автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Моделирование и автоматизированное управление распределением целевого продукта в трубопроводных системах

І1

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

ВИГОВСЬКИЙ ЮРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ

УДК 68153:62-50

МОДЕЛЮВАННЯ ТА АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ РОЗПОДІЛОМ ЦІЛЬОВОГО ПРОДУКТУ В ТРУБОПРОВІДНИХ СИСТЕМАХ

05.13.07 - Автоматизація технологічних процесів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ 2000

Дисертацією с рукопис

Роботу виконано в Київському національному університеті будівництва і архітектури

Науковий керівник

Офіційні опоненти

Провідна установа

Доктор технічних наук, професор ГригоровськнГі Євген Павлович, Київський національний університет будівництва і архітектури, зав. кафедро; електротехніки і електроприводу Доктор технічних наук, професор Стеніа Олександр Лфриканович, Національний технічний університет України “КПГ.

Кандидат технічних наук,

Виїншчук Степан Дмитрович, Інститут проблем моделювання в енергетиці ІІАН України.

Національний аграрний університет

Захист відбудеться “25” січня 2001 р. о __________годині на засіданні спеціалізованої вченої

ради Д26.056.01 у Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 03037, м.Київ, Повітрофлотський проспект, 31.

З днсертацісю можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м.Київ, Повітрофлотський проспект, 31, ауд/[(96

ґ

Автореферат розісланий "7\ " 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д26.056.01 кандидат технічних наук, доцент

СіЩУ

С.В.Цюцюра

Актуальність темн Трубопровідний транспорт України с одним з самих складних і розгалужених в порівнянні з іншими видами транспорту. Він доставляє цільовий продукт (ЦП) масового споживання в кожен будинок, в кожну квартиру, тоді як інші види транспорту обмежують свою роботу обслуговуванням окремих районів, кварталів або вулиць. За складністю та розгалуженістю трубопровідний транспорт може бути зіставлений тільки з системою електропостачання, яка охоплює тих же споживачів, що й розподільні трубопровідні мережі.

Незважаючи на свою складність і розгалуженість, на жипсву важливість для населення, трубопровідний транспорт за своїм технічним оснащенням з використанням сучасних засобів контролю, регулювання і забезпечення безпеки занмас одне з останніх місць серед інших видів транспорту.

В робо і і наведена запропоновані більш сучасні засоби збору, перетворення і обробки інформації, виходячи з технічних можливостей АСУ ТГІ. В роботі розглянуїі як аналітичні, так і технічні засоби контролю герметичное/і трубопроводів різного призначення.

Чв’яюк роботи і науковими програмам», планами, темами. Робота виконана в відповідності до загальнодержавних планів економії опері етичних ресурсів і пошуку альтернативних джерел енергії і в рамках довгострокових наукових програм Київського національного університету будівництва та архітекіури по розробці електричних, топологічних і математичних моделей, алгоритмічного і програмного забезпечення задач автоматизованого управління водопровідними системами в виробничих управліннях водопровідно-каналізаційного господарства м.м. Сімферополя. Феодосія..

Мета і задачі досліджень. Мета дисертаційної роботи - розробка моделей енергетичних трубопровідних комплексів. їх елементі» та системи автоматизованого управління розподілом ЦП в трубопровідних системах.

Для досягнення цієї мети в робоїі поставлені і розв’язані такі задачі:

1) аналіз та моделювання режимів роботи ірубопровідпих систем в умовах впливу на них зовнішніх обурень з урахуванням крніеріїв оптнмальності за допомогою математичних, топологічних та електричних моделей які відповідають різним режимам роботи енергетичних трубопровідних систем:

2) розробка та обтрушування нових способів і засобів для визначення порушення ' іермегичносгі трубопроводу, з меюіо сіворенпя комфортних умов для масового

споживача Ц! І і забезпечення безпеки;

3) моделювання та розрахунки координат місця витоку ЦП;

4) визначення принципів та законів автоматизованого управління при річних режима? функціонування енергетичних трубопровідних систем.

