CC BY
30
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. Квасов И.С. Статистическое оценивание состояния трубопроводных систем на основе функционального эквивалентирования / И.С. Квасов, М.Я. Панов, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2000. - № 4. - С. 100-105.
ЗАДАЧИ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ В РАМКАХ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
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
Цель проведенных исследований заключалась в создании метода решения задач оценивания для трубопроводных систем (тепло-, водо- газоснабжения), использующего два вида экспериментальных данных: манометрическую съемку в отдельных узлах и притоки транспортируемой среды через питатели. В рамках проведенных исследований рассматривался только гидравлический аспект решения этой задачи, то есть проблемы установления погрешности получаемых результатов или функции распределения их ошибок исключались.
Инженерная постановка задачи состоит в определении всех быстро меняющихся параметров режима функционирования трубопроводной системы по результатам замеров части из них. К таким параметрам относятся; расходы среды и потери давления на участках; давления и отборы в узлах. Остальные параметры, характеризующие гидравлические процессы в системе: ее конфигурация, длины участков и их сопротивления считаются неизменными и априорно заданными. Из двух известных подходов к решению задач оценивания состояния выбран метод взвешенных наименьших квадратов.
В качестве компонентов вектора независимых переменных выбраны отборы среды потребителями. В этом случае обеспечивается инвариантность решения при произвольной коммутации запорно-регулирующей арматуры в системе. Для выражения в явной форме зависимости расчетных параметров в целевой функции от компонент вектора независимых переменных предлагается
использовать идею функционального эквивалентирования метасистемы рассматриваемых объектов [1]. Возникающую при этом дополнительную неизвестную - гидравлическое сопротивление эквивалентов - можно определять в итерационном процессе, считая ее константой на каждом отдельном шаге решения.
Для привлечения экспериментальных данных [2] о притоках среды через питатели предлагается в методе наименьших квадратов вместо традиционной целевой функции представляющей отклонения вычисленных данных от опытных минимизировать функцию Лагранжа, в которой отклонения от упомянутых данных представляют ограничения в форме равенств.
Алгоритмически задача оценивания представляет совместную реализацию двух подсистем нелинейных уравнений (нормальных уравнений в методе наименьших квадратов и модели потокораспределения).
Решение задачи статического оценивания необходимо для создания программного обеспечения для диспетчерских пунктов, в которые поступает информация с приборов учета при манометрической съемке. При многократном и одновременном получении телеизмерений с объекта управления появляется возможность оперативно реагировать на не желательные изменения в системе [3], которыми, в частности, могут быть аварии или несанкционированные отборы среды. Таким образом, решение задачи статического оценивания и ее последующая практическая реализация обеспечивает безопасность функционирования сложных гидравлических систем, в том числе и магистральных трубопроводов.
Для решения задач оценивания для гидравлических систем необходимо учитывать их особенности: это могут быть открытые, закрытые или смешанного типа системы. Математические модели таких систем будут иметь свои особенности и условия численной реализации. В работе [4] приведены результаты математического моделирования и решения задачи статического оценивания систем газоснабжения. Из всех рассмотренных гидравлических систем наибольшую опасность в случае аварии при эксплуатации представляют именно системы газоснабжения. Решение задачи статического оценивания для систем теплоснабжения приведено в работе [5].
Список использованной литературы
1. Квасов И.С. Статистическое оценивание состояния трубопроводных систем на основе функционального эквивалентирования / И.С. Квасов, М.Я. Панов, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2000. - № 4. - С. 100-105.
2. Сазонова С.А. Результаты вычислительного эксперимента по апробации метода решения задачи статического оценивания для систем
теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник ВИВТ. 2010. - № 6. - С. 93-99.
3. Жидко Е.А. Формализация программы исследований информационной безопасности компании на основе инноваций / Е.А. Жидко, Л.Г. Попова // Информация и безопасность. 2012. - Т. 15. - № 4. - С. 471-478.
4. Колодяжный С.А. Решение задачи статического оценивания систем газоснабжения / С.А. Колодяжный, Е.А. Сушко, С.А. Сазонова, А.А. Седаев // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. 2013. - № 4 (32). - С. 25-33.
5. Сазонова С.А. Решение задачи статического оценивания систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник ВГТУ. 2011. - Т. 7. - № 5. - С. 43-46.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАДАЧ ОЦЕНИВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ В РАМКАХ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
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
Задачи оценивания традиционно [1] классифицируются исходя из подходов к получению исходных данных. Если в обработку включаются данные замеров, относящиеся к одному и тому же моменту времени, то такой подход считается статическим. Иногда этот подход называется моментальным «снимком системы». При обработке данных, относящихся к различным моментам времени, которые могут соответствовать всему периоду наблюдения за объектом управления, оценивание считается динамическим. Динамический подход [1] придает оцениванию большую устойчивость к сбоям или помехам, работоспособность в условиях дефицита измерений, способность к адаптации. Перечисленное позволяет применить его не только к непосредственному решению задач оценивания, но и к идентификации медленно меняющихся параметров математической модели объекта, а также к построению адаптивных моделей случайных процессов. Так как динамический подход сложен в реализации, то на практике имеет место тенденция к его сочетанию со статическим оцениванием.
Комплексное исследование проблемы оценивания гидравлических систем (ГС) выполнено в специализированной работе [2], в которой представлены методы реализации этой задачи. Ограничимся рамками сетевого (системного) подхода [3]. Предпосылки сетевых методов были заложены в работе [2],
