Реферат - Загальна характеристика й структура муніципальної ГІС

Подождите немного. Документ загружается.

Транспортування теплової енергії від ТЕЦ або котельних до споживачів

(тобто до житлових будинків, адміністративних будівель, фабрик, заводів і

інших об'єктів) здійснюється по теплових мережах. По видах теплового

споживання мережі ділять на промислові, комунальні і змішані. До

промислових відносяться мережі, що несуть виключно технологічне

навантаження; комунальні - мережі, по яких забезпечуються житлові

будинки, адміністративні та інші будівлі; змішані - мережі, призначені для

постачання теплом як підприємств, так і комунальних будівель. До

комунальних споживачів тепла відносяться місцеві системи опалювання,

вентиляції і гарячого водопостачання житлових і громадських будівель, а до

промислових споживачів - виробничо-технологічні системи.

Системи використання теплоти у споживача призначені для прийому

теплоносія з теплових мереж, для його розподілу, підтримка необхідних

параметрів у споживача, для обліку споживаної теплоти.

Водяні теплові мережі.

Відповідно до СНІП II- 36-73 “ Теплові мережі. Норми проектування” для

цілей опалювання, вентиляції і гарячого водопостачання, як правило, як

теплоносій застосовують гарячу воду, а для технологічних потреб - пара.

Вода як теплоносій в порівнянні з парою має ряд істотних переваг: дозволяє

легко змінювати її температуру залежно від температури зовнішнього повітря

(тобто створюються зручності здійснення центрального якісного

регулювання відпустки тепла); володіє значною щільністю в порівнянні з

іншими теплоносіями, що дозволяє передавати на великі відстані значні

кількості тепла при невеликому об'ємі теплоносія. Крім того, водяні системи

опалювання і гарячого водопостачання дуже прості при їх монтажі і

демонтажі. Основний недолік води як теплоносія полягає в тому, що на її

перекачування витрачається велика кількість електроенергії.

Водяні системи теплопостачання, залежно від способу приєднання систем

гарячого водопостачання, застосовуються двох типів: закриті і відкриті. У

закритих системах вода, циркулююча в тепловій мережі, використовується

тільки як гріюче середовище, тобто як теплоносій, але з мережі не

відбирається. У відкритих системах циркулююча вода частково або повністю

розбирається у абонентів для гарячого водопостачання. У закритих системах

теплопостачання установки гарячого водопостачання приєднуються до

теплових мереж за допомогою водяних підігрівачів, а у відкритих

здійснюється безпосереднє приєднання.

Основні переваги відкритої системи: відсутність необхідності у водо-

водяних підігрівачах, що значно здешевлює абонентські

теплоподогревательниє установки і спрощує їх експлуатацію; підвищення

довговічності місцевих установок гарячого водопостачання ( оскільки для

них відбирається з мережі деаерована вода), а також можливість

використання для транзитного транспорту тепла однотрубних систем.

Основні недоліки відкритих систем водяних мереж: необхідність їх

підживлення у великих і різко змінної по годинах доби кількостях,

відповідних розбору гарячої води з мережі.

В даний час в знов споруджуваних водяних теплових мережах приблизно в

рівній мірі поширені обидві системи, причому застосуванню відкритої

системи віддається перевага в тих випадках, коли ТЕЦ може бути забезпечена

достатньою кількістю води питної якості з міського водопроводу, а закритої

системи - при складі води, що виключає необхідність в її зм'якшуванні і

деаерації в абонентських теплоподготовітельних установках. У решті

випадків вибір системи теплових мереж обгрунтовується техніко-

економічними розрахунками..

Залежно від кількості паралельно прокладених труб для теплопостачання

системи діляться на однотрубні, двотрубні і багатотрубні. Для

централізованого теплопостачання міст і селищ найбільшого поширення

набули двотрубні системи, в яких теплові мережі складаються з двох

трубопроводів - що подає і зворотного. У цій системі мережева вода

циркулює по замкнутому контуру від ТЕЦ або котельної по подаючому

трубопроводу до споживачів, звідки, віддавши частину тепла, повертається

по зворотному трубопроводу знову на ТЕЦ або в котельну. У двотрубних

відкритих мережах таке повернення здійснюється частково, а в двотрубних

закритих повністю, за винятком незначного витоку теплоносія через

нещільність в мережах і в місцевих системах.

