• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

Автореферат разослан «29»октября 2010 года

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2023

Share "Автореферат разослан «29»октября 2010 года"

Copied!
22
0
0

Толық мәтін

(1)

УДК 004.3:621.4 На правах рукописи

ТОМИЛОВА НАДЕЖДА ИВАНОВНА

Разработка информационной системы

поддержки принятия решений по проведению наладочных и

перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах мегаполисов

Специальность 05.25.05 − Информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Республика Казахстан Караганда, 2010

(2)

Работа выполнена в Карагандинском государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Брейдо И.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Бобров Л.К.

доктор технических наук, профессор Тен Т.Л.

Ведущая организация: Алматинский университет энергетики и связи

Защита состоится 30 ноября 2010 года в 10-00 на заседании диссертационного совета К14.29.15 при Восточно-Казахстанском государственном техническом университете имени Д.Серикбаева по адресу:

070010, Республика Казахстан, Восточно-Казахстанская область, г. Усть- Каменогорск, ул. Протозанова, 69, административный корпус, зал заседаний Ученого Совета университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно- Казахстанского государственного технического университета имени Д.Серикбаева.

Автореферат разослан «29»октября 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Т.Г.Балова

(3)

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В инфраструктуре городов и промышленных центров Казахстана и стран СНГ системы централизованного теплоснабжении уже давно обрели статус больших систем жизнеобеспечения, актуальность совершенствования которых в направлении повышения качества и энергосбережения является одной из первостепенных задач. Эксплуатация и развитие таких сложных по структуре, воздействию внешних факторов, распределенных в пространстве систем невозможно без информатизации и автоматизации решения задач управления её технологическими и организационно-экономическими процессами.

Основополагающими работами, оказавшими влияние на развитие этого научно-технического направления, являются исследования и разработки Н.И.Карасева, Н.М.Зингера, А.П. Меренкова, В.Я. Хасилева, Г.В. Монахова, С.А. Чистовича и многих других.

Одним из подходов научного обоснования принятия решений по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах мегаполисов (ТСМ) является использование современных информационных технологий. Сложность технической системы централизованного теплоснабжения требует разработки новых моделей её идентификации, математических методов, приближенно отображающих функционирование системы, алгоритмов, реализующих эти методы, а также интерпретации результатов с помощью информационно-графических продукционно-аналитических систем поддержки принятия решений.

Анализ информационных технологий по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ (CityCom, ZuluThermo) показал, что они создаются в виде полноценных ГИС, требующих значительных людских и временных затрат для создания поддерживающих их баз данных.

Используемые системы не обеспечивают интеграцию с базой архивированных сигналов измерений в реальном времени физических величин объектов в контрольных точках ТСМ, сравнительный анализ которых с модельными значениями, позволяет осуществить контролинг состояния системы.

В свете вышесказанного приобретает особую актуальность задача разработки системы поддержки принятия решений по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ, математическое обеспечение которой базируется на методах и моделях установившегося гидравлического режима ТСМ, информационное обеспечение – на инфологических моделях локальных представлений предметной области, а интерфейс представляет собой системный интегратор, связывающий ряд законченных функционально- ориентированных систем обработки данных, таких как ГИС для использования в качестве топоосновы готовых электронных карт и SCADA-системы для использования архивированных измеренных технологических данных.

Объектом исследования являются централизованные теплоснабжающие системы городов и промышленных центров Казахстана и стран СНГ, а предметом исследования – процессы принятия решений по проведению

(4)

наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ переменной технологической структуры.

Целью работы является повышение качества принимаемых решений персоналом режимных служб ТСМ при проведении аварийных, сезонных наладочных и перспективных мероприятий путем разработки и внедрения системы поддержки принятия решений (СППР) по проведению наладочных и перспективных мероприятий ТСМ.

Основная идея данной работы заключается в системной интеграции информационных и математических моделей, образующих базы фактографических данных и продукционных знаний СППР в сфере наладочных и перспективных мероприятий ТСМ.