Дослідження базувалися на використанні основних методів математичного аналізу, георі графів, теорії подібності, теорії множин, математичного програмування, теорії ймовірностей математичної статистики, теорії випадкових процесів, теорії передачі сигналів, методії системного аналізу і методів оптимального управління.

Наукова новизна отриманих результатів.

Автором вперше режими роботи снергопостачаючих комплексів відображаються топологічними моделями, видозмінними в залежності від режимів роботи трубопровідних систем на базі зібраної інформації моделюються координати місця витоку ЦП, а також пропонуються принципово нові засоби збору інформації в умовах функціонування АСУ ТП, технічні засобі створення комфортних умов і захисту масового споживача при одночасній економії ЦП.

При цьому розроблені:

1) принципи, теоретичні основи та моделі прогнозування витрат ЦГІ при імовірнісному характері його споживання;

2) методи моделювання та закони регулювання режимів роботи насосно-компресорни? установок при надлишковому і недостатньому надходженню ЦП в умова? функціонування АСУ ТП;

3) універсальний критерій оптимальності функціонування систем розподілу цільовогс продукту;

4) алгоритми телемеханічного контролю і управління потокорозподілом ЦП;

5) основні вимоги до засобів збору інформації і регулюючих органів енергетични? трубопровідних систем.

Практичне значення отриманих результатів даного дослідження полягає в тому, що прі впровадженні АСУ ТП з запропонованими технічними рішеннями станс можливим:

- суттєво економити енергетичні ресурси: •

- більш точно враховувати розподілений ЦП;

- більш оперативно реагувати на відхилення від оптимального режиму роботі трубопровідної мережі;

- більш точно визначати необхідні об’єми резервних ємностей;

- постійно тримати під контролем розподіл потоку ЦГІ.

- алгоритмічний модуль формування статистичної моделі трубопровідної мережі та імовірнісної моделі управління розподілом води, як технологічним процесом, був впроваджений при коригуванні та розробці програмного забезпечення в виробничому управлінні водопровідно-каналізаційного господарства м. Сімферополя.

Особистий внесок здобувана.

В статті “Моделювання та методи управління виробничими агрегатами в будівництві64, написаної спільно з С.П.Григоровським. авторові належить розробка математичної моделі системи ‘*двигун-насос-трубопровід‘\

Аппобаиія пеіульїатів роботи. Основні результат даної роботи доповідались і обговорювались на:

1. Науково-пракіичнич конференціях професорсько-викладацького склаїу Київського національного універсіпеїу будівництва і архітекіурп (м.Київ. 1498, 1999. 2000 p.p.)

2. Міжнародній конференції по математичному моделюванню “Фізико-технічні і технологічні додатки математичного моделювання'* (м.Херсон. 199Х р.)

Публікації: Основини «місі дисертації відбито в 7 публікаціях, з них: 7 е таїеи в виданнях, затверджених ВАК України.

Структура та обсяг побопі. Дисертація складаться і і вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел і 8S найменувань і додаїків. Матеріал викладено на 152сторінках, в тому числі 139 сторінок основного тексту, місти. 37 рисунків. 1 таблиця.

ОС НОВНИЙ МІСТ

У вступі викладапься значення трубопровідного транспорту для народного господарства України, аналізується сучасний йото еіан і перспективи розвитку в умовах ринкового господарства. Відзначаються значення сучасної обчислювальної техніки і автоматизованих систем управління для підвищення технічною рівня і ефективності експлуатації трубопровідних систем.

Наводиться меіа дисеріації. мсіоди досліджень, відзначається наукова новизна отриманих результатів. Міеіяіься основні положення, розроблені » длееріалії, а також нові наукові результати, які захищаються. Відзначається практична цінність роботи. Викладається структура і об'єм роботи, а також перелік опублікованих матеріалів.

У першому ропілі - *’Харакіернсінкл енергетичних трубопровідних систем як об'єктів авюматіпації і задачі управління роиюді.юм цільовою продукіу в умовах функціонування АСУ

ТП” наводиться класифікація трубопроводів і їх моделі. Відзначається широке різноманітті трубопроводів і наводяться їх класифікаційні схеми. Кожному класу трубопровідних систе» (надалі ТС) ставиться у відповідність його електрична, топологічна і математична модель.

