Гидравлические расчеты - основа моделирования трубопроводных сетей.

Как минимум дважды в год на всех теплоснабжающих предприятиях случается запланированный "аврал", связанный с началом и завершением отопительного сезона и переводом теплоснабжения с летнего графика на зимний и наоборот. Среди массы проблем, которые следует при этом решать, на первый план выступают вопросы, касающиеся планирования режимов и проведения наладочных мероприятий. Это означает, в первую очередь, необходимость проведения гидравлических расчетов. Следовательно, именно в периоды подготовки к началу/концу отопительного сезона потребность в средствах и инструментах для ведения гидравлических расчетов становится особенно актуальной для предприятий теплоснабжения. Впрочем, утверждать, что все остальное время такая потребность отсутствует, было бы абсолютно ошибочно.

В своих публикациях в прессе мы уже не раз касались различных вопросов создания компьютерных информационных систем для предприятий инженерных коммуникаций. На этот раз остановимся на роли и месте гидравлических расчетов в таких системах, в особенности - с позиции тепловых сетей.

Строгая математическая постановка задачи гидравлического расчета изложена в десятках монографий, ставших классикой данной предметной области. Здесь же для нас важно следующее: результатом любого гидравлического расчета всегда является потокораспределение - по каждому участку сети находится расход, а по каждому узлу сети - давление; при этом способы задания исходных данных могут довольно сильно различаться.

Методов решения задач гидравлического расчета вполне счетное количество, и они также хорошо известны; таким образом, велосипед изобретен, а проблема состоит в его более или менее приличном изготовлении. Поэтому на первый план выступает качество и алгоритмов и программной реализации гидравлического расчета. Именно на этом поле и "сражаются" конкуренты уже третий десяток лет. (К искреннему сожалению, конкурирующих в данной области серьезных компаний и разработок каждый год становится все меньше и меньше, и в настоящее время их можно пересчитать по пальцам одной руки).

Первые программы гидравлического расчета появились еще 30 лет назад, задолго до появления и массового распространения персональных компьютеров и графических дисплеев. Как только были созданы надежные и эффективные процедуры гидравлического расчета, на первый план стали выходить проблемы создания удобных пользовательских оболочек. Эти оболочки должны были "уметь" выполнять простые, но необходимые функции (первоначальный ввод исходных данных, контроль корректности данных, визуализация и анализ результатов, корректировка исходных данных).

Для получения требуемых результатов пользователь должен был начертить (на бумаге) расчетную схему, составить (на бумаге же) таблицы участков, потребителей, насосных станций и регуляторов, ввести эти таблицы в компьютер, получить расчетные таблицы, перенести результаты на расчетную схему (опять на бумаге). На каждом этапе пользователь допускал разнообразные ошибки, устранение которых занимало массу времени и сил.

С появлением персональных компьютеров системы гидравлического расчета претерпели революционные изменения по двум направлениям. Во-первых, исходные и расчетные данные стали храниться в стандартных реляционных базах данных, а не в разнообразных двоичных файлах. Во-вторых, расчетная схема, изображаемая теперь на графическом мониторе компьютера, стала как основным источником исходных данных, так и средством анализа результатов расчета.

Почти одновременно с внедрением компьютерного графического представления "гидравлических" расчетных схем появились возможности создания и использования систем паспортизации инженерных коммуникаций на основе электронных планов. Поскольку как первые, так и вторые системы связаны с большими трудозатратами на создание и актуализацию баз данных, сразу же возникли проблемы их взаимодействия. Очевидно, что система паспортизации сети и система расчета гидравлических режимов должны представлять собой на самом деле единое информационно-графическое "строение", в фундаменте которого лежит база данных с тщательно продуманной структурой таблиц. Планы инженерных коммуникаций, выполненные на основе стандартных городских планшетов, могут быть использованы либо непосредственно как расчетные схемы, либо с помощью автоматизированных процедур преобразовываться в расчетные схемы. Очевидно, что для того, чтобы это было возможно, должны быть продуманы методы идентификации и систематизации узлов и участков сети на плане. Особенно важным вопросом является четкое определение и способ описания потребителей сети.

Опыт нашей компании показал, что реальные тепловые сети городов, как правило, не порождают "изолированных" подсетей (для которых необходим гидравлический расчет), содержащих более чем 10 тысяч участков. Расчет таких сетей на современных компьютерах производится за считанные секунды, хотя процессы чтения исходной информации и записи результатов в базу данных могут занимать до десятков секунд. Это еще один довод в пользу непосредственного использования эксплуатационных планов в качестве расчетных схем. В отдельных крупных мегаполисах многокольцевые тепловые сети, с учетом их двухлинейности (подающий и обратный трубопроводы), могут порождать графы, содержащие уже десятки тысяч участков. В таких случаях принято применять полуэвристические методы составления упрощенных (эквивалентированных) расчетных схем - это проблема, хоть и непростая, но решаемая. Гораздо хуже другое - при огромной размерности сетей практически невозможно корректно ввести исходную информацию, а потом проанализировать результаты расчета, если не применять специально разработанные автоматизированные процедуры "жесткого" контроля связности и достоверности данных. В том числе, информационно-графические системы паспортизации инженерных сетей, интегрируемые с подсистемой гидравлических расчетов, должны содержать в себе специальные процедуры формирования исходной графической и текстовой информации для построения расчетных схем.