Для достижения указанной цели и в соответствии с идеей в работе необходимо решить следующие задачи:

 исследовать сложные ТСМ как объект информатизации;

 формализовать задачу анализа установившегося гидравлического режима теплоснабжающей системы;

 разработать концептуальную модель СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах;

 разработать математическое обеспечение СППР, включающее модели движения теплоносителя в технологических элементах теплоснабжающей системы, модели установившихся (стационарных) гидравлических режимов теплоснабжающих систем, метод расчета потокораспределения установившихся гидравлических режимов теплоснабжающих систем и методы стабилизации гидравлического режима магистрального и распределительного фрагментов ТСМ;

 разработать инфологические модели предметной области «Система централизованного теплоснабжения» и даталогическую модель программного компонента «Расчетная схема» СППР;

 реализовать инструментальные средства поддержки принятия решений в виде информационно-графической СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ.

Научная новизна работы и положения, выносимые на защиту:

 формализация задачи анализа установившегося гидравлического режима теплоснабжающей системы в виде диаграммы деятельности;

 концептуальная модель СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах;

 математическое обеспечение СППР, включающее инверсные модели движения теплоносителя в технологических элементах теплоснабжающей системы; модели установившихся гидравлических режимов теплоснабжающих систем в терминах режимных ситуаций; метод расчета потокораспределения установившихся режимов теплоснабжающих систем на базе инверсных моделей; метод стабилизации гидравлического режима магистрального фрагмента с использованием двухуровневой декомпозиции ТСМ и продукционные модели стабилизации гидравлического режима

(5)

распределительных фрагмента ТСМ;

 инфологические модели локальных представлений предметной области

«Система централизованного теплоснабжения» и даталогическая модель программного компонента «Расчетная схема» СППР;

 СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ c возможностью интеграции с ГИС и SCADA-системами.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований; формализации путей и способов их решений, формулировке и обосновании научных положений; разработке архитектуры, математического, информационного обеспечения и интерфейса системы поддержки принятия решений; внедрение системы на эксплуатируемых тепловых сетях городов Казахстана и стран СНГ.

Практическая ценность работы состоит в том, что предложенные методы, модели, базы фактографических данных и продукционных знаний доведены до практической реализации в виде информационно-графических систем поддержки принятия решений ИГС ТГИД-05 и GID2005kz, которые внедрены в крупнейших теплоэнергетических предприятиях Казахстана и стран СНГ, о чем свидетельствуют соответствующие акты о внедрении и свидетельства интеллектуальной собственности.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций основывается на корректном использовании методов моделирования структуры и динамики больших теплоснабжающих систем, математической логики и современной алгебры, математического программирования, теории информации и баз данных, методов теории гидравлических цепей, методов системного анализа больших систем, а также на внедрении разработанной СППР.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме

«Информационные и системные технологии в индустрии, образовании и науке»

(г.Караганда, КарГТУ, 2003г.), МНПК «Наука и образование − ведущий фактор стратегии «Казахстан-2030» (г.Караганда, КарГТУ, 2004г, 2005г, 2010г), МНПК «Состояние, проблемы и задачи информатизации в Казахстане», посвященной им. К.И. Сатпаева и 10-летию МАИН (г.Алматы, 2004г), II МНПК

«Сучаснi науковi дослiдження -2006», (г.Днепропетровск, Украина, 2006г), 5-ой и 6-ой МНПК «Энергетика, телекоммуникации и высшее образование в современных условиях» (Алматинский институт энергетики и связи, 2006г, 2008г), на X МНПК «Информационно-вычислительные технологии и их приложения» (г.Пенза, МНИЦ ПГСХ, Россия, 2009г).

Публикации. Основные научные результаты диссертационного исследования опубликованы в 25 печатных работах, из них 8 в журналах, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК, одной монографии, 2 свидетельствах интеллектуальной собственности.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и приложений, содержит 148 страниц машинописного текста, рисунки и таблицы, библиография состоит из 107 наименований.

(6)

Основное содержание работы

В первом разделе «Исследование сложных теплоснабжающих систем как объекта информатизации» исследован современный уровень информатизации централизованных теплоснабжающих систем, дан анализ возможности и недостатков информационных технологий, используемых в сферах эксплуатации и развития ТСМ, разработана концептуальная модель системы поддержки принятия решений по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ (рисунок 1).