В деяких випадках при подачі тепла комунальним споживачам і на

технологічні цілі застосовуються тритрубні системи, при яких дві труби

використовуються як подають для транспортування теплоносія з різними

тепловими потенціалами, а одна - як загальна зворотна. Наприклад, по одній з

подаючих труб може подаватися вода для цілей опалювання і вентиляції, а по

іншій - для технологічних потреб і гарячого водопостачання. В цьому

випадку вода в першій подаючій трубі може мати змінну температуру

залежно від температури зовнішнього повітря, а в другому постійну. Таке

розділення труб дозволяє легше проводити центральне регулювання різних

навантажень. Проте тритрубні водяні мережі дорожчі за двотрубні.

Чотирьохтрубні водяні мережі є поєднанням двох двотрубних мереж; одна

пара служить для подачі тепла на опалювання і вентиляцію, друга - для

подачі тепла тим же споживачам на гаряче водопостачання або на

технологічні потреби.

4.2 Система теплопостачання як об'єкт управління

Як об'єкт керування система теплопостачання ставиться до класу

багатомірних, многоязних, нелінійних стохастических систем з

розподіленими параметрами й мережною структурою.

Система теплопостачання є складним об'єктом, що характеризується

наступними особливостями:

• територіальною просторістю,

• дворівневим принципом керування;

• наявністю у своєму складі виробництв із безперервним і

дискретним характером;

• більшим числом параметрів і змінних;

• твердими вимогами до надійності роботи;

• розмаїтістю елементів систем і важкою доступністю до деяким з

них;

• безперервною змінюваністю структури систем і станів їхніх

елементів у часі;

• відсутністю в багатьох існуючих систем теплопостачання засобів

автоматичного збору й передачі інформації;

• наявністю великої кількості людей у контурі керування системами;

• • необхідністю функціонування в умовах близьких до критичного

(аварії на магістральних трубопроводах або колекторах і т.д.).

Отже, керування цими системами повинне бути автоматизованим (з

малим ступенем автоматизації), багатоцільовим, багаторівневим і відбіркам.

При цьому, керування здійснюється в умовах неповної й недостовірної

інформації про об'єкти, нерідко в критичних умовах.

Основна мета керування системою теплопостачання в нормальних

умовах складається в забезпеченні теплом і гарячою водою споживачів.

4.3 Особливості й різноманіття задач автоматизованого

управління

Як ми вже відзначали, система теплопостачання сучасних міст являє

собою складні інженерні спорудження, що складаються із взаємозалежної

пространственно-распределенной системи.

Основною особливістю роботи систем теплопостачання є

необхідність безперервної поставки тепла споживачам. Безперервність

роботи систем теплопостачання в умовах змінного навантаження вимагає

високих показників надійності функціонування всіх конструктивних

елементів систем, а у випадку виникнення аварійних ситуацій -

максимально стислих строків їхнього усунення.

Територіальна расcредоточенність об'єктів систем теплопостачання,

складність технологічних процесів, використання значних обсягів поточної

інформації вимагають автоматичного збору й передачі, а також

комп'ютерної обробки даних про поточний стан систем з метою одержання

рекомендацій з раціонального ведення технологічних процесів.

Оптимальне керування теплопостачанням неможливо без застосування

автоматизованої системи керування (АСУ) організаційними й

технологічними процесами.

Метою системи автоматизованого керування теплопостачального

господарства міста є реалізація енергозберігаючої й екологічно безпечної

технології.

Для досягнення цієї мети АСУ повинна виконувати наступні основні

функції:

♦ збір, передачу, первинну обробку технологічної інформації, що

надходить зі споруджень теплопостачання;

♦ контроль виконання ухвалених рішень і ефективності їхньої дії, а

також контроль відхилень технологічного процесу теплопостачання від

оптимального й виявлення причин відхилень;

♦ оперативний контроль, облік, звітність;

♦ надання технологічної й розрахункової інформації диспетчерові у

формі сигналізації, індексації, протоколювання.

У центральний диспетчерський пункт повинна передаватися аварійна

сигналізація, сигналізація роботи й стан основного технологічного

встаткування, значення вимірів найважливіших технологічних показників.