Описанный подход к информационному наполнению технологических и графических компьютерных систем вкупе с эффективными современными методами и алгоритмами прикладной математики данной предметной области позволяет говорить о цифровой модели инженерных коммуникаций, в частности, тепловой сети.

Такая математическая модель сети, интегрированная с ее представлением как объекта геоинформатики, позволяет оперативно решать массу вопросов и помимо проблемы "отопительного сезона". Это расчеты и оптимизация режимов, диспетчерское управление, моделирование переключений и аварийных ситуаций, планирование наладочных мероприятий, разработка технических условий на подключения, поверочные расчеты проектируемых сетей и множество других ежедневных и рутинных задач эксплуатации. Нужны ли еще какие-либо доводы, дабы убедиться о том, что инвестиции в такого рода информационные системы безусловно оправданы?

Как поется в славной песенке из любимого всеми фильма: "Думайте сами, решайте сами - иметь или не иметь?"


А.Р.Ексаев (ИВЦ "Поток"). Источник: okayinfo.ru
02:16 25.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



За что почитали аиста? Птица с душой, чудеса творящая...

За что почитали аиста? Птица с душой, чудеса творяща...

Аиста русичи в старину звали стерком, словом, которое корнями своими уходит в праиндоевропейский язык. Родственные ему названия — старославянское стъркъ, болгарское щъркел, сербскохорватско...
В отпуск на автомобиле

В отпуск на автомобиле

Собираясь в отпуск, многие задаются вопросом, на чем они будут совершать поездку до места назначения. Выбирая вид транспорта, необходимо учесть время в пути и комфорт при передвижении. Поездка на поез...
Ласточкино гнездо в Крыму

Ласточкино гнездо в Крыму

Можно ли представить себе Южный берег Крыма без «Ласточкиного гнезда», этого миниатюрного замка, выполненного в готическом стиле и расположенного на самом краю отвесной сорокаметровой Аврориной скалы ...
Индукционная печь

Индукционная печь

Индукционные печи – это установки, в которых применяется индукционный нагрев для плавки металлов(или других материалов). Индукционные печи используются не только на огромных заводах, но и на маленьких...
Перекусы. На благо или во вред себе?

Перекусы. На благо или во вред себе?

Не так давно моя коллега жаловалась нам на работе: «Вы только представьте, что вчера вытворил мой ребенок?» В наших головах сразу же поспешили родиться всякие невообразимые мысли: пол...
Что купить в Тайланде

Что купить в Тайланде

Торговля в Таиланде. Мало кто в мире может конкурировать с Таиландом, когда дело доходит до покупок и шоппинга. Даже самые требовательные покупатели не останутся разочарованными Часто задают в...
Самое интересное

Внутренние феномены пограничного состояния. Хороши

У пограничных клиентов часто отсутствует подлинный интерес к жизни. Для них характерно обесценивание...

Как льняное масло связано с напольными покрытиями?

Современный линолеум, который мы привыкли использовать, конечно, далёк от своего натурального предка...

Мозаичная лестница (Сан-Франциско, США)

На Шестнадцатой авеню Сан-Франциско находится самая длинная мозаичная лестница в мире. Сегодня она —...

Обзор очистных сооружений для автомоек

Очень часто собственное дело или бизнес-начинание не может обойтись без качественного технического о...

С арендой сменных ковров и грязь не страшна

Чтобы обеспечить чистоту в помещениях, люди с давних пор ломали голову в поисках наиболее эффективны...

Что делать, если дети не хотят слушаться?

«Чтобы быть учителем, требуется громадное воображение; чтобы быть счастливым в этом мире, треб...

Мотивация к действию

      Порой бывает сложно решиться на какое-то действие или что-то предпри...

Что можно посмотреть в Вильнюсе за четыре часа? Ст

Этот удивительный древний город расположен в юго-восточной части Литвы, у слияния рек Вильни (Вильня...

Как выбрать круглую баню и каковы особенности ее п

Какой житель России не хотел бы иметь хорошую баню на своей даче ? Однако в наши дни возведение добр...

Что такое темари, или Как мяч принцессы стал искус

Немного истории… Давным-давно бережливые китайские бабушки и мамы нашли применение старым из...



Развивая портал:

Наш портал является ресурсом, который включает в себя широкий список информативных и отличных статей. Абсолютно каждый гость найдет для себя что-нибудь полезное. Модернизированный дизайн позволяет вам быстро находить требуемую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех существующих планшетах. Теперь найти подходящую информацию стало совершенно легко.

Мы собрали для вас информативные и отличные статьи. На нашем портале вы найдете ответы на интересующие вас вопросы. Стандартная система поиска позволяет вам стремительно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых электронных устройствах. Теперь, поиск необходимой информации будет занимать у вас секунды.