Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

УДК 005.8:65.012

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Удосконалення управління комунікаціями у проектах освоєння морських газових родовищ на основі геоінформаційних технологій

05.13.22 - Управління проектами та програмами

Барт Ольга Олександрівна

Миколаїв - 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України (м. Миколаїв)

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Блінцов Володимир Степанович, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, завідувач кафедри електрообладнання суден та інформаційної безпеки

Офіційні опоненти:

- доктор технічних наук, професор Чернов Сергій Костянтинович, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри управління проектами

- кандидат технічних наук, доцент Медведєва Олена Михайлівна, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля Міністерства освіти і науки України, доцент кафедри управління проектами та прикладної статистики

Захист відбудеться " 3 " липня 2009 р. о 11 год. 00 хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д38.060.02 при Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України за адресою: 54025, м. Миколаїв, проспект Героїв Сталінграда, 9, головний корпус НУК, ауд. 360.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова за адресою: 54025, м. Миколаїв, проспект Героїв Сталінграда, 9.

Автореферат розісланий " 3 " червня 2009 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради доктор технічних наук, професор Тимошевський Б.Г.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дослідження. Україна володіє значними запасами газу та конденсату на шельфі Азовського та Чорного морів, тому освоєння морських газових родовищ (МГР) є невід'ємною складовою національної доктрини забезпечення енергетичної незалежності держави. З позиції теорії управління проектами роботи з освоєння МГР підпадають під поняття проект за основними ознаками теорії управління проектами - метою, унікальністю, орієнтацією на кінцевий результат, життєвим циклом, обмеженнями тощо.

Освоєння МГР, за звичай, виконується як комплексний проект у наступні етапи: науково-дослідний; проектно-вишукувальний; будівництво (буріння експлуатаційних свердловин; будівництво гідротехнічних споруд, будівництво трубопроводів на морі і суші, випробування і введення в експлуатацію морського газодобуваючого виробництва (МГДВ)); експлуатація МГДВ; ліквідація МГДВ. Питання управління проектами освоєння МГР постійно знаходиться у полі зору українських та зарубіжних науковців. Значний внесок в розробку теоретичних основ освоєння МГР Азово-Чорноморського шельфу внесли: Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, ТОВ «Інститут «Шельф», ДАТ «Чорноморнафтогаз», ДК «Укргазвидобування» (Україна) та РДУ нафти і газу ім. І.М. Губкіна (Росія). В освоєння МГР та управління проектами значний внесок зробили українські науковці Возний В.Р., Іванов М.К., Ільницький М.К., Глухов В.В., Гулячек В.І., Любімцев В.О., Яремійчук Р.С. та зарубіжні дослідники Адамянц П.П., Бакланов А.В., Забродін Ю.М., Коліков В.Л., Михайличенко А.М., Саруханов А.М., Кіршенбаум Р. та ін.

Проте розвиток інформаційних технологій та зростання вимог до якості управління проектами освоєння МГР (у першу чергу - до оперативності й достовірності інформації про проект) вимагають створення нових підходів до управління комунікаціями (інформаційним зв'язком) з широким використанням геоінформаційних технологій (ГІТ), які враховують просторовий характер об'єктів МГР та дають змогу підвищити ефективність управління проектами шляхом оперативного створення й використання їх географічних характеристик - електронних карт (ЕК), 2D і 3D моделей рельєфу та інженерних конструкцій, що на ньому розташовуються).

Аналіз науково-технічної та виробничої літератури показує, що впровадження ГІТ в управління комунікаціями у проектах освоєння МГР на цей час носить фрагментарний характер (впроваджуються окремі ЕК, розробляються 2D- і 3D- моделі окремих елементів будівництва МГДВ тощо). Практично відсутні роботи по управлінню спеціальними видами комунікацій у проектах морської частини МГР, оскільки на сьогодні не створено засобів електронної картографії донної поверхні й підводних об'єктів, та засобів підводної географічно прив'язаної інспекції підводних об'єктів МГДВ, як джерел оперативної та достовірної інформації для учасників проекту.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках держбюджетної науково-дослідної роботи „Управління проектами освоєння морських газових родовищ на основі застосування геоінформаційних технологій” (державний обліковий номер 0308U009038) на кафедрі електрообладнання суден та інформаційної безпеки (м. Миколаїв), де автор є відповідальним виконавцем.

Мета дослідження - підвищення ефективності управління комунікаціями (інформаційним зв'язком) у проектах освоєння морських газових родовищ шляхом розробки теоретичних основ створення спеціалізованих геоінформаційних підрозділів для отримання оперативної та достовірної геоінформації про морську частину родовища, розробки каналів комунікацій для них на основі нових надводних і підводних картографічних засобів та розробки математичної моделі генеральної схеми освоєння родовища з урахуванням географічних характеристик його складових.

Для досягнення поставленої мети в дисертації обґрунтовано й розв'язано наступні наукові й практичні задачі:

- виконано аналіз особливостей геоінформаційної складової функціонування проектно-орієнтованої організації, яка веде освоєння МГР (ПОО), та інформаційного зв'язку між учасниками проекту освоєння МГР;

- розроблено вимоги до геоінформації про проект як до інформаційного підґрунтя прийняття проектних рішень щодо освоєння МГР;

- визначено основні напрямки удосконалення управління комунікаціями у проектах освоєння МГР на основі впровадження геоінформаційних технологій та організації служб, які забезпечують оперативне оновлення існуючих і створення нових електронних картографічних даних;

- обґрунтовано необхідність інтеграції типових програмних продуктів проектного менеджменту та електронної картографії з метою використання геоінформації для кількісного порівняльного аналізу варіантів освоєння МГР, визначено вимоги до математичного забезпечення такого аналізу;

- досліджено властивості спеціалізованого комплексу картографування донної поверхні та підводного апарата-робота як нових оперативних джерел геоінформації про морську частину створюваного морського газодобуваючого виробництва.

