается структура деятельности
оператора, выявляются цели, мотивы и способы выполнения трудовой деятельности,
рассматриваются возможные режимы работы и оценивается их влияние на результаты
труда. На основании этих исследований определяются необходимые требования к
характеристикам человека – оператора.
2.
Изучается
комплекс эргономических свойств (характеристик) человека – оператора. Исследуется работа органов чувств
человека, его центральной нервной системы, моторно-двигательного аппарата и
т.д. Причем рассматриваются только оптимальные значения этих характеристик, а
не экстремальные.
3.
Организация
рабочего места оператора с учетом комплекса его эргономических свойств, определенных
ранее. Разрабатываются требования, предъявляемые к рабочему месту в целом и к
отдельным его элементам, с целью обеспечения максимальных удобств и
эффективности работы.
4.
Профессиональная
подготовка операторов, включающая в себя профотбор, профобучение, тренировку и формирование
коллективов.
5.
Эргономическое
проектирование и оценка СЧМ.
6.
Определение
экономического эффекта эргономического обеспечения.
Начавшаяся
компьютеризация ГИС, создание полных компьютерных технологий, цифровая передача
и обработка данных преследуют решение нескольких основных информационных и
экономических задач:
1) повышение
достоверности первичной информации за счет ее оцифровки непосредственно в
местах получения (скважинных приборах), передачи без искажений по линиям связи,
цифровой обработки и регистрации;
2) повышение точности
определения геологических параметров и технического состояния скважин
вследствие совмещения измерений разнотипными скважинными приборами в единых
скважинных условиях;
3) учет влияния
геолого-технических условий исследований в процессе измерений;
4) проведение оперативной
комплексной обработки информации в режиме реального времени с различными
средствами и процедурами контроля качества первичных данных;
5) проведение глубокой
многопараметровой комплексной интерпретации геофизических и геологических
данных в стационарных условиях с построением трехмерных моделей коллекторов и
залежей;
6) сокращения времени
непроизводительного простоя скважин и принятия управляющих решений;
7) быстрый и облегченный
обмен данными с другими информационно-измерительными системами.
Обязательными составными
элементами СГИИС для исследования приборами на кабеле являются:
1) цифровые многозондовые
скважинные приборы с управляемыми режимами измерений, работающие в
комбинированных сборках (агрегатируемые);
2) цифровая телеметрия,
обеспечивающая асинхронный доступ к данным каждого измерительного зонда и
управляющим элементам прибора;
3) цифровая
компьютеризированная лаборатория, включающая средства сбора цифровой и
аналоговой информации от скважинных приборов, спускоподъемного и
вспомогательного оборудования и управления их работой, средства регистрации,
визуализации, обработки, хранения и передачи полученной информации,
вспомогательные средства, обеспечивающие работоспособность всех систем
лаборатории (станции), диагностику и контроль их состояния, средства резервирования;
4) спускоподъемное
оборудование, работающее в автоматическом или полуавтоматическом режиме;
5)
программно-методическое обеспечение калибровки и тестирования приборов,
проведения измерений, обработки, хранения и передачи информации, диагностики и контроля
их состояния составных частей информационно-измерительного комплекса и
программного обеспечения.
Компьютеризированная
информационная технология геофизических исследований скважин содержит следующие
этапы:
·
получение задания
на проведение исследований;
·
выбор методики и
технических средств для исследований;
·
подготовка
технических средств к исследованиям;
·
проведение
исследований и оформление промежуточного результата;
·
обработка
результатов исследований, представление материалов заказчику в соответствующей
форме;
·
выдача
заключения.
Каждому из этих этапов
соответствует определенный регламент работ, который должен быть выполнен на
основе существующих или вновь созданных методик работ, а каждое рабочее
место специалиста, выполняющего тот или иной этап, необходимо оснастить
соответствующими техническими средствами и программно-методическим обеспечением.