Рисунок 1− Концептуальная модель СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ

Входные переменные системы определяют техническое состояние ТСМ, её топологию, параметры окружающей среды и температуру теплоносителя в подающем трубопроводе: Тн, Тгр, Т1 − температура наружного воздуха, грунта и сетевой воды в подающем трубопроводе тепловой сети соответственно; Объекты − характеристики и состояние объектов ТСМ; Рсх −

Tвн,

T2 T1

Tгр

Рсх Режим

Изменить

Субъект управления (ЛПР):

персонал служб режимов ТСМ

Изменить

G, P

Объекты Метод расчета

потокораспреде- ления установившегося

режима ТСМ

Средства анализа и контролинга установившегося

режима Продукционные

модели Математическая

модель установившегося

режима ТСМ Типичные

режимные ситуации

Температурный график качественного регулирования

Объект управления:

установившийся режим ТСМ

Подсистема поддержки принятия решений Мат.модели

движения теплоносителя

Измеренные данные

(7)

топология тепловой сети; Режим − начальное состояние ТСМ.

Выходные переменные системы: Твн − температуры внутри отапливаемых помещений и горячей воды на выходе водоразборных приборов горячего водоснабжения (параметры теплообеспеченности); Т2 − температура сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети; G, P − параметры установившегося гидравлического режима

q,h,P,h,Q

− соответственно, расход теплоносителя на участках тепловой сети, давление и пьезометрический напор в узлах тепловой сети, падение напора на участках тепловой сети, подпиточный расход в узле с заданным напором.

Во втором разделе «Математические методы и модели задачи анализа теплоснабжающих систем» выполнена формализация задачи анализа установившегося режима ТСМ, как апробированная практикой методология принятия решений в сфере наладки и перспективного развития ТСМ, и разработаны методы и модели, сопровождающие решение данной задачи.

Формализация задачи анализа установившегося гидравлического режима теплоснабжающих систем в виде диаграммы деятельности. Решение общей задачи анализа гидравлического режима для различных технологических структур системы теплоснабжения и различных параметров технологических элементов представляет возможность получения новых знаний для ответов на всё многообразие вопросов типа: «Как изменится установившееся состояние ТСМ, если изменить в заданном направлении структуру ТСМ и независимые параметры требуемых технологических элементов?». Конкретные ответы на подобные вопросы и являются тем знанием, которое необходимо ЛПР для подготовки и принятия профессиональных решений при решении функциональных задач технологами диспетчерских и производственных служб режимов ТСМ.

Математические инверсные модели движения теплоносителя в технологических элементах теплоснабжающей системы. На основе закономерности движения теплоносителя по участкам гидравлического тракта ТСМ, закона сохранения массы и механической энергии потока разработаны математические инверсные модели движения теплоносителя в активных и пассивных технологических элементах ТСМ: потерянного напора в гидравлических трактах фиксированного сечения и длины в виде выражения

i i

1 i

i

i ) sign( h ) h r

h

(

  и расходно-напорной характеристики насоса в виде qii(Hi) R0iR1iHiR2iHi2, где ri – полное гидравлическое сопротивление участка технологического элемента фиксированной длины, м/(м3/ч); i – эмпирическая константа для показателя степени расхода; Hi – напор, развиваемый i-м насосным агрегатом в рабочем режиме, м; R0i,R1i,R2i – гидродинамические константы, получаемые в процессе аппроксимации рабочей области HiHi Hi обратной нормальной напорно-расходной характеристики i-го насоса. Размерность констант, соответственно м3/ч, (м3/ч)/м, (м3/ч)/м2.

Объединив в классы всё многообразие постановок задач анализа режимов в открытых, закрытых, и смешанных ТСМ, используя в качестве

(8)

классификационного признака содержание исходных данных (гидравлические сопротивления потребителей, параметры активных и пассивных технологических элементов системы, расходы утечки из фиксированных узлов подающего и обратного трубопроводов, расходы подпитки в подпиточных узлах источников теплоснабжения, геодезические отметки местности для нагруженных и ненагруженных узлов), получим семь типичных режимных ситуаций R1R7, которые фиксируют исходное состояние ТСМ.

Математическая модель технологической структуры теплоснабжающей системы на основе гидравлических цепей. Расчетные схемы технологической структуры ТСМ представляются необходимой степенью детализации, исходя из особенностей задачи анализа режимов, а необходимая степень абстрагирования расчетной схемы достигается формальными средствами гидравлических цепей.