Об'єктом дослідження є процеси управління комунікаціями в проектах освоєння МГР на основі геоінформаційних технологій.

Предметом дослідження є вплив геоінформаційних технологій та нових надводних і підводних картографічних засобів на управління комунікаціями проектів освоєння МГР, удосконалення організаційної структури ПОО шляхом створення спеціалізованих геоінформаційних підрозділів як джерел оперативної та достовірної геоінформації про морську частину МГДВ.

Методи дослідження: теоретичні основи формування концепцій - для розробки концепції удосконалення управління проектами освоєння МГР на основі геоінформаційних систем; загальна теорія геоінформаційних систем як теоретичне підґрунтя їх застосування в задачах освоєння МГР; математичне й комп'ютерне моделювання як інструмент дослідження ефективності застосування геоінформаційних технологій; матрично-топологічний опис структури облаштування МГДВ - для формалізації об'єкта дослідження в задачах проектного менеджменту; методи аналізу і синтезу організаційних структур - для опису розроблених спеціалізованих геоінформаційних підрозділів ПОО.

Наукова новизна отриманих результатів, що виносяться на захист, полягає в наступному.

ВПЕРШЕ:

- на основі системного підходу розроблено концепцію удосконалення управління комунікаціями проектів освоєння морських газових родовищ шляхом застосування геоінформаційних технологій та нових засобів отримання географічно зв'язаної інформації про об'єкти освоєння, що утворює теоретичну основу підвищення ефективності збору і поширення інформації у проектах;

- на основі застосування структурного підходу розроблено інформаційну модель сектору морської геоінформатики у складі групи надводних та підводних робіт та групи обробки інформації, що утворює теоретичну основу для побудови нових каналів комунікацій;

- на основі застосування сучасних підводних технологій і бездротового зв'язку розроблено нові канали комунікацій для сектору морської геоінформатики на базі спеціалізованого картографічного комплексу та телекерованого підводного апарата-робота, що утворює мобільний офіс і забезпечує оперативне отримання й передачу достовірної інформації про морську частину морського газового родовища;

- шляхом використання створеної геоінформаційної складової про об'єкти морського газового родовища розроблено матрично-топологічну модель генеральної схеми його освоєння як теоретичне підґрунтя для порівняльної кількісної оцінки варіантів освоєння.

УДОСКОНАЛЕНО на основі аналізу інформаційного зв'язку між учасниками проекту організаційну структуру проектно-орієнтованої організації шляхом створення підрозділів геоінформаційного менеджменту й геоінформаційного забезпечення робіт, які забезпечують своєчасне формування, передачу і використання геоінформації про морську частину морського газового родовища.

Практичне значення отриманих результатів. Теоретичні результати дисертації впроваджені у Міжнародній академії морських наук, технологій і інновацій при розробці нових технологій геоінформаційного менеджменту і використані в НУК ім. адмірала Макарова МОН України при підготовці спеціалістів і магістрів по спеціальності 8.050201 «Менеджмент організацій».

Особистий внесок здобувача. Всі наукові результати отримані автором самостійно. Особистий внесок підтверджують 4 самостійних наукових публікацій у фахових виданнях. В роботі [1] автором сформульовано задачі проектування й експлуатації МГДВ на основі ГІТ, розроблено етапи їх упровадження в управління проектами, визначено вимоги до програмного й апаратного забезпечення ГІТ. В роботі [2] автором сформульовано вимоги до інформаційних потреб учасників проекту та обґрунтовано застосування нових комунікаційних технологій. В роботі [6] автором запропоновано узагальнену структуру та модель управління комунікаціями у проектно-дослідної фази проекту освоєння МГР. В роботі [7] автором розроблено основні концептуальні положення управління комунікаціями в проекті освоєння МГР на основі застосування сучасних ГІТ та комп'ютерних технологій як теоретичної основи підвищення ефективності інформаційного забезпечення учасників проекту. В роботі [9] автором розроблено структуру та склад технічного забезпечення служби геоінформаційного забезпечення надводних та підводних робіт по освоєнню МГР та розроблено інформаційні моделі її елементів.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи й обговорювалися на I міжнародній науково-практичній конференції «Управління проектами: стан та перспективи», Миколаїв, 2005 р.), Міжнародній науково-технічній конференції аспірантів, молодих науковців і студентів «Інформаційно-керуючі системи і комплекси» (Миколаїв, 2005 р.), ІІІ міжнародній конференції «Управління проектами: стан та перспективи» (Алушта, 2007 р.), V міжнародній конференції «Управління проектами у розвитку суспільства», (Київ, 2008 р.), ІV міжнародній конференції «Управління проектами: стан та перспективи», (Судак, 2008 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 9 статей у фахових наукових виданнях (4 без співавторів), 5 тез доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях (2 без співавторів).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація містить вступ, 4 розділи, висновки, 5 додатків. Повний обсяг дисертації - 208 сторінок. У тому числі 149 сторінки основного тексту, 45 рисунків, 10 таблиць, 5 додатків на 35 сторінках. Список використаних літературних джерел містить 145 найменувань і викладений на 15 сторінках.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність обраної теми, визначено мету, предмет і об'єкт дослідження, сформульовано основні завдання дослідження, наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі проведено аналіз морських газових родовищ української частини шельфу Чорного та Азовського морів, сформульовано їх особливості як об'єктів проектного менеджменту: наявність сухопутної (берегової) та морської (надводної та підводної) частин створюваного МГДВ та наявність їх просторових (географічних) характеристик; суттєвий вплив на ефективність розроблюваного МГДВ інформаційно-комунікаційного забезпечення учасників проекту, у першу чергу, забезпечення їх достовірною та своєчасною геоінформацією про існуючі та створювані об'єкти МГДВ.