Розглядаються загалом електричні і топологічні моделі трубопроводів, а також дасться ї: порівняльна оцінка по відношенню до систем з частковим або повним резервуванням. Особлив; увага приділяється кільцевим системам і наводяться їх порівняльні оцінки по відношенню ді тупикових.

Топологічна модель трубопроводів представляється як орієнтовані пов'язані графи верхівки яких співпадають з насосно-компресорними установками (НКУ) або пунктами відбор; (ПВ) ЦП, а ребра - трубопроводи між ними.

В цьому розділі формулюються задачі управління трубопроводами з урахування! зовнішніх факторів, які впливають на режими їх роботи, а також розглядається причина витокі ЦП з трубопроводів під дією природних або штучно створених причин. Оцінюються способі парирування зовнішніх обурень.

Досягнення балансного режиму, тобто рівності надходження і витрат ІДП розглядається я основний результат управління при мінімальних витратах енергії і мінімальних втратах ЦП.

Структура кільцевого розподільного трубопроводу мас вигляд, який показано на рис. 1.

Рис.1. Схема кільцевої розподільної системи

Схема може працювати оптимально за умов:

- забезпечення балансу надходження і витрат;

- мінімізація витрат енергії па транспортування ЦП;

- розташування найбільш потужних споживачів ближче до пунктів надходження (забезпечення ієрархічності пов’язаного графу, який представляє потоки ЦП).

Оптимальний режим забезпечується за повної геометричній та енергетичній симетрії ільцевої системи відносно пункту надходження ЦП, але реально на практиці повна симетрія ірактично недосяжна, тому для підтримки оптимального режиму використовують головний ентнль (ГВ) - для регулювання надходження Ції в кільцеву мережу і диференційний вентиль ДВ) - для підтримки енергетичної симетрії двох віток кільцевої системи, на основі піввідношення

м0 2^ч,0)

м;>' 2Х(0 (|)

1-1

гобто пропускна спроможність кожної вітки повинна бути пропорційною сумарним витратам ЦІ І з хісї вітки. Не менш важливою умовою оптнмізації процесу розподілу п кільцевій системі с иінімізація затрат енергії

тіп Мп • 1, (2)

іка досягається за рахунок мінімізації довжини ділянок, но яким проходять найбільші потоки.

Потоки ЦП в кільцевій розподільній системі можна представши у вигляді орієнтованого графа, вершинами якого є пункт надходження (ГІН), пункти відбору (ПВ,) та споживачі.

Для кожного режиму роботи мережі наводиться свій граф або система графів.

Для балансного режиму кільцевої мережі такий граф має вигляд, показаний на рис. 2.

Рис. 2. Граф балансного режиму кільцевої розподільної системи

При балансному режимі робота, яка виконується в кожній вітиі складає 2- 7-ггі

А, =їЇ! Iм,., -І, Л 1-І

А, =у2|М0; ■/, <І1

Умовою балансу с рівність Л|=Л2.

Таким чином, для забезпечення постачання пошкодженої вітки через непошкоджен потрібні додаткові витрати енергії.

У другому потлілі - “Оптимізація управління розподілом цільового продукту трубопровідних мережах в умовах функціонування АСУ ТГГ викладається основні положенії оптимізації управління потоками ЦП в трубопровідних мережах. Розглядаються енсргетичи особливості і критерії оптимальності.

Основним критерієм оптимальності управління є мінімум енергії, яка витрачається н транспортування ЦП.

Поряд з цим існують додаткові критерії.

Тому в якості критерію оптимальності треба розглядати складову функцію:

де і| - перевитрати енергії і втрати ЦП; Ь - збитки споживачам при дефіциті ЦП; Із - витрати н управління (підвищені витрати енергії при зміні режимів роботи обладнання).

Оптимальне управління кільцевою системою досягається при виконанні трьох умов:

1. Внутрішній баланс кільцевої системи, коли витрати енергії в кожній вітці кільця рівні.

