Развитие теории систем теплогазоснабжения и вентиляции на основе информационных технологий

• Автор: Кузнецов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 294 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВАХ СИСТЕМ ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ.
1.1 Современное состояние проблемы использования информационных технологий в обосновании параметров систем вентиляции.
1.2 Современное состояние проблемы использования информационных технологий при выборе оптимальной трассы прокладки газопровода
1.3 Современное состояние проблемы использования информационных технологий в управлении надежностью газораспределительных сетей
1.4 Современное состояние проблемы использования информационных технологий в мониторинге надежности тепловых сетей

1.5 Выводы по первой главе и постановка задачи исследования

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЕНТИЛЯЦИИ

2.1 Математическая модель взаимодействия вентиляционных потоков с конвективными потоками от источников теплоты
2.2 Математическая модель взаимодействия общеобменной и местной вытяжной вентиляции.
2.3 Алгоритм решения уравнений математических моделей процессов вентиляции.
2.4 Использование методов теории подобия для обобщения результатов математического моделирования процессов вентиляции
2.5 Математическая модель переноса вредных веществ в помещениях сложной конфигурации.
2.6 Эксперименты по подтверждению адекватности разработанных математических моделей процессов вентиляции.
2.7 Выводы по второй главе.
3 ПРИМЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ ВЕНТИЛЯЦИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
3.1 Технологии реализации математических моделей процессов вентиляции.
3.1.1 Технология реализации математической модели взаимодействия вентиляционных потоков с конвективными потоками от источников теплоты и математической модели взаимодействия общеобменной и местной вытяжной вентиляции
3.1.2 Реализация математической модели переноса вредных веществ в помещениях сложной конфигурации.
3.2 Применение математической модели взаимодействия вентиляционных потоков с конвективными потоками от источников теплоты.
3.2.1 Нестационарные поля скоростей и температур при взаимодействии воздушных потоков.
3.3 Применение математической модели взаимодействия общеобменной и местной вытяжной вентиляции.
3.3.1 Влияние систем местной вытяжной вентиляции на поля скоростей воздушных потоков.
3.3.2 Влияние высоты установки воздухораспределителей на поля скоростей воздуха
3.3.3 Создание эффективной схемы воздухообмена в производственных помещениях с местной вытяжной и общеобменной вентиляцией.
3.3.4 Нестационарные поля концентраций вредных веществ легче и тяжелее воздуха
3.4 Использование математической модели переноса вредных веществ в помещениях сложной конфигурации
3.5 Выводы по третьей главе
4 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО МАРШРУТА ПРОКЛАДКИ ГАЗОПРОВОДА
4.1 Постановка задачи выбора трассы прокладки газопровода
4.2 Формулировка генетического алгоритма для определения трасс прокладки газопроводов.
4.3 Программная реализация построения оптимального маршрута прокладки трассы газопровода.
4.4 Выводы по четвертой главе
5 ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ НАДЕЖНОСТЬЮ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
5.1 Старение газораспределительных сетей
5.2 Утечки газа на газораспределительных сетях.
5.3 Критерий надежности газораспределительной сети.
5.4 Модель работы аварийнодиспетчерской службы газораспределительной сети.
5.5 Использование геоинформационных технологий для управления надежностью газораспределительных сетей
5.6 Выводы по пятой главе
6 МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ.
6.1 Состояние тепловых сетей.
6.2 Кластерный анализ структуры тепловой сети
6.3 Использование результатов мониторинга состояния для планирования технического обслуживания тепловых сетей.
6.4 Реализация системы мониторинга состояния тепловых сетей
6.5 Выводы по шестой главе.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Кроме того, при ручной прокладке по бумажному плану невозможно использовать все многообразие имеющихся данных о маршруте. В наиболее общей формулировке выбор оптимальной трассы прокладки газопровода является одним из видов оптимизации на графах. Сочетание факторов, влияющих на маршрут прокладки, распределяется вдоль маршрута по сложным зависимостям, поэтому возможен выбор различных вариантов прокладки, отвечающих различным критериям оптимизации или их сочетаниям. В последнее время вместе с развитием информационных технологий разработано значительное число алгоритмов по автоматизированному поиску трасс, отвечающих различным критериям. Разработаны методы, позволяющие учитывать объекты на планах прокладки 1 и дающие возможность учитывать изменение свойств ландшафта при различных направлениях его прохождения 0, 1. Получены методы, повышающие точность прокладки и оценки эффективности выбранных маршрутов 2, 9. Алгоритмы выбора оптимальных маршрутов все активнее используются в практике проектирования трубопроводных систем. Так, для выбора оптимального маршрута прокладки нефтепровода использованы алгоритмы поиска пути с минимальной стоимостью 5. Разработано значительное количество моделей стоимости перемещения фузов. В работе 3 модели стоимости перемещения фузов использованы при поиске оптимальных путей морских перевозок. Использование геоинформациониых технологий существенно повышает эффективность сбора и обобщения исходных данных для выбора оптимальных трасс трубопроводов. В последнее время в связи с развитием газораспределительных сетей появился ряд работ, посвященных выбору оптимальной трассы прокладки газопроводов. Так, в работах , , , 4, 5 приведен метод проведения экспертной оценки взаимной значимости факторов, влияющих на маршрут прокладки газопровода. Получен метод определения весовых коэффициентов карт стоимости. Предложены различные модели интефации карт влияющих факторов на
основе весовых коэффициентов карт стоимости, получен алгоритм расчета поверхности накопленной стоимости. В качестве метода для расчета весовых коэффициентов карт влияющих факторов и при последующем создании апостериорных карт вероятностей использована логарифмическая форма байесовской модели вероятностей. Предложен алгоритм расчета группы маршрутов, близких к оптимальному, с использованием эволюционных алгоритмов , , 5. Большая значимость газоснабжения в экономике накладывает на газораспределительные организации договорные обязательства на поставку газа в установленных объемах в нормируемых режимах. В соответствии с программой газификации Воронежской области в течение пяти лет предусматривается доведение уровня газификации до в целом по области и до в сельских населенных пунктах. В ближайшие пять лет уровень газификации Воронежской области достигнет 0. В этих условиях наиболее важной задачей является поддержания надежной работы газораспределительных сетей. Потребители Воронежской области закупают более 5,0 млрд. Сетевым газоснабжением обеспечено городов, поселок городского типа и сельских населенных пункта. Эксплуатируется 8 газорегуляторных пунктов и шкафных регуляторных пункта. В работах Л. А. Ионина, Д. Б. Баясанова, . Стаскевича, Г. Н. Северинца и др. Значительный вклад в разработку теории надежности технических систем внесли В. В. Болотин, Ю. К. Беляев, Б. В. Гнеденко, В. II. Калявин, Г. П. Карзов, И. А. Ушаков, В. В. Шашкин и др. Применение теории надежности к управлению надежностью газораспределительных сетей развивалось в работах Ионина, К. С. Алибекова, В. А. Жиля, С. С. Затикяна и др. Надежность газораспределительных сетей определяется фактической способностью подавать газ потребителям с проектными параметрами , , 2. При отклонении от нормального режима газораспределительная сеть может переводиться на резервный режим с измененными давлениями и расходами газа , , 3, 3. Состояние сети определяется состоянием совокупности всех ее элементов, в идеальном случае все элементы исправны. Однако в реальных условиях часть элементов газораспределительной сети неисправна .