Сформульовано прикладні наукові задачі, розв'язання яких забезпечить підвищення ефективності управління комунікаціями у проектах освоєння МГР: розробку концепції удосконалення управління комунікаціями (інформаційним зв'язком) у проектах на основі упровадження ГІТ; створення спеціальних підрозділів ПОО для забезпечення учасників проекту своєчасною і якісною геоінформацією про об'єкти МГДВ; розробку інформаційних моделей нових засобів морської техніки для цих підрозділів; інтеграцію існуючих програмних продуктів проектного менеджменту з геоінформаційними програмними продуктами з метою підвищення якості та оперативності використання інформаційного зв'язку у проектах освоєння МГР; розробку спеціалізованого математичного забезпечення для виконання багатоваріантних розрахунків у проектах освоєння МГР з використання геоінформації.

У другому розділі структуровано задачу удосконалення управління комунікаціями у проектах освоєння МГР та на основі системного підходу обрано принципи розробки концепції управління комунікаціями: узгодженість цілей; повнота системи; єдність основи; неповна детермінованість і стохастичність; принцип розвитку; принцип задоволеності всіх учасників; комплексність підходу. Концепція передбачає: розробку стратегії удосконалення управління комунікаціями на базі організаційно-технічного, математичного та програмного блоків робіт; визначення вимог до комунікацій у проекті, де головною формою представлення інформації є ЕК; розробку пропозицій щодо базової комунікаційної технології та опису узагальненої структури корпоративної геоінформаційної системи (ГІС) ПОО; розробку переліку задач облаштування МГДВ, розв'язання яких можливе за допомогою ГІТ.

Розроблено структуру моделі удосконалення управління комунікаціями, яка містить організаційно-технічний блок (удосконалення організаційної структури системи комунікацій в ПОО шляхом уведення до її складу нових геоінформаційних підрозділів та оснащення їх новими технічними засобами для створення геоданих), математичний блок (розробка спеціалізованої математичної моделі генеральної схеми освоєння МГР з урахуванням географічних характеристик об'єктів) і програмний блок (інтеграція програмних продуктів проектного менеджменту та ГІС-технологій для проектних завдань).

Визначено вимоги до комунікацій та базової геодокументації проекту.

У третьому розділі розроблено комплекс заходів щодо удосконалення планування інформаційного зв'язку у проектах освоєння МГР. Показано, що впровадження ГІС-технологій у діяльність ПОО необхідно виконувати на основі комплексного підходу, послідовно удосконалюючи процес управління комунікаціями від збору геоданих до їх використання, а планування інформаційного зв'язку у проектах освоєння МГР тісно пов'язувати з організаційним і технічним плануванням.

Розроблено вимоги до ЕК, карт-схем, цифрових 3D-моделей об'єктів МГДВ, цифрових фото-, відео- та гідроакустичних файлів, які необхідно створювати за допомогою новітніх супутникових та підводних технологій.

Узагальнений зв'язок між вхідними даними і вихідними результатами планування комунікацій запишемо у наступному вигляді:

(1)

де S={S_P, S_S, S_D, S_A, S_R} - множина розроблених функціональних структур плану управління комунікаціями у проекті; S_P,S,D,A,R - відповідно, множини структур збору, зберігання, поширення, доступу та коригування геоданих; V={V_C, V_L, V_T} - множина вимог до комунікацій; V_C,L,T - відповідно, підмножини вимог до змісту і часу отримання геоінформації та вимоги до технології, за якою необхідно реалізувати інформаційний зв'язок у проекті освоєння МГР; F_M={f_NE, f_CE, f_PE} - множина методів розробки плану управління інформаційним зв'язком у проекті освоєння МГР; f_NE,CE,PE - відповідно, підмножини методів оцінки потреб учасників проекту, розрахунків характеристик інформаційних каналів та оцінки ефективності їх функціонування.

Структуровано головні види інформаційного матеріалу у проектах освоєння МГР, які визначають вимоги до змісту комунікацій:

V_C={L, M},(2)

де

L={L_T, L_L, L_S, L_P, 3D_L };

M={M_N, M_D, M_B, M_W, M_V, M_I, M_F, M_R, 3D_M, M_MP, M_BK, M_WN, M_UP}.