Если технологические отношения «следования» теплоносителя между подсистемами и технологическими элементами ТСМ представить парными связями узлов посредством ветвей, то гидравлический тракт ТСМ становится типичным формальным объектом − ориентированным (направленным) связным графом G(M,N), где M=

J:J 1,m

− счетное множество узлов гидравлической цепи ТСМ; N=

J :J 1,n

− счетное множество ориентированных ветвей;

NMМ − есть бинарное на М отношение «следования». Для конструирования систем уравнений потокораспределения на гидравлическом тракте ТСМ в теории гидравлических цепей используют следующие формальные модели структур в форме: полной матрицы соединений (инциденций)

A

C

   a

ji mxn,

матрицы линейно-независимых строк

A   a

ji m n

1 , матрицы независимых контуров

B   b

ji k n

, с размерностями AC,A, B связаны числовые параметры ориентированного графа G(M,N): число узлов m, число ветвей n, число независимых контуров knmp, число компонент связности

p

.

Построение математических моделей стационарных гидравлических режимов теплоснабжающих систем в терминах режимных ситуаций.

Отображение связного графа G(M,N) на линейное векторное n-мерное пространство Vg c помощью матриц Ac и B позволяет использовать аппарат линейной алгебры для автоматического формирования уравнений Кирхгофа для каждой фиксированной технологической структуры ТСM.

В пространстве Vg определим вектора

q,h,h,P,Q

формально представляющие моделируемое состояние СТM: q

q1,q2,...,qn

n-мерный вектор объёмных расходов в ветвях графа G; h

h1,h2,...,hm

m-мерный вектор полных напоров в узлах графа G; h

h1,h2,...,hm

m-мерный вектор разностей полных напоров в начальных и конечных узлах ветвей графа G; P

P1,P2,...,Pm

m-мерный вектор пьезометрических напоров в узлах графа G; Q

Q1,Q2,...,Qm

m-мерный вектор объемных узловых расходов.

(9)

Являясь абстрактными объектами, вектора

q,h,h,P

количественно отображают внутреннее состояние ТСМ в процессе установившегося изотермического движения теплоносителя по ветвям гидравлического тракта, а вектор Q отображает направление и интенсивность массообмена с окружающей средой. Выделенным типичным структурам ТСМ поставим в соответствие три модели установившегося гидравлического режима, интерпретированные в терминах режимных ситуаций R1R7.

Модель M1. Модель этого типа целесообразна при моделировании расчетных, эксплуатационных и перспективных режимов с заданными нагрузками потребителей, как закрытых ТСМ в режимной ситуации R1, так и открытых ТСМ в режимной ситуации R5. Модель M1 представлена следующими системами линейных и нелинейных уравнений, и замыкающих зависимостей:

M1.1 , 1, 1

1

m j Q q

a j

n

i

i ji

M1.2 0

1

m

j

Qj

M1.3

n

k i

i i ji j

j q b q j k

1

, 1 , 0 ) ( )

(

M1.4

n , 1 n i , q r ) q ( sign

n , 1 i , q r q r r ) q (

1 i

i i

1 2

i i 2 i i 1 i 0

i i

M1.5

m

j

j cij

i a h i n

h , 1,

M1.6 Pj hj Zj, j1,m

M1.7

hi0hi1

sign(qi )riqi i0,i1,n2

(1)

где Zj– геодезическая отметка j-го узла графа; ri – полное гидравлическое сопротивление участка технологического элемента фиксированной длины, м/(м3/ч); hi0,hi1 – полный напор во входном и выходном сечениях пассивного технологического элемента, определяющий запас удельной энергии в этих сечениях, м; r0i,r1i,r2i – гидродинамические константы, получаемые в процессе аппроксимации рабочей области qiqiqi нормальной напорно-расходной характеристики (qi) i-го насоса. Размерность констант, соответственно, равна м, м/(м3/ч), м/(м3/ч). Знак расхода sign определяет направление потока теплоносителя на участке тракта i-го технологического элемента.

Система М1.1 в модели M1 представляет первый закон Кирхгофа о материальном балансе во всех линейно независимых узлах графа G(M,N).

