CC BY
52
элементов и связей, сокращая при этом время, требуемое на их разработку, повышая качество предоставляемых решений.
На основе данного подхода может быть разработаны алгоритмы построения структурированных выводов, содержащих рекомендации по использованию механизмов нечетких множеств, для решения задач поддержки принятия решений в условиях неопределенности.
Авторы считают, что в данной работе предложен новый подход к проблеме построения концептуальной модели процесса поддержки принятия решений в условиях неопределенности на основе онтологического подхода.
Литература
1. Блюмин С. Л. Модели и методы принятия решений в условиях неопределенности // С. Л. Блюмин, И. А. Шуйкова. - Липецк: ЛЭГИ, 2001. - 138с.;
2. Гречко А. В. Онтология метода анализа иерархий Саати // Искусственный интеллект, 2005 [Электронный ресурс]: электрон. науч. журн. Киев : УДК 681.3:519, 2005. (iai.dn.ua/public/JoumalAI_2005_3 /Razdel9/07_Grechko.pdf).
УДК 004.9
СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОГО ОПЕРАТИВНОГО МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ СЕТЯМИ ГОРОДСКОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ СЕНСОРНЫХ СЕТЕЙ
Е. К. Подмарькова, аспирант каф. САПР Тел. (8412) 368 448, e-mail: alpha-and-amega@yandex.ru Пензенский государственный университет www.pnzgu.ru
The paper considers some aspects of the system of wireless operative monitoring and management of urban heating networks based on wireless sensor networks, linked with analysis and visualization of informational data. The author enumerates the problems solved by the system, describes the data collection subsystem, and identifies the prospects for further development.
Рассмотрены некоторые аспекты системы беспроводного оперативного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения на основе сенсорных сетей, связанные с анализом и визуализацией геоинформационных данных. Перечисляются решаемые системой задачи, описывается подсистема сбора данных, а также указываются перспективы дальнейшего развития.
Ключевые слова: ГИС, ZigBee, сенсорные сети, беспроводные сети, мониторинг, геоинформацион-ный анализ.
Keywords: GIS, ZigBee, sensor networks, wireless networks, monitoring, geospatial analysis.
Любая человеческая деятельность сопряжена с обработкой постоянно увеличивающегося массива разнообразной информации, потребность в которой возникает на различных стадиях производственного цикла. Не являются исключением и ТЭЦ - разновидность тепловой электростанции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе и для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).
В решении этой задачи не обойтись без использования современных информационных технологий, среди которых особое место занимают геоинформационные системы, многомерные хранилища данных и интеллектуальные методы анализа данных [1]. Системная интеграция данных технологий позволяет решать комплекс задач, связанных с картографической визуализацией и пространственным анализом инженерных сетей, а также оперировать большими массивами тематической информации, осуществлять многомерную аналитику и прогнозирование.
Для оперативного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения возникла необходимость в разработке системы на основе сенсорных сетей. Целью системы будет являться оперативный сбор информации о состоянии отдельных участков теплосети, приборов и работоспособности котельных, и отображения её на географических картах. Данную систему планируется использовать при эксплуатации теплосетей города Кузнецка Пензенской области. Она предназначена для поддержки принятия управленческих решений в области управления сетями городского теплоснабжения.
Задачи, решаемые с помощью разрабатываемой системы беспроводного оперативного дистанционного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения на основе сенсорных сетей:
• создание и поддержка единой многомерной базы геоданных по объектам инженерного хозяйства городской теплосети города Кузнецка, обеспечение удобного доступа многих пользователей к хранящейся в ней информации;
• корректировка текущей информации о состоянии: телеметрической информации, получаемой от множества датчиков (давления, температуры, влажности и т.д.)
• прогнозирование возможного выхода из строя отдельных участков трубопровода;
• выдача в автоматизированном режиме полной и наглядной информации на текущий момент времени о состоянии отдельных участков теплосети, приборов и работоспособности котельных в целом для лиц, принимающих решения;
• подготовка в автоматизированном режиме расчётной информации для различных служб, технических подразделений эксплуатирующей организации;
• проектирование рационального размещения беспроводных датчиков на трубах теплосети;
• моделирование аварийных ситуаций и прогнозирование наиболее аварийно-уязвимых участков;
• планирование оптимальной замены приборов и датчиков, а также ремонт поврежденных участков
труб;
• автоматизирование формирования форм отчетных документов.
Сбор первичных данных осуществляется с промышленных приборов контроля и учета в автоматических системах отопления и горячего водоснабжения (ОВЕН ТРМ32-Щ4), а также с теп-ловычислителей типа ВКТ-5 и теплосчетчиков типа ТСК-5 [2].
