Современные компьютерные технологии и комплексная автоматизация учета расхода тепла Геоинформационные системы

Инженерные коммуникации являются сложными системами, состоящими из сотен и тысяч объектов, расположенных на определенной территории. Не вызывает сомнений, что многообразие задач, решаемых теплоснабжающими предприятиями, и огромный объем информации требуют использования компьютерных технологий.

Геоинформационная система (ГИС) позволяет создавать карты населенных пунктов, наносить на них инженерные коммуникации в виде набора пространственных объектов и привязывать к ним любую атрибутивную информацию. При этом можно создавать как точные, выполненные в масштабе карты, так и внемасштабные оперативные и технологические схемы.

Использование ГИС дает возможность решать множество информационных задач, например таких, как паспортизация сети, поиск ее объектов по карте, распечатка любого фрагмента сети, вывод на карту или схему данных телеметрии и т. д. Указав элемент сети на карте, можно войти внутрь детальной схемы каждого узла.

При этом инженерная сеть не должна быть просто нарисована на карте. Для использования в задачах анализа переключений на сети и выполнения технологических расчетов сеть должна быть описана математически в виде топологической модели.

Геоинформационная система позволяет вести расчеты теплопотребления, гидравлики и подсказывает оптимальный выход из нестандартных ситуаций.

ГИС выполняет следующие задачи:

• наладочный гидравлический расчет тепловой сети. Определяются места установки, количество и диаметры дроссельных шайб и диаметры сопел элеваторов для центральных и индивидуальных тепловых пунктов; диаметры и места установки дроссельных шайб на магистралях; автоматический, если необходимо, подбор напора на источнике;

•  поверочный гидравлический расчет тепловой сети. Для любого температурного и гидравлического режима работы тепловой сети определяются фактические расходы и потери напора на всех участках; напоры и температуры в каждом узле; количество тепловой энергии у всех потребителей;

•  конструкторский расчет тепловой сети. Определяются диаметры трубопроводов тепловой сети и располагаемый напор в точке подключения;

•  построение пьезометрического графика вдоль заданного пути;

•  коммутационные задачи; анализ отключений, переключений, поиск ближайшей запорной арматуры и ряд других топологических задач;

•  энергосбережение;

•  расчет с учетом конкретной схемы присоединения каждого потребителя или ЦТП к тепловой сети (независимые, элеваторные, с насосным смешением, с открытым или закрытым разбором воды на ГВС и т. д.);

•  расчет сетей с несколькими источниками, работающими на одну сеть, с определением теплового и водного балансов между ними;

•  расчет с учетом тепловых потерь по нормативным потерям или фактическому состоянию изоляции;

•  расчет с учетом утечек из сети и систем теплопотребления;

•  расчет с учетом реальных расходно-напорных характеристик насосного оборудования;

•     моделирование сетей с учетом устройств автоматики: регуляторов напора, расхода, температуры.

Пример ГИС представлен на рис 9.1 и 9.2.

К каждому объекту привязана информация, и топологическая модель готова к проведению расчетов.

Рис. 9.1. Пример тепловой сети, нанесенной на план городского района

Рис. 9.2. Пьезометрический график - средство анализа проведенных с помощью ГИС гидравлических расчетов