У відношенні (2) позначено: L - множина ЕК сухопутної частини МГДВ, яка містить: цифрові топографічні карти L_T та цифрові ландшафтні карти L_L; цифрові спеціальні карти L_S та карти-плани L_P, що містять окремі види інформації щодо берегової інфраструктури; тривимірні моделі берегової інфраструктури 3D_L; М - множина ЕК морської частини МГДВ, яка містить: цифровані морські навігаційні карти M_N; карти глибин M_D; карти донної поверхні та донних ґрунтів M_B; сезонні карти вітрів M_W, течій M_V і льодових полів M_I; карти рибоохоронних зон M_F; ЕК рекреаційних зон та заповідників M_R тощо; географічно прив'язані дані про конструкцію та поточний технічний стан підводних частин інженерних морських конструкцій - тривимірні моделі об'єктів морської інфраструктури 3D_M, карти розташування морських стаціонарних платформ M_MP та блок-кондукторів M_BK, карти устьової апаратури M_WH, підводних трубопроводів M_UP тощо.

Аналіз вимог до часу отримання інформації для кожної фази ЖЦ проекту свідчить, що вони лежать у межах від декількох годин (поточна інформація) до декількох діб (аналітичні огляди, узагальнюючі довідки за замовленнями). Таким чином, геоінформація про МГР характеризується як цифрова оперативна, а її створення можливе за допомогою спеціального підрозділу ПОО. На прикладі вишукувально-проектної фази ЖЦ розроблено узагальнену трирівневу схему комунікацій між блоками робіт у проекті освоєння МГР.

Рівень DB (Data Base) містить бази даних (БД) з геоданими про раніше розроблені проекти освоєння МГР, БД обладнання для даного проекту; архів проектів тощо. Рівень PDM (Product Data Management) містить засоби автоматизації документообігу. Рівень CAD-CAE (Computer-Aided Design - Computer-Aided Engineering) оперує з цифровими 3D-моделями та геоданими.

На основі аналізу загальних інформаційних потреб учасників проекту розроблено узагальнену структуру робіт та інформаційного зв'язку в управлінні вишукувально-проектною фазою проекту облаштування МГДВ, рис. 1.

Рис. 1. Узагальнена структура робіт та інформаційного зв'язку в управлінні проектом.

Управління комунікаціями у проекті включає: розробку концепції управління К; планування комунікацій P; документування ходу робіт R; адміністративне закриття проекту E. На основі розроблених структур робіт та інформаційного зв'язку між ними синтезовано узагальнену модель управління комунікаціями у проекті на прикладі вишукувально-проектної фази освоєння МГР, яка символьною мовою алгоритмів може бути представлена у вигляді:

(3)

де A_P, A_DB - операції аналізу задач вишукувально-проектної фази освоєння МГР та аналіз архівної БД; S_IT - визначення інформаційних технологій реалізації управління комунікаціями у проекті; S_IN - визначення інформаційних потреб учасників проекту; S_OP - визначення оптимальної структури витрат на управління комунікаціями; C_PDM - управління комунікаціями з задачах обробки даних інженерних вишукувань; С_D, C_CAD, C_CAE - управління комунікаціями з задачах проектування облаштування МГДВ; О - оцінювання ефективності управління комунікаціями; Р = {S, C, O}.

На основі застосування функціонально-цільового підходу удосконалено організаційну структуру ПОО для забезпечення геоінформацією учасників проекту шляхом уведення служби геоінформаційного менеджменту (СМ) як складової менеджменту комунікацій проекту та обґрунтовано основні завдання її діяльності, рис. 2.

комунікація морський родовище геоінформаційний



Рис. 2. Удосконалена організаційна структура управління проектом.

На рис. 2 тонкими прямими лініями позначено загальні проектні інформаційні зв'язки, а товстими лініями та дугами - обмін геоінформацією між учасниками проекту.

Завдання служби ГМ полягає у визначенні основних інформаційних зв'язків і комунікаційних каналів на основі аналізу комунікаційних вимог учасників проекту та вибору ефективних засобів і технологій геокомунікацій, визначенні основних інструментів геокомунікацій, форм представлення геоінформації та виборі їх характеристик, плануванні комунікацій ГІС-складової конкретного проекту та його оточення, управлінні збором геоінформації, її нормалізація та поширення відповідно до плану комунікацій, моніторингу процесу використання геоінформації та її документування, забезпеченні звітності про використання геоінформації у проекті.

Розроблено узагальнену схему комунікацій та матрицю розподілу відповідальності для членів команди служби ГМ, табл. 1.

Таблиця 1. Узагальнена матриця розподілу відповідальності створення і використання геоінформаційної бази даних проекту

Фаза ЖЦ проекту	Відповідальний ГІТ-команди
	ГК	РК	СА	АдмБД	КПП	КВП	МК	МП	КО
Науково-дослідна	р	р	р	п	-	-	П	З	к, З
Проектно-вишукувальна	р	р	р	п	п	-	П	З	к, З
Будівельна	-	р	р	п	-	п	П	З	к, З
Експлуатаційна	р	р	р	п	-	п	П	З	к, З
Ліквідаційна	р	р	р	п	п	п	П	З	к, З
Післяпроектна	-	-	-	п	-	-	п	П	к, З

У таблиці позначено: ГК - геодезисти-картографи; РК - інженери-програмісти як розробники ЕК; СА - системні адміністратори; АдмБД - адміністратори інформаційної БД проекту; МК - менеджери комунікацій; КВП - керівники виробничих підрозділів; КПП - керівники проектних підрозділів; МП - менеджери проекту; КО - керівник організації; р - розробляє; п - погоджує; П - підписує; к - контролює; З - затверджує.

Обґрунтовано структуру, склад та задачі команди відділу геоінформаційного забезпечення робіт як виконавчої складової організаційної структури управління комунікаціями у складі двох секторів - сектору сухопутної геоінформатики Гео-С та сектору морської геоінформатики Гео-М.

