CC BY
53
Библиографический список
1. СП 41.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87. - Введ. 01.01.2013. - М.: Стандартинформ, 2013. - 64 с.
2. Строительство гидротехнических сооружений. - URL: http://bibliofond.ru/view (дата обращения: 04.06.2017).
3. Гидротехнический бетон: ГОСТ, технические характеристики сооружений. - URL: http://bouw.ru/article/osobennosti-gidrotehnicheskogo-betona (дата обращения: 05.06.2017).
© Сайгашова Е. Е., 2017
УДК 658:65.011.56
РОЛЬ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ В РАЗВИТИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
Н. Д. Ульянова, Ю. А. Гулакова
Брянский государственный аграрный университет
Статья посвящена применению современных информационных технологий для комплексной автоматизации предприятий водоснабжения. Приведены примеры программных продуктов, обеспечивающих существенное повышение эффективности деятельности водообес-печивающих предприятий.
Ключевые слова: комплексная автоматизация, предприятие водоснабжения, водоканал, система водоснабжения, автоматизация систем водоснабжения.
На современном этапе остро стоит вопрос модернизации объектов водоснабжения с целью формирования информационной среды предприятий [1], повышения эффективности и оптимизации работы промышленного оборудования и основных технологических процессов, в том числе снижения энергопотребления.
Под системой водоснабжения подразумевается комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для водообеспечения какого-либо объекта или группы объектов. Это комплекс сооружений для обеспечения потребителей водой в требуемых количествах и требуемого качества [2]. Система водоснабжения, обеспечивающая водой отдельные районы или группы населённых пунктов либо группы промышленных объектов, называется районной, или групповой, системой водоснабжения.
Все многообразие встречающихся на практике систем водоснабжения можно классифицировать по следующим основным признакам:
- по виду использования природных источников - водопроводы, получающие воду из поверхностных источников (речные, озёрные, морские и т. п.), из подземных источников (артезианские, родниковые и т. п.) и водопроводы смешанного питания (при использовании различных видов водоисточников);
- по назначению - водопроводы коммунальные (городов, посёлков), железнодорожные, сельскохозяйственные, производственные, которые в свою очередь подразделяются по отраслям промышленности (водопроводы химических комбинатов, тепловых электростанций, металлургических заводов и т. п.);
- по территориальному признаку - локальные (одного объекта) и групповые (или районные) водопроводы, обслуживающие группу объектов;
- по способам подачи воды - водопроводы самотечные (гравитационные) и с механической подачей воды (с помощью насосов);
- по кратности использования потребляемой воды - системы прямоточные, с оборотом воды, с последовательным использованием воды на различных установках.
Одним из приоритетных направлений развития водоснабжения является комплексная автоматизация водоканалов. Автоматизированная система водоснабжения - это набор компонентов, позволяющих осуществлять заданный рабочий цикл. В этот комплекс, как правило, включают следующие элементы:
- техническое оборудование для доставки, подготовки и транспортировки воды;
- набор датчиков и измерительных приборов вместе с модулями ввода/вывода;
- контроллер, который производит сбор и обработку полученных параметров с выдачей управляющих команд;
- исполнительные устройства, которые преобразуют команды контроллера в механические движения.
Для управления всем набором устройств автоматизации водоснабжения на диспетчерском пункте устанавливается контроллер, который обладает связью с каждым из подлежащих контролю объектов, датчиками, а также компьютером по радио-, интернет- или спутниковым каналам. Разработанная программа управления в зависимости от комбинации параметров (давления, расхода, качества и пр.) осуществляет их анализ, формирует рациональные команды, приводящие в действие исполнительные устройства.
Автоматизация систем водоснабжения даёт возможность связать все элементы в единую систему и обеспечить современное программное управление, способствующее росту показателей качества воды, уровня обслуживания, экономии и, следовательно, росту прибыли.
В настоящее время существует ряд программных продуктов по автоматизации водоканалов. Последовательно рассмотрим некоторые их них.
Система АСУТП (автоматизированная система сбора данных с объектов и управления для обеспечения бесперебойной подачи воды в городскую сеть водопровода и приёма сточных вод) разработана и смонтирована силами работников МУП «Водоканал» г. Йошкар-Олы; сейчас она находится в стадии дальнейшего развития.
Система АСУТП собирает на сервере и выводит диспетчерам на компьютер следующую информацию:
- давление воды в городских сетях водопровода;
- состояние насосов (вкл./выкл.);
- токи и температуру электродвигателей;
- уровень воды в приёмных резервуарах и в реке;
- температуру в павильонах скважин и насосных станциях;
- расходы воды;
- сигналы затопления насосных;
- сигнал охраны павильонов.
