Обеспечение безопасности функционирования систем теплоснабжения при создании обобщенной модели управления Текст научной статьи по специальности «Математика»

6. Жидко Е.А., Кирьянов В.К. Эмпирические методы измерения погрешностей при взаимосвязанном развитии внешней и внутренней среды хозяйствующих субъектов / Е.А. Жидко, В.К. Кирьянов // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2013. - № 4 (13). - С. 53-60.

7. Сазонова С.А. Итоги разработок математических моделей анализа потокораспределения для систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник ВГТУ. 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 68-71.

8. Квасов И.С. Диагностика утечек в трубопроводных системах при неплотной манометрической съемке / И.С. Квасов, М.Я.Панов, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. 1999. - № 9. - С. 66-70.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ОБОБЩЕННОЙ

МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

С.А. Сазонова, доцент, к.т.н., доцент С.А. Колодяжный, профессор, к.т.н., доцент Е.А. Сушко заведующий кафедрой, к.т.н.

К.А. Скляров, доцент, к.т.н., доцент Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж

Реализация обобщенной модели управления системами теплоснабжения возможна, если соблюдаются условия:

а) физической реализуемости системы сбора и обработки информации о значениях компонент базовых множеств, содержащих данные о параметрах состояния системы с учетом шага квантования стохастических процессов. Величина шага выбирается в условиях конфликта между точностью аппроксимации наиболее высокочастотной функции изменения математического ожидания граничных условий (ГУ) и времени окончания переходных процессов в системе при наибольшей амплитуде скачка ГУ. В этом случае дискретный аналог задачи управления примет вид, в котором допустимая область решения определяется уже системой нелинейных алгебраических уравнений, описывающей режим установившегося потокораспределения в системе теплоснабжения (СТС) для интервала времени, соответствующего шагу квантования;

б) физической реализуемости управления, связанного со значительными временными и энергетическими затратами на изменение структуры СТС, которое приводят к необходимости принятия решения в нужный момент времени с необходимым упреждением.

Исходя из условий реализации обобщенной модели управления функционированием СТС, можно выбрать приоритетные прикладные задачи,

возникающие при эксплуатации рассматриваемых объектов: статическое оценивание параметров состояния [1], и резервирование [2]. Целью комплексной реализации прикладных задач является обеспечение нормативных уровней надежности и требуемого уровня безопасности при функционировании СТС за счет своевременной обработки данных манометрической съемки при мониторинге технического состояния объектов [3, 4].

Из аналитического обзора методов решения указанных задач, можно сделать заключение о том, что все возникающие при этом проблемы замыкаются на построении корректной модели потокораспределения (МП), являющейся в этих задачах системой ограничений в виде равенств к выбранному критерию оптимизации. В связи с этим представляется целесообразным создать модель, являющуюся симбиозом моделей известных увязочных методов. Только в этом случае полученную модель можно рассматривать как некоторый универсальный вариант МП, адаптированный к любым гидравлическим системам. В этом существует объективная необходимость, поскольку к процессу моделирования любых транспортных энергетических систем, в том числе и СТС, предъявляются все более высокие требования по уровню детализации. Между тем существующие средства анализа СТС практически полностью игнорируют их комбинированный характер. Даже если во всех абонентах не существует непосредственного водоразбора из тепловых сетей на горячее водоснабжение, это не дает повода для того, чтобы считать их строго закрытыми системами.

По результатам обзора методов решения прикладных задач управления функционированием СТС, можно сделать заключение о том, что все возникающие при этом проблемы замыкаются на построении корректной математической модели установившегося потокораспределения, являющейся в этих задачах системой ограничений в виде равенств к выбранному критерию оптимизации. В качестве требуемых математических моделей потокораспределения можно использовать модели из [5, 6, 7].

Список использованной литературы

1. Сазонова С.А. Решение задачи статического оценивания систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник ВГТУ. 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 43-46.

2. Сазонова С.А. Разработка модели транспортного резервирования для функционирующих систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2007. - Т. 1. - № 2-1. - С. 048-051.

3. Попова Л.Г. Информационный мониторинг безопасности и устойчивости развития организации в XXI веке / Л.Г. Попова, С.В. Барковская, Е.А. Жидко // Информация и безопасность. 2009. - Т. 12. - № 4. - С. 497-518.

4. Жидко, Е.А. Разработка математической модели рассеивания в приземном слое атмосферы частиц золы и технология ее утилизации в строительстве: дис. ... канд. техн. наук / Е.А. Жидко. - Воронеж, 2002.

5. Сазонова, С.А. Разработка модели анализа невозмущенного состояния системы теплоснабжения при установившемся потокораспределении / С.А. Сазонова // В сборнике: Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах Фролов В.Н. труды Всероссийской конференции. В.Н. Фролов - ответственный редактор. - 2006. - С. 57-58.

6. Сазонова, С.А. Разработка модели анализа потокораспределения возмущенного состояния системы теплоснабжения / С.А. Сазонова // В сборнике: Моделирование систем и информационные технологии Львович И.Я., Сербулов Ю.С. Сб. науч. трудов. Составители: И.Я. Львович, Ю.С. Сербулов. Воронеж, 2007. - С. 52-55.

7. Сазонова, С.А. Итоги разработок математических моделей анализа потокораспределения для систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2011. - Т. 7. -№ 5. - С. 68-71.

ПРОБЛЕМА НАДЕЖНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ЗАДАЧАХ ОПТИМАЛЬНОГО СИНТЕЗА

С.А. Сазонова, доцент, к.т.н., доцент С.А. Колодяжный, профессор, к.т.н., доцент Е.А. Сушко заведующий кафедрой, к.т.н.

К.А. Скляров, доцент, к.т.н., доцент Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж

Отметим два обстоятельства, играющих ключевую роль в методологии решения задач оптимального синтеза. Первое связано с проблемой формулировка целей расчета. Известно [1, 2], что достижение оптимума при решении экстремальных задач осуществляется за счет компромисса между противоположными тенденциями (в технико-экономических задачах между увеличением капиталовложений в объект и последующим снижением эксплуатационных расходов) или между стремлением максимально улучшить какой-либо обобщенный показатель и необходимостью удовлетворить заданным ограничениям. Для любых физико-технических систем, в том числе и гидравлических систем (ГС), как известно, имеют место два противоборствующих показателя: экономичность и надежность. Конфликт между ними имеет довольно очевидное проявление, заключающееся в том, что увеличение капиталовложений, для обеспечения надежности должно снижать ущерб от недоотпуска целевого продукта (ЦП) потребителям во время аварий. Теоретическое решение здесь должно отвечать общему минимуму денежных затрат, в сумму которых наряду с общепринятыми приведенными затратами включается и математическое ожидание величин ущерба от недоотпуска и