Запропоновано команду сектору Гео-М у складі трьох груп фахівців: групи надводних робіт (ГНР), укомплектованої спеціалізованим картографічним комплексом (СКК); групи підводних робіт (ГПР); групи обробки надводної і підводної інформації (ГОІ) за вимогами служби ГМ, рис. 3.

Розроблено узагальнені матриці розподілу відповідальності для команди сектору Гео-М та показана доцільність об'єднання ГНР і ГПР.



Розроблено нові канали комунікацій для сектору Гео-М на основі СКК, ПАР та модуля безпровідного (супутникового) зв'язку (МБЗ), які у сукупності утворюють мобільний офіс з базуванням на судні-носії (СН). Розроблено структуру цих каналів інформації.

Розроблено інформаційну модель сектору Гео-М як теоретичну основу для побудови нових каналів комунікацій. Створено реляційні моделі баз даних інформації про об'єкти, отриманої за допомогою цих каналів.

Узагальнену інформаційну модель роботи СКК представлено у вигляді масиву картографічної інформації УМ_СКК:

УМ_СКК = {М₁…М_i,…М_N}; (4)

де - число промірних точок; ,, - геокоординати промірної точки; k_i - глибина моря в точці проміру;, v_СНі - відповідно, поточні значення курсу та швидкості руху СН; і - дата й час проведення i-го проміру.

Узагальнену інформаційну модель ПАР УМ_ПАР представлено чотирма інформаційними модулями ІМ, шістьма каналами збору й інформації КІ та чотирма модулями перетворення інформації МП:

УМ_ПАР = {ІМ, КІ, МП}; ІМ = {ІМ_Р, ІМ_ФВ, ІМ_ГА, ІМ_КВА} (5)

КІ={КІ_СН, КІ₁, КІ₂, КІ₃, КІ_ПК, КІ_МЗ}; МП = {МП_Р, МП_А, МП_Ц, МП_ПК} (6)

де ІМ_Р - інформаційний модуль власне ПАР як об'єкта керування; ІМ_ФВ - інформаційний модуль цифрового фото- та відеообладнання ПАР, за допомогою якого виконується інспекція підводних інженерних споруд МГДВ; ІМ_ГА, ІМ_КВА - відповідно, інформаційні модулі аналогових бортових гідроакустичних приладів ПАР (ехолотів, гідролокаторів, профілографів) та контрольно-вимірювальної апаратури, за допомогою якої виконується інспекція підводних об'єктів МГДВ; КІ_СН - канал передачі інформації про параметри руху СН (поточні географічні координати, курс, швидкість); КІ_1…3 - канали передачі інформації від інформаційних модулів ІМ до модулів МП_Р,А,Ц, де виконується її первинна обробка у контролері ПАР (метрологічне нормування та приведення до стандартної цифрової форми сигналів від сенсорів керування ПАР в МП_Р; від аналогових приладів ПАР МП_А; від цифрових сенсорів КВА МП_Ц); КІ_ПК - канал передачі інформації від бортового контролера ПАР до контролера ПК МП_ПК, де виконується вторинна обробка інформації (приведення цифрових даних до інформаційно нормальної табличної форми з атрибутами, формування фотокадрів, аудіо- та відеофрагментів, введення ідентифікаторів координатної прив'язки та часу, формування оперативної БД для збереження результатів роботи ПАР); КІ_МБЗ - канал передачі відформатованої інформації до апаратури МБЗ.

Група обробки інформації (ГОІ) формує результуючі дані про роботу сектору Гео-М - виконує прийом, аналіз і класифікацію отриманої цифрової картографічної, гідроакустичної, фото- та відеоінформації, здійснює її первинну обробку і транслює до відділу геоінформаційного забезпечення робіт.

Узагальнену інформаційну модель ГОІ представлено у вигляді:

УМ_ГОІ = {ІМ_А, ІМ_О, ІМ_Т} (7)

де ІМ_А = {ІМ_СКК, ІМ_ПАР} - інформаційний модуль прийому, аналізу і класифікації отриманої від МБЗ цифрової картографічної, гідроакустичної, фото- і відеоінформації СКК й ПАР; ІМ_О = {ІМ_Н, ІМ_П, ІМ_Ф} - інформаційний модуль первинної обробки отриманої геоінформації та генерації ЕК надводних ІМ_Н і підводних ІМ_П об'єктів, генерації фото-, відео- і 3D-документів ІМ_Т; ІМ_Т - інформаційний модуль приведення геодокументів до вимог служби ГМ та їх трансляція до відділу геоінформаційного забезпечення робіт.

Виконано оцінку ефективності функціонування відділу геоінформаційного забезпечення робіт за допомогою двох груп показників: показників цільової та функціональної визначеності та показників ефективності використання членів команди. Підтверджено високу ефективність функціонування відділу.