АСУТП позволяет диспетчерам управлять насосами подземного водозабора, обеспечивая необходимый уровень воды в накопительных резервуарах и контроль за работой гипохлоридной установки и системой очистки воды речного водозабора. Для сбора данных и управления используются следующие виды связи: проводная (RS-485), радиосвязь (НЕВОД-5, VERTEX), GSM/GPRS и Интернет (ADSL). В перспективе планируется охватить сетью телеметрии все технологическое оборудование предприятия.
Компанией ООО «Полтраф СНГ» разработаны специализированные решения по автоматизации и диспетчеризации водоканалов. Одним из предложений ООО «Полтраф СНГ» является комплекс наблюдения и управления узлом водозабора с любого компьютера, подключённого к сети Интернет. Система имеет четыре режима работы:
- выключено (для проведения аварийных и прочих работ);
- местный режим (управление и настройка вручную по месту);
- дистанционный режим (управление по GSM);
- режим сложного управления (по заданному графику).
В данную систему также могут быть включены сигналы охраны, пожара, затопления и т. д., а также управление отоплением. Данные, полученные с приборов, обновляются автоматически, интервал обновления задаётся заказчиком. Все величины выведены в виде графиков, мнемосхем и таблиц с возможностью экспорта.
Кроме этого, у компании есть другие финансово-экономические обоснованные решения для водоканалов. Например:
- система определения места аварии и утечек на магистралях;
- система аварийного перекрытия водоснабжения в домах и квартирах с оповещением;
- биллинговая программа начисления абонентской платы за коммунальные услуги;
- система управления насосами, установленными на водозаборах.
Программа «1С: Технический расчётный центр водоканала» позволяет автоматизировать бизнес-процессы производства и предоставления услуг горячего и холодного водоснабжения, учёта потерь, паспортизации объектов водопроводных сетей, ведение договоров и лицевых счетов потребителей, взаиморасчётов с контрагентами и претензионно-исковой работы с должниками. К основным функциональным возможностям относятся: учёт коммунальной инфраструктуры; работа с лицевыми счетами; расчёты и начисления; работа с должниками; ремонты; аварийно-диспетчерская служба.
Фирмой «1С» разработан программный продукт, который предназначен для комплексной автоматизации предприятий водоснабжения, - «1С: Предприятие 8. Управление водоканалом». Он является дополнением к программе «1С: Управление производственным предприятием 8». С его помощью можно создать единую «бесшовную» систему управления предприятием, способную полностью удовлетворить потребность водоканала в учётных программах. Использование комплексного решения для автоматизации водоканалов позволяет создать единую для всего предприятия базу данных, что исключает необходимость постоянной синхронизации данных из разных баз и вероятность дублирования ввода данных.
Автоматизация с использованием комплексного решения позволяет создать единый центр управления предприятием, проводить полный анализ деятельности предприятия с формированием управленческих и регламентированных отчётов [3; 4]. Комплексное решение позволяет снизить затраты предприятия на автоматизацию, так как одна программа стоит дешевле, чем несколько, а также упростить процессы сопровождения и обновления программ.
Решение «1С: Предприятие 8. Управление водоканалом» предназначено для водопроводно-канализационных хозяйств, жилищно-коммунальных хозяйств, организаций, управляющих городскими водоканалами, коммунальными системами, групповыми водопроводами. При разработке программного продукта использован опыт автоматизации предприятий, занимающихся созданием и эксплуатацией автоматизированных систем подачи, сбыта холодной воды и приёма сточных вод, производством и ведущих расчёты как с юридическими, так и с физическими лицами.
Комплекс «КРУГ-2000» построен с использованием программно-логических контроллеров и имеет трёхуровневую структуру:
- супервизорный (верхний) уровень - центральный диспетчерский пункт (ЦДП);
- диспетчерский уровень подсистем водоканала;
- уровень локальных АСУ ТП и АСКУЭ (нижний уровень).
Преимуществом «КРУГ-2000», кроме простоты использования, мощного инструментария и надёжности, является открытость. С одной стороны, это даёт возможность организовать связь с любыми контроллерами, имеющими ОРС-сервер или поддерживающими распространённые протоколы связи, а с другой - предоставить пользователю возможности самостоятельного расширения и модернизации системы.
Анализ представленных данных по существующим программным продуктам комплексной автоматизации водоканалов представлен в таблице.