Сбор данных для мониторинга осуществляется с использованием беспроводных сенсорных сетей. Имеющиеся теплоцентрали оснащаются сенсорными ZigBee модулями с датчиками сопротивления [3]. Модули устанавливаются в местах замыкания шлейфа для контрольных измерений для передачи информации о сопротивлении проводников. Важной особенностью такой беспроводной системы является использование бесплатных безлицензионных частотных диапазонов для организации радиоканалов, высокоскоростного оборудования беспроводной передачи данных, мощные радиомодули низкого энергопотребления, недорогие отладочные комплекты, простые программные системы с открытой архитектурой, широко распространенные средства сотовой связи и навигационные системы.
Автор считает, что в данной работе новой является идея использовать беспроводные технологии для оперативного мониторинга и управления коммуникациями городского жилищнокоммунального хозяйства. Данная идея весьма привлекательна из-за низкой стоимости устройств и высокой надежности. В индустриальных системах это решение все чаще используется как замена проводных соединений в стандартных интерфейсах RS-232, RS-485. Использование беспроводных технологий позволяет отказаться от прокладки кабельных соединений, повысить гибкость и обеспечить мобильность системы управления. Основной задачей при внедрении беспроводной системы связи в промышленности и системах сбора телеметрии является обеспечение и поддержка заданной надежности беспроводного канала при распространении радиосигналов в отсутствии прямой видимости, многократного отражения и затенения и т.д. В производственных помещениях наличие большого количества металлических поверхностей, с одной стороны, порождает многолучевое распространение, вызывающее флуктуации уровня сигнала, но, с другой стороны, за счет отражения от поверхностей обеспечивает прохождение сигнала в отсутствие прямой видимости и способствует увеличению дальности связи. Также на надежность оказывают промышленные помехи и помехи от уже работающих беспроводных сетей различных стандартов.
Кроме того, важной особенностью предлагаемой системы является интеграция трёх технологий - геоинформационные технологии (ГИС), оперативная аналитическая обработка (OLAP -On-Line Analytical Processing) и интеллектуальный анализ данных (ИАД, Data Mining).
После того, как данные телеметрии собраны, происходит их преобразование в формат многомерного хранилища данных с последующей их конвертацией в таблицы БББ для использования в ArcGIS. Для этого используется специально разработанный конвертер. В дальнейшем, конечный пользователь может оперативно просмотреть эту информацию, щелкнув мышкой по интересующему его объекту.
Геоинформационная система позволяет организовать эффективное хранение данных различных типов, обеспечивать их дальнейшее использование в режиме многопользовательского и автономного доступа. Также ей отводится значимая роль визуализатора текстовой и графической информации, инструментального модуля, позволяющего оценить взаимосвязь объектов. Кроме того, ГИС является базовой платформой для многомерной интеграции информационных ресурсов различного тематического характера.
В дальнейшем планируется расширить возможности системы модулями оперативного и интеллектуального анализа, пространственного анализа и комплексного статистического анализа, а также повысить удобство работы с данной системой путём использования математических графовых моделей для оптимизации инженерных сетей и т.п. Кроме того, планируются расширить систему возможностью автоматизированного высококачественного оформления карт.
Литература
1. Бершадский А. М., Финогеев А. Г., Бождай А. С. Разработка и моделирование гетерогенных инфраструктур для беспроводного информационного обеспечения процессов мониторинга // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, №1. 2010. С. 36 - 46
2. НПФ Теплоком. Разработка, производство и продажа расходомеров, тепловычислителей, теплосчетчиков, котельной автоматики, контроллеров. // http://www.teplocom.spb.ru
3. Варгаузин В. А. Радиосети для сбора данных от сенсоров, мониторинга и управления на основе стандарта 1ЕЕЕ 802.15.4 // Теле - МультиМедиа, №6. 2005. С. 23 - 27.
УДК 519.816
КАЧЕСТВЕННАЯ ВАЖНОСТЬ КРИТЕРИЕВ И АДДИТИВНОСТЬ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРЕДПОЧТЕНИЙ
В. В. Подиновский, д. т. н., ординарный профессор Тел. (495)6211342; e-mail:podinovski@mail.ru Национальный исследовательский университет - Высшая школа экономики;
http://www.hse.ru
The author shows that criteria can be ordered in terms of importance (in the strict sense defined in the criteria importance theory) even if the preference structure with the value function is not additive.
Показано, что критерии могут быть упорядочены по важности (в смысле точных определений из теории важности критериев), даже если структура предпочтений с функцией ценности не является аддитивной.
Ключевые слова: многокритериальные задачи принятия решений, важность критериев, аддитивная функция ценности.
Key words: multiple criteria decision making problems, importance of criteria, additive value function.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Лаборатории анализа и выбора решений НИУ-ВШЭ.
1. Подавляющее большинство применяемых на практике методов анализа многокритериальных задач принятия решений использует информацию об относительной важности критериев, причем обычно в виде коэффициентов важности, или же «весов», входящих в состав аддитивной функции ценности (или приводимой к таковой), однако само понятие важности критериев не оп-