У четвертому розділі розглянуто можливості інтеграції управління інформаційним зв'язком проекту освоєння МГР на основі ГІТ. Згідно з PLM-концепцією використання геоінформації у діяльності ПОО доцільне у таких складових автоматизації: CAD - створення генеральної схеми облаштування МГР; 3D-технологічне проектування лінійно-протяжних об'єктів; генпланів промислових майданчиків тощо; CAE - оптимізаційні розрахунки варіантів генсхеми; DMU - віртуальне моделювання тривимірних геометричних моделей елементів майбутнього МГДВ; PDM - ведення даних та електронних документів по проекту; CAPP - розробка та удосконалення технологій монтажу інженерних споруд МГДВ з географічною прив'язкою; підготовка будівництва протяжних об'єктів; складання планів логістики для ERP- та MES-складової PLM-концепції; ERP - створення єдиної БД; управління проектами, включаючи планування етапів ЖЦ і ресурсів, необхідних для їхньої реалізації; MES - збирання, обробка, накопичування геоінформації тощо. Запропоновано інтегрувати стандартне програмне забезпечення (ПЗ) геоінформатики та проектного менеджменту як основу автоматизації управління інформаційним зв'язком (комунікаціями) проекту освоєння МГР. Розроблено структуру та принципи функціонування інтегрованого ПЗ на прикладі використання програмних пакетів MapInfo та Ms Project. Створено компоненту САЕ-складової інтегрованого управління інформаційним зв'язком проекту освоєння МГР та перевірено ефективність її застосування для оцінки варіантів освоєння МГР шельфу Азовського моря. Розроблено матрично-топологічну модель генеральної схеми освоєння (ГСО) МГР, яка містить географічні координати вузлових, площинних та лінійних елементів освоєння і утворює основу для електронного обміну проектною інформацією. Застосування моделі зменшує кількість інформаційних зв'язків між учасниками проекту у 2,5 рази та сприяє впровадженню комп'ютерних технологій управління комунікаціями на проектно-вишукувальній фазі освоєння МГР.

Матрично-топологічний опис варіанту ГСО включає завдання географічних і технічних характеристик вузлових та площинних елементів МГДВ за допомогою спеціально побудованих матриць, а топологію їх зв'язків - за допомогою лінійних елементів МГДВ. Для формалізованого опису такого графа введено у розгляд наступні матриці та їх елементи:

S[nЧm] - структурну матрицю варіанту освоєння МГР, де n=(n_A + n_ЦТП + n_БК + n_SC + n_GС) - кількість вузлових елементів варіанту МГДВ (кількість свердловин n_A, центральних технологічних платформ n_ЦТП, блок-кондукторів n_БК, вузлів з'єднання морської та берегової частин трубопроводу n_SC, берегових об'єктів n_GС); m=(m_Т + m_M + m_E + m_LC) - кількість лінійних елементів варіанту МГДВ (кількість продуктових трубопроводів m_Т, трубопроводів подачі метанолу m_М, підводних кабелів зв'язку та енергозабезпечення m_E, берегових об'єктів m_LC;

G[nЧk] - матрицю географічних координат вузлових елементів варіанту МГДВ та площинних елементів, які можуть бути представлені вузловими у першому наближенні, де G_і=[ц_i; л_i; h_i ] - широта, довгота та висота і-го вузлового елемента МГДВ у прямокутній географічній системі координат (одиниці вимірювання - метри); k=3, оскільки використовуємо тривимірне просторове представлення вузлового елемента;

Y[mЧm] - діагональну матрицю кількісних погонних характеристик аналізованих (оцінюваних) ресурсів лінійних елементів МГДВ, де y_iY - кількісна характеристика аналізованого ресурсу, необхідного для будівництва лінійного елементу МГДВ одиничної довжини;

E_G [n] = colon ||Е_ЦТП Е_БК Е_А Е _SC Е_GС || - блочну матрицю-стовбець аналізованих ресурсів, необхідних для будівництва вузлових елементів МГДВ, де Е_ЦТП [n_ЦТП] , Е_БК[n_БК] , Е_А[n_A] , Е _SC[n _SC], Е_GС[n_GС] - матриці-стовбці ресурсів для будівництва відповідних типів вузлових елементів МГДВ (вартість, час);

D_L [m] = colon ||D_T D_М D_Е D_LC || - блочну матрицю-стовбець довжин лінійних елементів варіанту МГДВ, де D_T[m_Т], D_М[m_М], D_Е[m_Е], D_LC[m_LC] - матриці-стовбці довжин відповідних типів лінійних елементів МГДВ;

К_G [n] - матрицю-стовбець коригуючих доданків до аналізованих ресурсів, необхідних для будівництва вузлових елементів МГДВ, які враховують додаткові витрати того чи іншого ресурсу на транспортування конструкцій тощо (одиниці вимірювання - вартість, час тощо);

К_L [m] - матрицю-стовбець коригуючих доданків до довжини лінійних елементів МГДВ, обумовлених рельєфом дна та берегової зони прокладки, необхідністю обходу закритих зон тощо (одиниці вимірювання - в метрах).

Узагальнені матрично-топологічні залежності для кількісної оцінки ресурсу, необхідного для будівництва аналізованого варіанту МГДВ, записуються у вигляді наступних рівнянь, що містять геоінформацію:

E_GУ = E_G + К_G ;E_LУ = Y(D_L + K_L) (8)

де E_GУ [n], E_LУ[m] - матриці-стовбці сумарних значень аналізованого ресурсу (вартість, час та ін.) варіанту МГДВ з урахуванням географічних координат вузлових та лінійних об'єктів, які містяться в матриці D_L.