Уравнение М1.2 обеспечивает материальный баланс массообмена ТСМ с окружающей средой и позволяет определить узловой расход в линейно-

(10)

зависимом узле (обычно это узел с заданным полным напором) через заданные расходы в линейно независимых узлах. Система М1.3 представляет второй закон Кирхгофа о равновесии удельной энергии теплоносителя на ветвях замкнутых линейно независимых контуров. Замыкающее соотношение М1.4 обеспечивает определение потерь полного напора на

nn1

пассивных ветвях и повышение полного напора на n1 активных ветвях, представленных насосами.

Представление насосов отдельными ветвями на графе G(M,N) обеспечивает возможность описания полных технологических структур насосных станций и позволяет определять параметры режима для любого из работающих насосных агрегатов. Соотношения М1.1-М1.4 стали называть математической моделью потокораспределения, с помощью которой можно определить расходы теплоносителя на ветвях гидравлического тракта ТСМ. Однако, для полноты определения установившегося состояния ТСМ недостаёт полных и пьезометрических напоров в узлах гидравлической цепи. Соотношения М1.5 описывают связи полных напоров в узлах графа G(M,N) с изменениями напоров на ветвях и представляют собой ни что иное, как уравнения Бернулли, записанные для каждой из ветвей и разрешённые относительно разности полных энергий потока теплоносителя в начальном и конечном сечениях.

Соотношения М1.6 обеспечивают возможность определения пьезометрических напоров в узлах через полные напоры и геодезические отметки местности, посредством которых учитываются уровни потенциальной энергии потоков в узлах. Наконец, соотношение М1.7 обеспечивает возможность восстановления гидравлических сопротивлений всех, выделенных в отдельные компоненты связности на графе G(M,N) потребителей ТСМ с заданными расходами.

Модель M2 была разработана для моделирования аварийных или эксплуатационных режимов, связанных с выводом сетевого или станционного технологического оборудования в ремонт, когда требуется оценить изменения расхода теплоносителя через гидравлические тракты закрытых теплопотребляющих систем потребителей при фиксированной нагрузке ГВС.

Модель M3 была разработана для моделирования аварийных или эксплуатационных режимов, связанных с выводом технологического оборудования в ремонт, когда требуется оценить изменения расхода теплоносителя как через гидравлические тракты закрытых теплоснабжающих систем потребителей, так и через гидравлические тракты систем горячего водоснабжения потребителей открытых ТСМ, или через фиктивные гидравлические тракты утечки теплоносителя в моделируемых аварийных ситуациях, а также расходы через гидравлические тракты систем подпитки.

В третьем разделе «Математическое обеспечение СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах»

разработаны методы и процедурные модели расчета потокораспределения установившегося гидравлического режима, стабилизации гидравлических режимов магистральных фрагментов, продукционные модели стабилизации гидравлических режимов распределительных фрагментов.

Алгоритм расчета потокораспределения стационарных режимов

(11)

теплоснабжающих систем на базе инверсных моделей. Созданные модели установившегося гидравлического режима M1M3 ещё не являются формально поставленными задачами анализа установившихся гидравлических режимов ТСМ и, тем более, не определяют порядок вычисления компонентов векторов

q,h,h,P,Q

, определяющих искомое гидравлическое состояние ТСМ.

Взаимная связь упомянутых векторов состояния вызывает необходимость выбора первоочередных искомых переменных, т.е. параметров режима, которые будут определяться в первую очередь на основе исходных данных в конкретной режимной ситуации. Если в качестве первоочередных искомых переменных назначить компоненты вектора h, то после соответствующих преобразований моделей M1,M2,M3 получим узловую модель, которая базируется на концепции узловых напоров (давлений). В результате исследования была предложена модифицированная узловая модель, получившая название «метод узловых напоров» (МУНО) (2), основанная на новом подходе формирования системы уравнений узловых напоров, который опирается на инверсные (обратные) характеристики пассивных и активных элементов трубопроводной сети (3), вместо широко используемой контурной модели, которая базируется на концепции контурных расходов, точность и вообще возможность получения решения задачи потокораспределения которого зависит от начальных условий.