2. Зовнішній баланс, тобто рівність надходження і споживання ЦП.

3. Ієрархічності графу, який представляє потоки ЦГІ в пунктах відбору.

Критерій оптимальності, який характеризує сумарні витрати, має вигляд:

де И; - сумарні витрати потужності на передачу і розподіл ЦГІ на і-му пункті відбору на iнтepвaJ часу (п+т) - кількість одночасно працюючих пунктів відбору; я,(8) - величина витрат Ц

І = І,+І2 + І3

(4)

£н,[Чі(8),и,(8)]->тіп 1-І .

У(8)єО

(5)

ла і-му пункті відбору на інтервалі часу Цф) - значення керуючого параметра на і-му

пункті відбору на інтервалі часу [ЬЛчн].

Умову зовнішнього балансу можна виразити рівністю:

де 0 рс - витрати ЦП в резервну ємність.

Приводиться алгоритм управління вентилем скидання в резервну ємність, а також алгоритм управління диференційною системою вентилів, який забезпечує внутрішній баланс кільцевої системи.

. Розглянуті також особливості оптимального управління водопровідними мережами при умовах, що залежність між напором і подачею Н = ((ц,) можна апроксимуватн поліномом другого ступеня

де а.Ь.с - коефіцієнти, які залежать від типу насоса і отримані на основі зовнішньої характеристики насосу.

На основі аналізу особливостей управління теплопостачання зроблено висновок про те. що централізація такого управління була б істотно полегшена при використанні найпростіших місцевих регуляторів, які дозволяють підтримувати температуру, яка залається споживачем.

Сформульовані вимоги до імовірнісної моделі управління розподілом ЦП.

Наводяться і оцінюються різні способи зміни витрат ЦП за допомогою активних і пасивних регулюючих органів.

Відзначається значення місцевих регуляторів для ценіралі зованого контролю параметрів трубопровідної мережі.

Для виключення проблеми стійкості системи пропонується розділена робота інформаційного і управляючого каналів по розімкненому циклу, а регулювання кутової швидкості забезпечується зміною напруги збудження, тобто

(6)

Н" = а + Ьхч + с х ц:

(7)

і -Аїі- Ар,, _ Др. +А,х||х А<3; " кІВ кнхк1в кихк№

(8)

Для рішення цієї задачі припускається використати схему управління тиристорними ключами, показану на рис.З.

Кількість секцій шунта обирається з умов:

Дрг> брг; |дии| = ^/0, тіП = (2 + 2,5) (9)

Оскільки при всякій зміні параметрів будь-якої системи неминуче виникають перехіди процеси, в розділі викладені методи і алгоритми розрахунку і управління перехідними процесам» в трубопровідних мережах.

Для розрахунків на ЕОМ використовується метод кінцевих різниць, тобто дискретизації змінних при визначеному інтервалі квантування аргументу.

Одним з основних елементів системи регулювання режимів роботи розподільної мережі І резервна ємність, в якій сконденсується надлишковий ЦП при зменшенні його витрат і із якоп відбирається ЦП при підвищених витратах.

На основі графіку витрати ЦП можна представити у вигляді суми

<}(0 = 0^0(1) (10)

де 0сР- середні витрати ЦП за період; Д<3(0- випадкова складова витрат.

Якщо Д<3>0, тоді фактичні витрати перевищують середнє значення, та ЦП надходить резервної ємності (РЄ) в розподільну мережу; а при А()<0 - фактичні витрати менше ссредньогі значення, тоді надлишковий ЦП повинен надходити з магістрального трубопроводу в РЄ. Випадкова складова витрат ЦП може бути представлена в вигляді двох складових

СХі) = Л(}с+Л<3„„ (і 0

де (Зс- сезонні відхилення витрат ЦП, значні за величиною та довготривалі за часом оперативні відхилення витрат ЦП, зв'язані зі зміною кількості споживачів та коливання! режимів їх роботи.

За деякий період часу Т середнє значення рср визначається для даного погодного або експлуатаційного сезону інтегралом

0«, = :£-}0МЛ (12)

де Т=І2-1| - тривалість сезону; ІгЛг - час початку та завершення сезону відповідно.

