CC BY
40
3. Бэр А.М. О некоторых задачах оптимизации. В кн.: Вычислительные методы и программирование / А.М. Бэр, Е.Н. Белов, Б.Т. Полак. - М.: МГУ, 1966. - Т. 5. - С. 115-123.
4. Жидко Е.А. Теоретические основы проектирования и конструкции жидкостных пылеулавливающих устройств / Е.А. Жидко, В.В. Колотушкин, Э.В. Соловьева // Безопасность труда в промышленности. 2004. - № 2. - С. 8-11.
5. Барковская С.В. Интегрированный менеджмент XXI века: парадигма безопасного и устойчивого (антикризисного) развития: монография / С.В. Барковская, Е.А. Жидко, В.П. Морозов, Л.Г. Попова. - Воронеж, 2011.
6. 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.
7. Сазонова С.А. Разработка модели структурного резервирования для функционирующих систем теплоснабжения/ С.А. Сазонова // Вестник ВИВТ. -2008. - № 3. - С. 082-086.
ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
ПРИ ОБРАБОТКЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ О РЕЖИМЕ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
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
Предметом исследования является система сбора данных (ССД), выполняющих роль источника экспериментальной информации о режиме функционирования городских энергетических сетей (тепло-, водо-, газоснабжения). Актуальность задачи проектирования ССД в научном плане обусловлена тем, что это сложный многокритериальный и поэтапный процесс, для многих стадий которого пока не просматривается возможность корректной математической формализации. Практическая значимость ССД для распределительных сетей также не вызывает сомнений, поскольку сами объекты управления есть все основания считать системами жизнеобеспечения.
В рамках задачи синтеза ССД принято выделять три основных вопроса: количественный состав средств измерения; размещение источников
информации (датчиков) на объекте управления; их точность и время опроса. В настоящее время методологическая база решения этих задач применительно к гидравлическим системам (ГС) находится в стадии становления, поэтому рассмотрим лишь один из аспектов главного вопроса - количественный состав средств измерения.
Проведенные исследования позволяют утверждать, что преемственность накопленного опыта в моделировании электроэнергетических систем (ЭЭС) для ГС маловероятна, несмотря на то, что оба типа объектов относятся к категории транспорта и обладают глубокой общностью, протекающих в них процессов. Высказанное соображение обусловлено следующим обстоятельством. Известно, что в качестве основного критерия выбора состава измерений ССД для ЭЭС выступает численное выражение такого их свойства как наблюдаемость, подразделяемая на нелинейную и топологическую. Нелинейная наблюдаемость требует контроля ввиду возможности вырождения матрицы Якоби при итеративной реализации нелинейной модели ГС. Однако проблема разрешимости задачи может быть снята за счет избыточности исходной информации. Таким образом, численное выражение топологической наблюдаемости выступает в качестве основного информационного критерия синтеза ССД, причем для его количественной оценки применяются такие показатели прямой и обратной матриц Фишера как: число обусловленности, определитель, след, собственные значения и т.д. Известны также случаи применения и более привычных экономических критериев базирующихся на учете ущербов, но пока они недостаточно обоснованы соответствующими социологическими исследованиями.
Несостоятельность синтеза ССД на основе рассмотренного критерия информационного типа применительно к ГС обусловлена прежде всего тем, что матрица Фишера традиционно (для ЭЭС) определяемая лишь на основе линеаризованной системы нормальных уравнений, выражающих условие экстремума целевой функции в методе наименьших квадратов, формируется применительно только к задаче оценивания [1]. Применение других методов решения, например метода максимального правдоподобия, не меняет дела в силу их идентичности с точки зрения получаемых результатов. Между тем в спектр задач, подлежащих решению на основе информации, получаемой от ССД помимо оценивания, как известно, входит и идентификация медленно меняющихся параметров математической модели. Обе задачи хотя и относятся к одному классу задач обратного анализа, но допускают декомпозицию, то есть могут быть локализованы друг от друга. Это обстоятельство в значительной мере упрощает формализацию синтеза ССД для электроэнергетических систем.