1 , 1 ,

0 )

( )

,...., ,

(

1 1

1 2

1

 

     

a q a h Q j m

h h

h

f j

n

i

m

k

k ik i

i ji m

j

Qj

j m

1

0,

(2)



 



  

n n i r

h a h

a sign

n i h

a R

h a R

R h

a

q i

i m

k

k ik i

m

k

k ik i

m

k

k ik i

i m

k

k ik i

i m i

k

k ik i

i

, 1 ,

/ )

(

, 1 ,

) (

) (

) (

1 /

1

1 1

1 2

1 2

1 1

0

1

(3)

Вычислительная эффективность программной реализации подхода МУНО, как показали исследования, проведенные в рамках диссертационной работы на реальных гидравлических цепях большой размерности, намного превосходит показатели эффективности метода контурных расходов.

Алгоритм стабилизации гидравлического режима магистрального фрагмента с использованием двухуровневой декомпозиции ТСМ. Наладку гидравлических режимов магистральных фрагментов больших теплоснабжающих систем возможно выполнять различными способами, в том числе и путем расстановки элементов автоматического дросселирования, то есть выбора ЛПР мест расстановки регуляторов расхода и давления по тепловой сети ТСМ и определения их параметров. Математическая модель стабилизации параметров гидравлического режима магистральных фрагментов, которая состоит в выполнении условий нормальной работы всех объектов теплоснабжающей системы, была разработана на основе предложенной

(12)

двухуровневой декомпозиция тепловых сетей. Первый уровень, разделение системы на части: магистральный /распределительный фрагменты, позволяет производить расчет потокораспределения ТСМ по частям. Формально процедура декомпозиции второго уровня, названная методом «выделения существенных нелинейностей», сводится к операции удаления заданных ветвей направленного графа (регуляторов расхода, давления) и, тем самым, к уменьшению количества уравнений исходной гидравлической цепи.

Продукционные модели стабилизации гидравлического режима распределительного фрагмента. Определение необходимости установки дроссельных органов для тепловых пунктов распределительной сети с типовыми технологическими схемами и расчета их параметров связано с проверкой множества условий, объединяющих параметры гидравлического режима и технологические параметры теплопотребляющих систем.

Эти условия, представляющие собой продукционные модели профессиональных знаний в сфере проектирования режимов теплоснабжающих систем, были названы Правилами вывода и сконструированы для каждого вида дроссельного органа на основе математических моделей дроссельных органов, расчетных схем тепловых пунктов потребителей и их математических моделей.

Ниже приведен фрагмент разработанных Правил вывода необходимости установки головной диафрагмы в тепловых пунктах ТСМ:

1 ЕСЛИ (Выбрано двухступенчатое дросселирование теплового пункта с признаком ступени 2) И (НPK МАХ(НМО,НМВ,НМГВ)) ТО

1.1 Выдать сообщение: «Двухступенчатое дросселирование с признаком ступени 2 нецелесообразно. Установите признак ступени 3 или 1».

1.2 Перейти к обработке следующего теплового пункта

2 ЕСЛИ (Выбрано двухступенчатое дросселирование теплового пункта с признаком ступени 3) И (Принято безэлеваторное или независимое присоединение системы отопления) ТО

2.1 Выдать сообщение: «Для безэлеваторного или независимого присоединения систем отопления двухступенчатое дросселирование реализуется по схеме признака ступени 2».

2.2 Перейти к обработке следующего теплового пункта

В четвертом разделе «Информационное обеспечение СППР по наладке и перспективному развитию в теплоснабжающих системах» разработаны инфологические модели локальных представлений предметной области

«Система централизованного теплоснабжения (СЦТ)».

Инфологическое моделирование данных. Основными компонентами инфологической модели СЦТ являются: описание информационных потребностей пользователей, описание объектной части СЦТ, описание методов обработки. Объектная часть СЦТ представлена следующими составляющими: Объект, Свойство, Отношение (связь), Время.

Информационные потребности сферы эксплуатации теплоснабжающих систем. Наиболее прагматичной моделью выявления информационных потребностей СЦТ с целенаправленной организацией оказалась деловая модель, которая дает описание функционирования организации и её потребностей в терминах функций организации и классов данных, которые используются для обеспечения выполнения этих функций. Тщательный анализ

(13)

организационно-технологических регламентов подразделений предприятий тепловых сетей и их документооборота позволил получить деловую матричную модель предприятия типа: <классы функций подразделений − классы данных>.