В общем виде СГИИС состоит из комплекса средств получений геофизической
информации на скважине и ряда автоматизированных рабочих мест специалистов на
базе ПК (АРМ геолога. АРМ геофизика-интерпретатора, АРМ метролога и т.д.),
которые должны быть объединены в единую интегрированную информационную систему
промыслово-геофизического предприятия.
Центральным звеном этой
системы является информационно-измерительная система геофизических исследований
скважин (СГИИС), которая включает в себя набор технических средств (скважинные
приборы, геофизическая лаборатория, подъемник и т.д.) и методическое
обеспечение, определяющее регламент работ при каждом виде измерений.
Критерии оценки
эффективности применения СГИИС можно найти только на основе системного анализа
всей технологии проведения ГИС. Системный анализ предполагает рассмотрение с
технологических, программных средств для выполнения определенной задачи, в частности
проведения всего комплекса ГИС. Функции, позволяющие поднять производительность
и геологическую эффективность системы на качественно новый уровень, имеют самые
высокие экспертные весовые оценки, определяющие степень значимости каждой из
функций.
В настоящее время в
геофизических производственных организациях РФ и стран СНГ эксплуатируется
большое количество промыслово-геофизических лабораторий и станций, оснащенных
оборудованием для цифровой регистрации данных ГИС. На базах геофизических
предприятий с помощью отдельно выпускаемых регистраторов (МКС-Самотлор, ПВК,
Пласт-5, КИУ) была проведена модернизация серийных аналоговых лабораторий
ЛКС-7АУ-03.
Перечисленные лаборатории
обладают различными функциональными возможностями и по-разному вписываются в
полный цикл компьютерной технологии геофизического предприятия.
Вне зависимости от
области применения промыслово-геофизической лаборатории (геофизические
исследования открытого ствола, обсаженной скважины, контроль за эксплуатацией
скважины) промыслово-геофизическая лаборатория состоит из ряда подсистем:
·
сбора
геофизической информации;
·
регистрации и
визуализации;
·
питания и
управления;
·
контроля за
спускоподъемными операциями;
·
силового питания.
Подсистема сбора
геофизической информации предназначена для выделения и разделения по регистрирующим каналам
измерительной информации, поступающей по кабелю от скважинных приборов.
Подсистема регистрации
и визуализации
включает в себя средства, необходимые для автоматической регистрации получаемых
от подсистемы сбора геофизической информации данных, и их визуализацию с целью
контроля качества регистрации.
Подсистема питания и
управления
осуществляет питание скважинных приборов и управление работой исполнительных
механизмов (двигателей постоянной и переменного тока, переключателей и т.п.). В
качестве источника питания для работы исполнительных механизмов скважинных
приборов применяется блок БУСП-М, выходы которого связаны с измерительными
панелями этих приборов. При работе с цифровыми связками программно-управляемых
скважинных приборов дополнительно вводится блок кабельного интерфейса.
Подсистема силового
питания осуществляет питание оборудования лаборатории стабилизированным
напряжением промышленной частоты. В случаях работы при больших провалах
сетевого питания в состав лаборатории вводится агрегат бесперебойного питания с
аккумуляторами.
Подсистема контроля за
спускоподъемными операциями предназначена для обеспечения синхронной работы регистрирующих средств
лаборатории с движением прибора в скважине и определения параметров этого
движения (глубина, скорость, натяжение кабеля).
Техническая оснащенность
геофизических партий определяется задачами, решаемыми геофизической службой, и
условиями проведения исследований.
Одно из основных
требований, предъявляемых к проводимым работам, – это высокая точность
измерения изучаемого параметра. По техническим условиям погрешность измерения
основных геофизических параметров не должна превышать 5%. В то же время
исследования проводятся не в стационарных условиях, а в скважинных,
расположенных на значительном удалении от мест базирования геофизической
службы. Для современных скважин характерны большие глубины, высокие
температуры, ограниченный диаметр. Поэтому вся геофизическая аппаратура должна
быть высокоточной, устойчивой к вибрациям и тряске, надежной в работе при
значительных перепадах температуры.
Страницы: 1, 2
|