При необхідності із центрального диспетчерського пункту виконуються

основні команди телекерування.

Диспетчеризація керування повинна сполучатися з автоматизацією

об'єктів і споруджень. Тільки в цьому випадку може бути отриманий

максимальний економічний ефект при дотриманні технологічних норм

процесів теплопостачання.

Для правильного вибору ступеня й обсягу автоматизації велике

значення має виявлення закономірності протікання процесів теплофікації.

На об'єктах систем теплозабезпечення повинні бути телемеханізовані й

автоматизовані:

•основні технологічні процеси, що забезпечують нормальну роботу

споруджень при заданому режимі;

•пристрої й прилади, що забезпечують можливість швидкого

виявлення й локалізації аварій;

•пристрої й прилади, призначені для реєстрації й контролю параметрів

технологічного процесу.

Реалізація навіть часткової автоматизації керування системами

теплозабезпечення в рамках двох нижчих рівнів керування пов'язана з

комп'ютерним рішенням великого числа технологічних, економічних,

соціальних, організаційних і інших завдань. Функціональна розмаїтість,

технічна складність і виробнича значимість цих завдань жадають від

розроблювачів автоматизованих систем особливої уваги як до самих

завдань, так і до засобів і методів їхнього рішення.

Найбільш важливими завданнями автоматизованої системи

теплопостачання є технологічні (проблемні) завдання, розв'язувані в

рамках основних і допоміжних підсистем. Основні технологічні завдання

цих підсистем були визначені при їхньому розгляді раніше. Однак кожна з

раніше згаданих завдань у рамках автоматизованої системи припускає

рішення ряду підзадач, таких як:

• збір вхідної інформації;

• вибір структури баз даних і форматів подання даних на ЕОМ;

• уведення, верифікація, фільтрація, зберігання й статистична обробка

вхідних даних;

• вибір методу й розробка алгоритму рішення завдання;

• вибір мови програмування й програмна реалізація алгоритму;

• розробка програмного інтерфейсу;

• налагодження програми й контрольний рахунок;

• відображення процесу рахунку, проміжних і закінчених результатів;

• документування й тиражування вхідної, проміжної й вихідної

інформації.

Кожна з перерахованих підзадач відповідає певному етапу підготовки

й рішення будь-якого завдання систем теплопостачання. Тому підзадачи

можуть бути класифіковані по ознаці приналежності до того або іншого

етапу.

У свою чергу, кожний етап, як і вся підзадача в цілому, може

класифікуватися по ступені автоматизації, пріоритетності, тимчасовому

режиму, задіяним обчислювальним пристроям і операційним середовищам і

т.п.

Крім загальних ознак класифікації кожний етап рішення завдання

може мати властиві тільки йому ознаки. Так, особливий інтерес у цьому

плані представляє етап вибору методу рішення проблемних

оптимизаціонних завдань ППРВ і ПСУСВ, пов'язаних з оперативним

керуванням потокораспределением і оказывающих найбільший вплив на

ефективність функціонування систем теплопостачання в цілому.

Рішення завдань такого класу пов'язане з вибором критерію

оптимальності й проведенням складних гідравлічних розрахунків. Як

ознака їхня класифікація може виступати:

• математичний апарат, що лежить в основі опису вихідного й

вихідного даних, а також методу рішення;

• математична модель мережі;

• математична модель критерії (або цілісності);

• число критеріїв (показників);

• розмірність завдання;

• метод оптимізації;

• ступінь невизначеності вихідних даних;

• порядок змінних і розмірність масивів;

• точність обчислень;

• період рішення й ін.

Достаток класифікаційних ознак (як розглянутого класу завдань, так і

інших) робить структурну схему всеосяжної класифікації занадто громіздкої.

Тому залишимо неї без уваги, а зупинимося ще на одній із класифікаційних

ознак, властивим всім завданням, розв'язуваним за допомогою ЕОМ. Це

ступінь і характер використання комп'ютерної графіки.

Відповідно до зазначеної ознаки всі завдання діляться на:

• розрахункові;

• картографії й топографічної прив'язки;

• пошуково-графічні;

• завдання загальної графічної підтримки;

• розрахунково-графічні.