При чисельному інтегруванні

0«р=4Е0С)л« (із)

Використовуючи графік витрат за попередній експлуатаційний період, показаний на рис.4,

Рис.4. Фрагмент графіка фактичних витрат ЦП за попередній експлуатаційний період

обираємо інтервал або 1,„., на протязі якого має місце максимальне значення інтегралу

V,, = ІДСХОсІЇ або УІН = ІДСХОсН (і 4)

де ДСХО- зміна оперативної складової в межах інтервалу т,в.

З двох значень об'єму вибирається більший. Він і буде визначати об’єм резервної ємносіі

У„«=шахІУ. .V. )

РС ' їв мах шмах'

У третьому розділі - “Інформаційне забезпечення АСУ ТП по розподілу цільового продукту в трубопровідних системах” викладається загальна структура інформаційних систем магістральних і розподільних трубопроводів, відзначаються їх відмінності з точки зору експлуатаційних задач і обгрунтовується необхідність їх автономного функціонування при обов’язковому обміні інформацією.

Приводиться статистична модель функціонування магістрального трубопроводу і дасться методика її побудови. На основі такої моделі забезпечується прогнозування витрат ЦГ1 на наступний експлуатаційний період. Розглядається можливість обліку впливу метеоумов на витрати ЦП.

Приводиться алгоритм формування статистичної моделі з можливістю визначення годинних, добових, місячних і річних витрат ЦП. Викладаються вимоги до структури бази даних.

Наводиться огляд засобів збору інформації і її перетворення, зокрема обгрунтовується безінерційний спосіб перетворення тиску в електричний сигнал, схема якого показана на рис.5. (перетворювач типу “тиск - світловий потік - фотострум - число” (ТСФЧ)).

Рис.5. Принципова схема перетворення тиску в електричний сигнал Схема перетворення працює таким чином. Світло від джерела Л, фокусується ! паралельний пучок фокусуючою лінзою, ФЛ і спрямовується па фотоелемент ФЕ. викликаючи е його ланцюзі фотострум. Фотострум, створює падіння напруги на резисторі Я, яке підсилюється підсилювачем постійного струму (ППС). виконаного на інтегрованій схемі.

На шляху світлового потоку встановлюється непрозора легка шторка Ш. пов'язана • чутливим елементом манометру (ЧЕМ). При збільшенні тиску ЧЕМ зміщується, при цьому зміщуі шторку Ш таким чином, що світловий потік Ф збільшується. Фотострум, що збільшився, викликаї збільшення напруги на резисторі Я і вхідної напруги и,ч ППС. Вихідна напруга и перетворюється в дискретну форму з застосуванням генератору імпульсів та генератор; пилообразно! напруги. Перетворювач може працювати в безперервному режимі або в режим запиту.

Режим циркулярного опитування є основним, вибірковий контроль практикується тільки у випадках виникнення непередбачених відхилень одного з параметрів від номінального значення.

Схема інформаційної системи КП має вигляд, показаний на рис.6.

При основному режимі роботи системи сигнал, який надходить від ЦОК, приймається ППП і передається на МП. Він несе в собі код КП, код режиму роботи ІСКП, в результаті розшнфровки яких в МП система включається в роботу, якщо код КП, який отриманий на лінії зв’язку співпадає з власним кодом КП, який зберігається в пам’яті МП, або видасться сигнал на блокування пристрою, що передає сигнал, якщо ці коди не співпадають.

Рис. 6. Склад обладнання інформаційної системи КП.

Перетворення напруги в часовий інтервал частіш всього забезпечується порівнянням вхідної напруги з пилообразною, тобто напругою, що лінійно змінюється в часі.

Генератор пилообразної напруги запускається на початку циклу перетворення і фіксується момент часу а при досягненні пилообразною напругою величини, рівної вхідній напрузі, фіксується момент часу 1,+і, і визначаємо інтервал Аі=1,+ і-1„ який заповнюється лічильними імпульсами.