Иная ситуация складывается для ГС, при функционировании которых возможно возникновение утечек естественного и искусственного характера, то есть помимо уже названных задач оценивания и идентификации, возникает по крайней мере еще одна комплексная задача, которая получила название диагностики утечек. Комплексный характер для нее вполне очевиден,
поскольку здесь требуется установить факт возникновения утечки (или существования), ее величину и месторасположение. Разумеется, и в электроэнергетических системах существует проблема утечек, однако оснащенность этих объектов контрольно-измерительными приборами несомненно лучше чем у ГС, поэтому диагностику и ликвидацию аварийных состояний, и в целом обеспечение безопасности при функционировании, здесь можно считать достаточно своевременной, что исключает необходимость решения этой задачи на практике [2, 3].
Численная реализация указанных задач возможна в совокупности с соответствующими математическими моделями потокораспределения [4-6].
Автономность диагностики утечек от оценивания состояния практически не возможна, поскольку наличие утечки, строго говоря, вызывает априорно неизвестное изменение топологии моделируемой системы, так как равноценно подключению к ней абонента. Отсюда информационный критерий уже требуется формировать объединенным для обеих рассматриваемых задач, что в принципе невыполнимо, так как оценивание является статической задачей (определяются параметры стационарного режима), а диагностика утечек возможна лишь на основе анализа динамики объекта в результате их возникновения.
Принципиальные трудности декомпозиции задач статического оценивания и диагностики утечек отнюдь не исключают возможность их автономного решения, но как показывают исследования взаимосвязь этих задач, должна устанавливаться на алгоритмическом уровне, а не в результате совместной формализации. Поэтому известные алгоритмы синтеза ССД для электроэнергетических систем, в основе которых лежит условие максимизации перечисленных ранее показателей информационных матриц Фишера не могут непосредственно применяться для ГС.
В результате можно рассматривать две перспективные идеи создания дееспособных алгоритмов синтеза ССД применительно к гидравлическим системам. Первая связана с установлением условий сочетания показателей матриц Фишера в обеих задачах, поскольку их формализация имеет очевидную аналогию в силу принадлежности к задачам одного класса (обратного анализа), либо переходом к векторной оптимизации. В качестве второго направления развития алгоритмов синтеза систем сбора данных предлагается применение имитационного моделирования.
Список использованной литературы
1. Сазонова С.А. Статическое оценивание состояния систем теплоснабжения в условиях информационной неопределенности / С.А. Сазонова // В сборнике: Моделирование систем и информационные технологии сборник научных трудов. М-во образования Российской Федерации, [редкол.:
Львович И. Я. (гл. ред.) и др.]. Москва, 2005. - С. 128-132.
2. Жидко Е.А. Менеджмент. Экологический аспект: Курс лекций / Воронеж, 2010.
3. Жидко Е.А. Управление техносферной безопасностью: учебное пособие / Е.А. Жидко. - Воронеж, 2013.
4. 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. тр. Составители: И.Я. Львович, Ю.С. Сербулов. Воронеж, 2007. - С. 52-55.
5. Сазонова С.А. Итоги разработок математических моделей анализа потокораспределения для систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник ВГТУ. 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 68-71.
6. Сазонова С.А. Разработка модели анализа невозмущенного состояния системы теплоснабжения при установившемся потокораспределении / С.А. Сазонова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах Фролов В.Н. труды Всероссийской конференции. В.Н. Фролов -ответственный редактор. - 2006. - С. 57-58.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ (АСР) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНИ-КОМПЛЕКСА АСК-1 В УСЛОВИЯХ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ
Ю.Н. Сенчихин, профессор, к.т.н., профессор С.В. Росоха, профессор, д.т.н., доцент Национальный университет ГЗ Украины, г. Харьков
Естественно, нагромождение конструктивов разрушенных зданий в зоне обрушений не только будет препятствовать извлечению терпящих бедствие людей, которые оказались в образовавшихся завалах, но и таят опасность для работников подразделений, участвующих в локализации и ликвидации ЧС, их последствий.
Для успешного спасения одних и обеспечения безопасности других приходится с особыми предосторожностями расчищать местность: приподнимать, перемещать, кантовать типовые строительные конструкции, их обломки, используя при этом на начальных этапах и ручной шанцевой инструмент, и переносные устройства малой механизации, а на завершающих этапах - габаритные мобильные средства.
Заблаговременная разведка зоны гипотетической ЧС дает принципиальную возможность сформировать необходимую базу данных об объектах для ее учета подразделениями ГСЧС Украины. Современная вычислительная техника, которой в настоящее время оснащены практически
