Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 42343 10.12737/2219-0767-2021-13-4-58-64 Технические науки Технические науки NUMERICAL IMPLEMENTATION OF MODELS FOR REMOTE DETECTION OF LEAKS IN HEAT SUPPLY SYSTEMS Численная реализация моделей дистанционного обнаружения утечек в системах теплоснабжения Сазонова Светлана Анатольевна Sazonova Svetlana Anatol'evna Кораблин Сергей Николаевич Korablin Sergey Nikolaevich Звягинцева Алла Витальевна Zvyaginceva Alla Vital'evna Воронежский государственный технический университет Voronezh State Technical University 13 4 58 64 https://naukaru.ru/en/nauka/article/42343/view

Приводится описание разработанного на основе применения двухальтернативной гипотезы метода дистанционного обнаружения факта существования или отсутствия утечек в функционирующих системах теплоснабжения. Предложено применить метод определения местоположения и объема утечек, основанный на применении энергетического эквивалентирования. Проверку наличия утечки предложено выполнять между статическими оцениваниями состояния систем теплоснабжения по данным дистанционной манометрической съемки, с помощью которой выполняется одновременный опрос датчиков давления в энргоузлах рассматриваемой системы. В случае резких изменений в оцениваемых параметрах системы, делается вывод о наличии утечки. Приведены результаты вычислительного эксперимента, сопоставленные с результатами расчета параметров в системе по результатам манометрической съемки.

A description is given of the method of remote detection of the existence or absence of leaks in functioning heat supply systems, developed on the basis of a two-alternative hypothesis. It is proposed to apply a method for determining the location and volume of leaks based on the use of energy equivalent. It is proposed to check the presence of a leak between static assessments of the state of heat supply systems according to the data of remote manometric survey, with the help of which a simultaneous interrogation of pressure sensors in the power nodes of the system under consideration is performed. In case of abrupt changes in the estimated parameters of the system, it is concluded that there is a leak. The results of a computational experiment are presented, compared with the results of calculating the parameters in the system based on the results of manometric survey.

 Системы теплоснабжения метод обнаружения утечек целевой продукт вычислительный эксперимент двухальтернативная гипотеза отношение сигнал / шум статическое оценивание. heatingsystems leak detection method target product computational experiment two-alternative hypothesis signal-to-noise ratio static estimation

I. ВведениеВ работе [1] подробно рассмотрена для систем теплоснабжения (СТС) задача статического оценивания состояния, разработанная на основе математических моделей потокораспределения для СТС [2], полученных с помощью применения функционального (энергетического) эквивалентирования [3].Задача определения величины и местоположения утечек для систем водо- и газоснабжения на основе энергетического экевивалентирования подробно сформулирована и реализована в работах [3, 4]. В указанных работах не рассматривалась задача о факте существования утечки в гидравлических системах. Необходимо комплексное решение трех задач диагностики утечек: о ее местоположении, об ее объеме, а так же о факте существования утечек, которое позволит при технической диагностике дистанционно с помощью приборов учета на системе, данных манометрической съемки и обработке информации на компьютере в режиме реального времени с помощью разработанных математических моделей, воссоздать полную информацию об исследуемом объекте и оперативно предоставить информацию, для лица принимающего решение, о наличие в сложной системе утечек или несанкционированных отборов целевого продукта. В качестве самостоятельной задачи, обеспечивающей надежность гидравлических систем и позволяющей отключить аварийные участки и подключить резервные, необходимо рассматривать задачу резервирования для систем теплоснабжения [5, 6].