Схема перетворювача, основаного на методі порівняння з пилообразною напругою, показана на рис.7. '

Рис.7. Схема перетворювача, основаного на методі порівняння з пилообразною

напругою

Перед черговим циклом перетворення лічильник встановлюється в на нуль подачею сигналу по шині встановлення нуля. Схемою управління циклами керуючий тригер встановлюється в положення, яке відчиняє схему *Т\ Через схему ‘І" відкривається доступ лічильних імпульсів в лічильник. В момент, коли ивх=ис, схема порівняння видає сигнал, який перемикає тригер в початковий стан, схема “П закривається і доступ лічильних імпульсів в лічильник припиняється.

У розділі також викладені основні вимоги до мікропроцесорного комплексу контрольного пункту (КП), а також загальні положення по інформаційному забезпеченню центрального обчислювального комплексу (ЦОК), вимоги до ЦОК, 'алгоритм збору інформації її обробки і розташування в банку даних. .

У четвертому розділі - “Автоматизований контроль параметрів трубопровідних систем в умовах функціонування АСУ ТП" викладені задачі, мета і особливості автоматизованого контролю параметрів трубопровідних систем.

Як основні задачі автоматизованого контролю визначені:

* отримання оперативної інформації про герметичність трубопроводів і основних параметрах його роботи;

- отримання даних про метеоумови в районі функціонування трубопроводу.

Відзначено, що в умовах АСУТП отримання такої інформації забезпечується наявністю системи збору та попередньої обробки даних, системи зв'язку, яка забезпечує передачу результатів вимірювання на ЦДП та системи вторинної обробки, відображення та використання даних для прийняття рішень. Підсумком автоматизованого контролю параметрів трубопровідної мережі є матриця стану мережі, яка має вигляд таблиці, яку виводимо на екран дисплея.

Викладаються основні причини порушення герметичності трубопроводів і наслідки, до яких призводять такі порушення, а також умови безпечної експлуатації трубопровідних систем.

Наводиться методика визначення координат місця витоку Ції з трубопроводу в умовах АСУ ТП, а також види матеріальних втрат при витоках.

В умовах АСУ ГП підвищилась оперативність отримання інформації про тиск і витрати ЦІЇ на кожному КП, а комп'ютерна обробка інформації дозволяє мінімізувати час визначення витоку час розрахунку координат місця витоку.

Схема контрольної ділянки, на якій виявлений втік. показана на рис.8.

На основі наведеної схеми і співвідношень між тиском і витратами ЦП отримана робоча формула

У розділі наводиться алгоритм розрахунку координат місця витоку на основі формули (16). Викладені також основні положення автоматизованого контролю витрат ЦП.

Контроль витрат газообразного ЦП може бути здійснений в двох варіантах:

1. При місцевому врахуванні впливу температури, тиску і щільності.

2. При централізованому врахуванні впливу температури, тиску і щільності ЦП, який транспортується.

В умовах АСУ ТП можливі принципово нові методи контролю ЦП, які виключають необхідність використання звужуючих пристроїв на основі залежності

де ЛР- втрати тиску на деякій ділянці трубопроводу; ДЯГ - гідравлічний опір ділянки

Ділянка вимірювального трубопроводу повинна мати постійну довжину і стабільні характеристики.

(16)

де

(17)

(18)

трубопроводу; 0 - витрати ЦП через трубопровід, м3/с.

Наводиться алгоритм автоматизованого контролю витрат ЦП на основі використання вимірювального трубопроводу.

Наводиться алгоритм автоматизованого контролю тиску в пункті відбору ЦГІ, основною умовою при цьому є відповідність:

де Рфакшч - фактичний тиск на вводі споживача; Р,юр„ mm і Р„орм - відповідно мінімальний та максимальний допустимий тиск.

Вказуються також особливості, пов’язані з різними вимогами споживачів ЦП.

В дисертаційній роботі викладені питання збору та обробки інформації, автоматизованого

контролю і управління розподілом ЦП в умовах АСУ ТП.