Обчислення елементів матриці D_L виконуємо у такий спосіб:

- обчислюємо матрицю P[mЧk] проекцій довжин лінійних елементів МГДВ на осі прямокутної географічної системи координат:

P = S ^t ·G (9)

де t - індекс транспонування матриці;

- обчислюємо добуток матриць P·P^t та вилучаємо головну діагональ матриці-добутку:

Q = diag [P·P^t] (10)

де Q[mЧm] - діагональна матриця квадратів довжин лінійних елементів МГДВ, q_ii = (p_iц² + p_iл² + p_ih²); і=1,…m;

- обчислюємо елементи d_i матриці D_L:

d_i = (q_ii)^1/2 (11)

де q_ii - елемент матриці Q; і=1,…m.

На основі матрично-топологічних залежностей (8) обчислюємо значення шуканого ресурсу R_МГР для аналізованого варіанту освоєння МГР:

;; (12)

де е_GУi, е_LУi - елементи матриць-стовбців E_GУ, E_LУ.

Висновки

У дисертаційній роботі розв'язано актуальну наукову задачу підвищення ефективності управління комунікаціями (інформаційним зв'язком) у проектах освоєння морських газових родовищ шляхом розробки теоретичних основ створення спеціалізованих геоінформаційних підрозділів для отримання оперативної та достовірної геоінформації про морську частину родовища, розробки каналів комунікацій для них на основі нових надводних і підводних картографічних засобів та розробки математичної моделі генеральної схеми освоєння МГР з урахуванням географічних характеристик його складових.

1. На основі аналізу МГР української частини шельфу Чорного та Азовського морів сформульовано їх особливості як об'єктів проектного менеджменту - наявність сухопутної (берегової) та морської (надводної та підводної) частин, просторова (географічна) характеристика родовищ та елементів створюваних на їх площах морських газодобуваючих виробництв, суттєвий вплив на ефективність розроблюваного родовища геоінформаційного забезпечення учасників проекту.

2. На основі системного підходу вперше розроблено концепцію удосконалення управління комунікаціями проектів освоєння морських газових родовищ шляхом застосування геоінформаційних технологій та нових засобів отримання географічно зв'язаної інформації про об'єкти освоєння, що утворює теоретичну основу підвищення ефективності збору і поширення інформації у проектах.

3. Розроблено вимоги до змісту комунікацій у проектах освоєння морських газових родовищ у вигляді спеціального електронного картографічного матеріалу: ЕК, карти-схем, цифрових 3D-моделей об'єктів МГДВ, цифрових фото-, відео- та гідроакустичних файлів, які необхідно створювати за допомогою новітніх супутникових та підводних технологій.

4. На основі аналізу інформаційного зв'язку між учасниками проекту удосконалено організаційну структуру проектно-орієнтованої організації шляхом створення підрозділів геоінформаційного менеджменту й геоінформаційного забезпечення робіт, які забезпечують своєчасне формування, передачу і використання геоінформації про морську частину морського газового родовища.

5. Розроблено структуру відділу геоінформаційного забезпечення робіт як виконавчу складову організаційної структури управління проектом у складі двох секторів - сектору сухопутної геоінформатики та сектору морської геоінформатики. Обґрунтовано склад та задачі секторів, розроблено узагальнені матриці розподілу відповідальності для їх команд. Виконано оцінку ефективності відділу геоінформаційного забезпечення робіт.

6. На основі застосування структурного підходу вперше розроблено інформаційну модель сектору морської геоінформатики у складі групи надводних та підводних робіт та групи обробки інформації, що утворює теоретичну основу для побудови нових каналів комунікацій.

7. На основі застосування сучасних підводних технологій і бездротового зв'язку вперше розроблено нові канали комунікацій для сектору морської геоінформатики на базі спеціалізованого картографічного комплексу та телекерованого підводного апарата-робота, що утворює мобільний офіс і забезпечує оперативне отримання й передачу достовірної інформації про морську частину морського газового родовища.

8. Розроблено структуру та принципи функціонування інтегрованого програмного забезпечення на прикладі використання програмних пакетів MapInfo та Ms Project. Створено компоненту САЕ-складової інтегрованого управління інформаційним зв'язком проекту освоєння МГР на основі програмних пакетів MapInfo та Ms Project та перевірено ефективність її застосування для оцінки варіантів освоєння МГР шельфу Азовського моря.

9. Шляхом використання створеної геоінформаційної складової про об'єкти морського газового родовища вперше розроблено матрично-топологічну модель генеральної схеми його освоєння як теоретичне підґрунтя для порівняльної кількісної оцінки варіантів освоєння.

10. Теоретичні результати дисертації передано до Міжнародної академії морських наук, технологій і інновацій для використання у проекті розробки нових каналів комунікацій, а також використовуються в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова МОН України при підготовці спеціалістів і магістрів по спеціальності 8.050201 «Менеджмент організацій».

Перелік публікацій за темою дисертації

1. Блінцов В.С. Використання геоінформаційних технологій в управлінні проектами освоєння морських газових родовищ / Блінцов В.С. Любімцев В.О., Караченцева О.О. // «Восточно-Европейский журнал передовых технологий». - Харьков - № 1 (19). - 2006. - С. 132-136.

2. Блінцов В.С. Концепція удосконалення управління комунікаціями проектів освоєння морських газових родовищ на основі застосування геоінформаційних технологій / Блінцов В.С., Караченцева О.О. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - №5 (416). - 2007. - С. 138-147.

3. Барт О.О. Удосконалення управління комунікаціями проектів освоєння морських газових родовищ на основі геоінформаційних технологій / Барт О.О. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - №1 (418). - 2008. - С. 150-156.

4. Барт О.О. Інтеграція управління інформаційним зв'язком проекту освоєння морського газового родовища на основі геоінформаційної технології / Барт О.О. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - №2 (419). - 2008. - С. 101-106.