Сазонова, С. А. Решение задачи статического оценивания систем теплоснабжения / С. А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2011. - Т. 7,№ 5. - С. 43-46. Sazonova, S. A. Reshenie zadachi staticheskogo ocenivaniya sistem teplosnabzheniya / S. A. Sazonova // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2011. - T. 7,№ 5. - S. 43-46. Сазонова, С. А. Итоги разработок математических моделей анализа потокораспределения для систем теплоснабжения / С. А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2011. - Т. 7,№ 5. - С. 68-71. Sazonova, S. A. Itogi razrabotok matematicheskih modeley analiza potokoraspredeleniya dlya sistem teplosnabzheniya / S. A. Sazonova // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. - 2011. - T. 7,№ 5. - S. 68-71. Квасов, И. С. Диагностика утечек в трубопроводных системах при неплотной манометрической съемке / И. С. Квасов, М. Я. Панов, С. А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 1999. - № 9. - С. 66-70. Kvasov, I. S. Diagnostika utechek v truboprovodnyh sistemah pri neplotnoy manometricheskoy s'emke / I. S. Kvasov, M. Ya. Panov, S. A. Sazonova // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Stroitel'stvo. - 1999. - № 9. - S. 66-70. Сазонова, С. А. Диагностика несанкционированных отборов рабочей среды и обеспечение безопасности функционирования гидравлических систем / С. А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2015. - Т. 8,№ 1. - С. 51-53. Sazonova, S. A. Diagnostika nesankcionirovannyh otborov rabochey sredy i obespechenie bezopasnosti funkcionirovaniya gidravlicheskih sistem / S. A. Sazonova // Modelirovanie sistem i processov. - 2015. - T. 8,№ 1. - S. 51-53. Sazonova, S. A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S. A. Sazonova, S. D. Nikolenko, A. A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Internationalscienceandtechnologyconference!FarEastСon-2019». - 2020. -С. 052004. Sazonova, S. A. Simulation of a transport standby for ensuring safe heat supply systems operation / S. A. Sazonova, S. D. Nikolenko, A. A. Osipov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Internationalscienceandtechnologyconference!FarEastSon-2019». - 2020. -S. 052004. Сазонова,С. А. Математическое моделирование параметрического резерва систем теплоснабжения с целью обеспечения безопасности при эксплуатации / С. А. Сазонова, С. Д. Николенко, А. В. Звягинцева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12,№ 3. - С. 71-77. Sazonova,S. A. Matematicheskoe modelirovanie parametricheskogo rezerva sistem teplosnabzheniya s cel'yu obespecheniya bezopasnosti pri ekspluatacii / S. A. Sazonova, S. D. Nikolenko, A. V. Zvyaginceva // Modelirovanie sistem i processov. - 2019. - T. 12,№ 3. - S. 71-77. Репин, В. Г. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем / В. Г. Репин, Г.П. Тартаковский.-М.: Советское радио, 1977. - 432 с. Repin, V. G. Statisticheskiy sintez pri apriornoy neopredelennosti i adaptaciya informacionnyh sistem / V. G. Repin, G.P. Tartakovskiy.-M.: Sovetskoe radio, 1977. - 432 s. Зольников, В. К. Верификация проектов и создание тестовых последовательностей для проектирования микросхем / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 1. - С. 10-16. Zol'nikov, V. K. Verifikaciya proektov i sozdanie testovyh posledovatel'nostey dlya proektirovaniya mikroshem / V. K. Zol'nikov, S. A. Evdokimova, T. V. Skvorcova // Modelirovanie sistem i processov. - 2019. - T. 12, № 1. - S. 10-16. Зольников, В. К. Методы верификации сложно-функциональных блоков в САПР для микросхем глубоко субмикронных проектных норм / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 1. - С. 16-24. Zol'nikov, V. K. Metody verifikacii slozhno-funkcional'nyh blokov v SAPR dlya mikroshem gluboko submikronnyh proektnyh norm / V. K. Zol'nikov, S. A. Evdokimova, T. V. Skvorcova // Modelirovanie sistem i processov. - 2019. - T. 12, № 1. - S. 16-24. Зольников, В. К. Практические методики выполнения верификации проектирования микросхем / В. К. Зольников, С. А. Евдокимова, Т. В. Скворцова // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 1. - С. 25-30. Zol'nikov, V. K. Prakticheskie metodiki vypolneniya verifikacii proektirovaniya mikroshem / V. K. Zol'nikov, S. A. Evdokimova, T. V. Skvorcova // Modelirovanie sistem i processov. - 2019. - T. 12, № 1. - S. 25-30.