1. Розроблені математичні і топологічні моделі процесів, які протікають в розподільних трубопроводах. Математичні моделі представлені в вигляді схем алгоритмів або послідовності операцій, які пов’язують між собою змінні. Топологічні моделі мають вигляд орієнтованих векторних графів.

2. Доведено, що між режимами роботи ТС, їх топологічними моделями та витратами енергії на транспортування ЦП існує жорсткий зв’язок. Будь-яка зміна режиму роботи РТП призводи ті до зміни топологічної моделі та до зміни витрат енергії. Наприклад, в аварійному режим збільшення витрат енергії може досягати 100%.

3. Доведено, що мінімум витрат енергії має місце при стані внутрішнього та зовнішнього баланс; кільцевої трубопровідної мережі. Внутрішнім балансом кільцевої системи є такий її стан, прі якому надходження ЦП в обидві гілки кільця однакові і однакові витрати енергії в кожнії гілці. Зовнішнім балансом є рівність надходження і витрат ЦП.

4. Розроблені методи прогнозування витрат ЦП на основі статистичної моделі функціонуванн РТП в попередній експлуатаційний період. Статистична модель функціонування РТП попередній експлуатаційний період зберігається в банку даних в вигляді інформації про добої і місячні витрати ЦП і відповідні їм метеорологічні умови.

5. Розроблена модель і алгоритм аналітичного розрахунку координат місця витоку ЦП трубопроводу, що сприяє скороченню часу існування витоку. Скорочення часу існуваш витоку сприяє скороченню втрат ЦП і забезпеченню технічної та екологічної безпеки.

6. Розроблена схема автоматизованого управління розподільним кільцевим трубопроводом.

Р

(19)

ВИСНОВКИ.

7. Розроблена методика визначення об'єму резервної ємності, як одного з основним елементів системи автоматизованого управління.

8. Обгрунтована необхідність використання принципово нових методів і засобів вимірювання основних експлуатаційних параметрів розподільних трубопроводів.

ПРАЦІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

1. Внговський Ю.В. Вероятностная модель управлення распределением целевого продукта. // Физико-технические и технологические приложения математического моделирования, Херсон. 1998. спец. випуск, с.35-38,

2. Григоровськии Е.П., Внговський Ю.В. Моделювання, та методи управління виробничими агрегатами в будівництві. // Техніка будівництва. Київ. 1998. №2. с. 16-19.

3. Григоровськии П.П., Внговський Ю.В., Вознюк И.В. Методы и алгоритмы расчета и управления переходными процессами в трубопроводных системах. // Техніка будівництва. Київ. 1999. №5. с.

4. Внговський Ю.В. Определение координат мечла утечки из магистрального трубопровода в условиях функционирования * АСУТП. //Автоматика. Автоматизация. Электротехнические комплексы и системы. Херсон. 1999. №2. е.47-54.

5. Внговський Ю.В. Оценка гюгерь энергии к кольцевом распределительном трубопроводе при отклонении от балансного режима. // Г'ірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Київ. 1999. №53. с.58-60.

6. Внговський Ю.В. Подання потоків цільового продукту в розподільних трубопроводах у вигляді графів. // Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Київ. 1999. №54 (ювілейний), с.23-25.

7. Внговський Ю.В. Математична модель перерозподілу потоків цільового продукту в кільцевій трубопровідній мережі. // Техніка будівництва. Київ. 1999. №6. с.13-17

АНОТАЦІЯ

Внговський Ю.В. Моделювання і а автоматизоване управління розподілом цільового продукту у трубопровідних системах. Рукопис.

Дисертація на здобуття науковою ступеня кандидат технічних наук за фахом 05.13.07 -автоматизація технологічних процесів. - Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ, 2000.

