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:



Пройти три ступени грязезащиты

Пройти три ступени грязезащиты

Сегодня все современные здания вооружены трёхступенчатой системой грязезащиты, помогающей остановить грязь на самом входе. Для комплектации самой системы используются различные грязезащитные напольные...
Какую сделку с Богом заключила Кейт Буш? Часть 2

Какую сделку с Богом заключила Кейт Буш? Часть 2

Наша история об английской певице Кейт Буш остановилась на 1985 году, в преддверии выхода пятого альбома. Трехлетнее затворничество Кейт в студии не прошло даром. Тем более, что теперь она могла себе ...
Зачем носили воду в решете? Поверья наших предков

Зачем носили воду в решете? Поверья наших предков

Сито и решето фигурируют во многих народных присловьях. Кроме «носить воду в решете» и «чудес в решете», смысл которых сейчас сильно изменился, опытность человека аттестов...
Как встретить Новый год в Сочи

Как встретить Новый год в Сочи

Так получилось, что я не была на море много лет, с детства. И вот, уже будучи счастливой женой и мамой получила от мужа соблазнительное предложение: послушать прибой в Новогоднюю ночь. Если и вам хоче...
Выбираем динамометрический ключ для затяжки гайки

Выбираем динамометрический ключ для затяжки гайки

Защищенность любого механизма зависит от надежности резьбовых соединений механизма . Все соединения должны быть затянуты с определенным усилием . Надежно и точно закрепить винт, болт или гайку поможет...
Создание формы подбора для документа

Создание формы подбора для документа

          В данной статье речь пойдет о создании формы подбора Номенклатуры, открываемой из формы документа для подбора необходимых позиций. Форма будет создана на основе общих форм и будет состоять и...
Самое интересное

Как царь двумя ведрами пожары тушил?

— Пожар! Пожар! — в палаты царские сквозь охрану стрелецкую, нарушая все обыча...

Вкусные рецепты: Селедка под шубой, Капустница, Зе

Селедка под шубойселедку мелко нарезаем кубиком, картофель, свеклу, яйцо, натираем на крупной терке....

Как выучить английский самостоятельно?

Честно говоря, за всю мою жизнь в моём окружении лишь раз появился человек, который самостоятельно в...

Что делать, если вам грубят в Сети? «Юпитер, ты се

Самое лучшее лекарство — это профилактика. Общаясь в Сети — на форумах, в чата...

Какими они были, те «старики», что шли в бой? Нико

Совсем ещё молодой человек, но уже признанный снайпер, виртуозно владеющий своим самолётом, которого...

Здоровый сон. Как превратить мечту в реальность?

Если вы можете похвастаться тем, что у вас по-настоящему крепкий и здоровый сон — вам пов...

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 правильно составить письмо при обмене ссылками

После того как вы выделилb наиболее популярные сайты в вашей области и проверили страницы на доступн...

Тара пластиковая

Тара - (ит. tara от араб. тарха - то, что отброшено) - изделие или емкость (ящик, бочка и т. п. ) дл...

На страже чистоты настоящая система

Ни для кого не является секретом тот факт, что более 95 процентов грязи и влаги в коммерческие и общ...



Новости развития информационнного портала:

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.