Сравнительная характеристика программ автоматизации водоканалов
Хар актер истики Система АСУТП «1С: Управление водоканалом» Программно-технический комплекс «КРУГ-2000»
Разработчик МУП «Водоканал» г. Йошкар-Олы Компания Софт-портал Фирма «Круг»
Быстрота внедрения и освоения программы Легкая установка и освоение Легкая установка и освоение Простота в эксплуатации, рассчитана на пользователей с разным уровнем подготовки
Возможность бесплатного использования Имеется бесплатная версия с ограниченным функционалом Период бесплатной подписки -3 месяца, затем оформляется платная подписка на ИТС Имеется демоверсия
Стоимость лицензии, руб. От 10 900 От 224 000 От 17 400
Минимальные системные требования к ПК Операционная система: Microsoft Windows 10, 8, 7, Vista, Windows XP с установленным ServicePack 3 и выше, Windows 2000 c ServicePack 4 и выше, WindowsServer 2000/2003/2008/2012 Операционная система: Windows Vista, XP, 2000 Профессиональная, Корпоративная Операционная система: Windows XP, Vista, 7, 8, 10 (Домашняя, Профессиональная, Корпоративная, Для образовательных учреждений)
Сферы автоматизации Давление воды, состояние насосов, электродвигателей, уровень и расход воды Отслеживание процесса водозабора и очистки воды в каждой контрольной точке Своевременный ремонт оборудования и снятие показаний с приборов
Представленная сравнительная характеристика позволяет сделать вывод: наиболее приемлемым, полнофункциональным и оптимальным является программный продукт «1С: Управление водоканалом».
Опыт действующих автоматизированных систем водоснабжения, внедрённых самыми разными организациями РФ, доказывает, что только за счёт более рационального водораспределения экономия электроэнергии может достигать 20-30 % от ранее потребляемой [5]. То же самое касается уменьшения потерь воды, частоты аварий и т. п.
В заключение заметим, что в Брянской области автоматизированной системой учёта и контроля водопо-требления оборудовано весьма незначительное количество водоканалов. Отсюда следует вывод о целесообразности развития данного направления для предприятий водоснабжения региона, так как комплексная автоматизация может стать одним из основных технических направлений энерго- и ресурсосбережения.
Библиографический список
1. Петухова, М. Ю. Формирование информационной среды предприятия / М. Ю. Петухова, Н. Д. Ульянова // Инновационные направления разработки и использования информационных систем и технологий: мат-лы III Междунар. заочной студ. науч.-практ. конф.; Брянск. 23-25 мая 2016 г. - Брянск: Брянский гос. аграрный ун-т, 2016. - С. 208-213.
2. Водоснабжение. - URL: http://bibliotekar.ru/spravochnik-15/8.htm (дата обращения: 17.05.2017).
3. Полякова, Н. Н. 1С: Предприятие 8. Комплексная автоматизация / Н. Н. Полякова, Е. М. Милютина // Современные информационные технологии в экономике, образовании и бизнесе: сб. мат-лов I Межвуз. заочной студ. науч.-практ. конф. - Брянск: Брянский гос. аграрный ун-т, 2014. - С. 254-256.
4. Пашкова, Н. Н. Технологии построения корпоративных информационных систем / Н. Н. Пашкова, С. Н. Лысенкова // Инновационные направления разработки и использования информационных систем и технологий: мат-лы III Междунар. заочной студ. науч.-практ. конф.; Брянск. 23-25 мая 2016 г. - Брянск: Брянский гос. аграрный ун-т, 2016. - С. 189-194.
5. Курбатов, В. П. Об опыте организации автоматизации системы подачи и распределения воды в ОАО «Водоканал» г. Красногорска / В. П. Курбатов - URL: http://dep.ru/introduction/vodosnabzhenie-i-kanalizatsiya/ob-opyte-organizatsii-avtomatizatsii-sistemy-podachi-i-raspredeleniya-vody-v-oao-vodokanal-g-krasnog/ (дата обращения: 30.05.2017).
© Ульянова Н. Д., Гулакова Ю. А., 2017
УДК 624.012.3-033.37
УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЁТ ПРОЧНОСТИ ФИБРОЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРУГЛОГО
СЕЧЕНИЯ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ
М. О. Хегай, О. Н. Хегай
Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова
В работе рассматриваются основные виды разрушения железобетонных конструкций по наклонному сечению, теоретические предположения к расчёту по прочности фиброжелезобетонных балок круглого сечения при действии поперечных сил. Представлена расчётная модель, которая позволяет определить несущую способность фиброжелезобетонного элемента круглого сечения при действии поперечных сил с учётом работ нагельного эффекта продольной арматуры и сил зацепления.
Ключевые слова: фиброжелезобетон, наклонное сечение, круглое сечение, срез, нагельный эффект, касательные напряжения, расчёт прочности.
Фибровое армирование бетона представляет интерес не только с точки зрения улучшения работы материала на растяжение, но также и с позиций существенного повышения его сопротивляемости ударным нагрузкам, истиранию, трещинообразованию.