Дисертацію присвячено питанням моделювання га автоматизованого управління розподілом цільових продуктів у трубопровідних системах. Трубопровідний транспорт України є

одним з самих складних і розгалужених в порівнянні з іншими видами транспорту. Він доставляє цільовий продукт (ЦП) масового споживання в кожен будинок, в кожну квартиру, тоді як інші види транспорту обмежують свою роботу обслуговуванням окремих районів, кварталів або вулиць. За складністю та розгалуженістю трубопровідний транспорт може бути зіставлений тільки з системою електропостачання, яка охоплює тих же споживачів, що й розподільні трубопровідні мережі. Незважаючи на свою складність і розгалуженість, на жипєву важливість для населення, трубопровідний транспорт за своїм технічним оснащенням з використанням сучасних засобів контролю, регулювання і забезпечення безпеки займає одне з останніх місць серед інших видіе транспорту. Розроблена статистична модель функціонування розподільною трубопроводу Розроблена методика визначення об'єму резервної ємності. Розроблена методика аналітичною визначення координат місця витоку на основі інформації, яка надходить з контрольних пунктів Розроблені алгоритми функціонування інформаційних систем. Алгоритмічний модуль формуванню статистичної моделі трубопровідної мережі та імовірнісної моделі управління розподілом води, яі технологічним процесом, були впроваджені при коригуванні та розробці програмноп забезпечення в виробничому управлінні водопровідно-каналізаційного господарства м Сімферополя.

Ключові слова: Моделювання, управління, трубопровід, електрична, олтимізація, модель цільовий продукт, схема, ієрархічний граф.

АННОТАЦИЯ

Виговський Ю.В. Моделирование и автоматизированное управление распределение* целевого продукта в трубопроводных системах. Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по спсциалыюсп

05.13.07 - автоматизация технолоінчсских процессов. - Киевский национальный уннверснтс строительства и архитектуры. Киев, 2000.

Диссертация посвящена вопросам моделирования и автоматизированного управлени распределением целевых продуктов в трубопроводных системах. Несмотря на свою сложность разветвленность. на жизненную важность для населения, трубопроводный транспорт по своем техническому оснащению с использованием современных способов контроля, регулирования обеспечения безопасности занимает одно из последних месі среди других видов транспорт; Разработана статистическая модель функционирования распределительною трубопровода. Поток целевого продукта в распределиіельпом трубопроводе представлялись в виде ориеншрованны графов. Установлена зависимость между режимами рабсил сети, ее тополоїической моделью расходом энергии на транепоржровку целевою продукіа. Разработана моде; автоматизированною управлення распре/іслиіельньїм трубопроводом, сформулированы крнтері

on пімаль пости и обоснованы условия, удовлетворяющие чтим критериям. Предложены принципиально новые средства и методы контроля основных эксплуатационных параметров распределительного трубопровода. Разработана методика определения объема резервной емкости. Разработана методика аналитического определения координат места утечки на основании информации, которая поступает из контрольных пунктов. .Разработаны алгоритмы функционирования информационных систем. Алгоритмический модуль формирования статистической модели трубопроводной сети и вероятностной модели управления распределением волы, как технологическим процессом, были внедрены при корректировке и разработке программного обеспечения в производственном управлении водопроводно-канализационного хозяйства г.Симферополя.

Ключевые слова: Моделирование, управление, трубопровод, ілектрическая, оптимизация, моделі., целевой продукт, схема, иерархический граф.

THE SUMMARY

Vygovskyy Y.V. Simulation and computer-assisted management by distribution of main product in pipeline systems. The manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality

05.13.07 - automation of manufacturing processes. - Kiev national university of construction and architecture, Kiev, 2000.

The thesis is dedicated to problems of simulation and computer-assisted management by distribution of main products in pipeline systems. Despite of the complexity and branching, on biotic importance for the population, the pipeline transportation on the hardware with usage of modern methods of the control, regulation and safety control borrows one of the last places among other types of transport. The statistical pattern of operation of a distribution piping is developed. The technique of scoping of a reserve capacity is developed. The technique of an analytical coordinates setting of a place of outflow is developed on the basis of the information, which one arrives from control items. The operation algorithms of intelligence systems are developed. Algorithmic module of formation of the statistical pattern of pipe range and probabilistic pattern of management of distribution of water, as by a manufacturing process, were introduced at updating and software engineering in industrial management of water-sewer facilities of s.Simfcropol.

Key words: simulation, management, pipe line, electrical, optimization, pattern, target product, schcme, hierarchies graph.