Инфологические модели локальных представлений предметной области

«Система централизованного теплоснабжения». Инфологическое моделирование техногенных систем большой размерности неизбежно сопряжено с их декомпозицией на отдельные локальные области, которые были названы локальными представлениями. Локальные представления были выбраны исходя из классов функциональных задач, вошедших в состав задачи анализа ТСМ, формализованной в настоящей диссертационной работе.

Инфологические модели локальных представлений «Гидравлический режим»,

«Паспортизация технологического оборудования», «Регистрация дефектов оборудования и формирование заявок на вывод его в ремонт» предметной области «Система централизованного теплоснабжения» разделены на составные части: объектная спецификация, спецификация связи и ограничения целостности. Объектная спецификация обеспечивает описание множества выделенных сущностей (типов объектов) и соответствующих им атрибутов.

Спецификация связей между сущностями описана с помощью инструментов прямых и обратных отображений между множествами экземпляров сущностей: <иметь в составе>, <изменить параметры>,

<изменить температурный график>, <иметь соединение технологических элементов (топологию сети)>.

В пятом разделе «Реализация СППР по проведению наладочных и перспективных мероприятий в теплоснабжающих системах» описывается системотехническое решение предложенных в предыдущих разделах математического и программного обеспечения в виде инструментального средства поддержки принятия решений – информационно-графической СППР ТГИД-05 по проведению наладочных и перспективных мероприятий в ТСМ.

Архитектура взаимодействия СППР с АРМ служб ТСМ представлена на рисунке 2.

Архитектура системы поддержки принятия решений ИГС ТГИД-05.

Архитектура СППР ТГИД-05 представляет собой трёхслойную архитектуру приложений клиент–сервер (рисунок 3): Управление данными (серверная реализация интегрированной Базы данных); Правила бизнеса (процедуры прикладной обработки данных, построенные на базе формализованных знаний об объектах и процессах актуальных функциональных задач); Документы (приложения рабочего стола и графический интерфейс). Программный уровень СППР ИГС ТГИД-05 представлен компонентами: «Расчетная схема»,

«Процессор режимов», «Редактор отчетов», «Пьезометрических график»,

«Процессор оценки режимов, «Редактор мнемосхем», «Температурный график», «Тепловые потери», «Процессор контролинга режима».

Структура базы данных СППР ИГС ТГИД-05. Распределенная база данных СППР ИГС ТГИД-05 (рисунок 4) содержит фактографические данные, которые группируются в следующие классы баз данных: Географическая база данных (геобаза местности), База данных анимационных моделей, База данных

(14)

справочной информации, База данных для моделирования режимов (БД

«Расчетная схема»), База измеренных телемеханических сигналов, База стандартного оборудования, аппаратуры и материалов.

Рисунок 2 − Архитектура взаимодействия СППР с АРМ служб ТСМ

Средства поддержки принятия решений. Средства поддержки принятия решений для автоматизированного анализа установившегося теплогидравлического режима обеспечивают (рисунки 5, 6):

 послойное графическое предоставление расчетной сети на топооснове;

мониторинг с раскраской и выделением на расчетной схеме:

теплообеспеченности потребителей тепла, допустимости гидравлического режима, переключений и производственных работ, состояния технологических объектов и т.д.;

 информационные запросы по системе критериев режимного анализа;

визуализация рассчитанных и измеренных параметров режима на расчетной схеме тепловой сети; контролинг состояния режима методом совместной обработки рассчитанной и измеренной информации;

Служба режимов Диспет-

черская служба

Служба развития

Техни- ческий дирек- тор

Автоматизированные рабочие места

Мульти база ТСМ

СППР

ГИС

SCADA

Разработка сезонных и перспективных теплогидравли- ческих режимов в условиях

нормальной эксплуатации и аварийных ситуаций

Наладка сезонных теплогидравли- ческих

режимов систем переменной технологичес- кой структуры

Энергоаудит фактических и нормируе- мых показа- телей тепловых потерь

Контролинг состояния режимов ТСМ

Ақпарат көздері

СӘЙКЕС КЕЛЕТІН ҚҰЖАТТАР

Хамитова Государственный медицинский университет города Семей МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ХРОНИЧЕСКИХ ВИРУСНЫХ ГЕПАТИТОВ В И С Обзор литературы Резюме