5. Барт О.О. Інтеграція програмних пакетів Ms Project та MapInfo для управління комунікаціями проекту освоєння морського газового родовища / Барт О.О. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - №3 (420). - 2008. - С. 93-101.

6. Барт О.О. Управління комунікаціями проектно-дослідної фази проекту освоєння морського газового родовища / Барт О.О., Блінцов В.С. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - №5 (422). - 2008. - С. 105-111.

7. Барт О.О. Концептуальні основи управління комунікаціями у проектах освоєння морських газових родовищ / Барт О.О., Блінцов В.С. // Зб. наук. праць СНУ ім. В.Даля. - Луганськ - №2(26). - 2008. - С. 161-166.

8. Барт О.О. Матрично-топологічна модель генеральної схеми освоєння морського газового родовища як геоінформаційна основа управління комунікаціями / Барт О.О. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - №6 (423). - 2008. - С. 144-149.

9. Барт О.О. Інформаційна модель служби географічного забезпечення надводних і підводних робіт по освоєнню морського газового родовища / Барт О.О., Блінцов В.С. // Збірник наукових праць НУК. - Миколаїв - № 1 (424). - 2009. - С.153-159.

10. Блінцов В.С. Можливості ГІС-технологій в управлінні проектами освоєння газових родовищ Азовського і Чорного морів / Блінцов В.С., Любімцев В.О., Караченцева О.О. // Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції «Управління проектами: стан та перспективи». - Миколаїв: НУК, 2005. - С. 19-20.

11. Караченцева О.О. Роль геоінформаційних технологій в підвищенні ефективності управління проектами освоєння шельфу / Караченцева О.О. // Тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції аспірантів, молодих науковців і студентів «Інформаційно-керуючі системи і комплекси», НУК, 2005. - С. 22-26.

12. Караченцева О.О. Електронна карта як геоінформаційна основа управління проектом облаштування морських газових родовищ / Караченцева О.О. // Матеріали ІІІ міжнародної конференції «Управління проектами: стан та перспективи». - К.: НУК, 2007. - С. 118-122.

13. Барт О.О. Актуальні задачі управління інформаційним зв'язком проекту освоєння морського газового родовища / Барт О.О., Блінцов В.С. // Тези доповідей V міжнародної конференції «Управління проектами у розвитку суспільства». Тема: Професійне управління проектами - шлях до збільшення активів організації. // Відповідальний за випуск С.Д. Бушуєв. - К.: КНУБА, 2008. - С. 24-26.

14. Барт О.О. Особливості планування комунікацій проекту освоєння морського газового родовища / Барт О.О., Блінцов В.С. // Матеріали ІV міжнародної конференції «Управління проектами: стан та перспективи». - К.: НУК, 2008. - С. 5-8.

Анотація

Барт О.О. Удосконалення управління комунікаціями у проектах освоєння морських газових родовищ на основі геоінформаційних технологій - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.22 - Управління проектами та програмами. - Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова. - Миколаїв, 2009.

У дисертації розв'язана актуальна наукова задача підвищення ефективності управління комунікаціями у проектах освоєння морських газових родовищ шляхом розробки теоретичних основ створення спеціалізованих геоінформаційних підрозділів, розробки каналів комунікацій для них на основі нових морських картографічних засобів та розробки математичної моделі генеральної схеми освоєння родовища з урахуванням географічної інформації. Розроблено концепцію удосконалення управління комунікаціями у проектах, удосконалено організаційну структуру організації шляхом створення підрозділів геоінформаційного менеджменту. Створено інформаційну модель сектору морської геоінформатики та канали комунікацій на базі нових підводних технологій. Розроблено матрично-топологічну модель генеральної схеми освоєння родовища з географічної прив'язкою.

Ключові слова: управління комунікаціями, геоінформаційні технології, матриця відповідальності, комунікаційний канал, інформаційна модель.

Аннотация

Барт О.А. Усовершенствование управления коммуникациями в проектах освоения морских газовых месторождений на основе геоинформационных технологий. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 - Управление проектами и программами. - Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова. - Николаев, 2009.

В диссертации решена актуальная научная задача повышения эффективности управления коммуникациями (информационной связью) в проектах освоения морских газовых месторождений путем разработки теоретических основ создания специализированных геоинформационных подразделений как источников оперативной и достоверной географической информации о морской части месторождения, разработки каналов коммуникаций для них на основе новых надводных и подводных картографических средств и разработки математической модели генеральной схемы освоения месторождения с учетом географических характеристик его составляющих.

На основе системного подхода разработана концепция усовершенствования управления коммуникациями проектов освоения морских газовых месторождений путем применения геоинформационных технологий и новых средств получения геоинформации об объектах освоения как теоретическая основа повышения эффективности информационного обеспечения управления проектами.

Разработана обобщенная схема планирования информационной связи в проектно-ориентированной организации, которая содержит блок разработки входных данных, блок выбора методов оценок и выполнения расчетов характеристик коммуникаций, блок разработки собственно плана управление коммуникациями, блок корректирования плана управления коммуникациями.

Разработаны требования к содержанию коммуникаций в проектах освоения морских газовых месторождений в виде электронных карт, карт-схем, цифровых 3D-моделей объектов МГДВ, цифровых фото-, видео- и гидроакустических файлов, которые необходимо создавать с помощью новейших спутниковых и подводных технологий.