|
Современный уровень развития
теплоснабжения городов характеризуется непрерывным ростом объемов
производства тепловой энергии в соответствии с возрастающими потребностями
населения и народного хозяйства. Общая годовая выработка теплоты в СССР
превышает 11 млрд. ГДж, из которых более 70 % вырабатывается
централизованными источниками. Расход топлива на цели теплоснабжения
составляет около 30 % всего добываемого в стране твердого и газообразного
топлива.
Наряду с общим значительным ростом теплового потребления
городов (ориентировочно около 70 % за последнее десятилетие) наметилась
устойчивая тенденция концентрации тепловых нагрузок.
Интенсивная централизация теплоснабжения привела к
возникновению мощных теплоснабжающих комплексов, эффективное управление
которыми возможно лишь при широком использовании современных
экономико-математических методов и средств вычислительной техники путем
создания автоматизированных систем управления. Это подтверждается
практическим опытом применения вычислительной техники в управлении крупными
системами теплоснабжения. Например, задачи выбора оптимальных схем и режимов
работы систем теплоснабжения, определения рациональных вариантов развития и
резервирования тепловых сетей, составления программы испытаний и наладки
гидравлических режимов принципиально не могли бы быть решены применительно к
мощным системам теплоснабжения без средств вычислительной техники.
Теоретические основы использования вычислительной техники в управлении
теплоснабжением заложены в работах Сибирского энергетического института АН
СССР, Академии коммунального хозяйства им. К- Д. Памфилова, Главной
геофизической обсерватории им. Воейкова, Всесоюзного теплотехнического
института им. Ф. Э. Дзержинского и других организаций.
На первом этапе внимание специалистов было сосредоточено
на создании специализированных вычислительных устройств, которые учитывали
технологические особенности систем теплоснабжения и позволяли осуществлять
управление по более сложным алгоритмам, чем серийно выпускаемые регуляг торы.
Эти устройства, как правило, имели жесткую структуру И обеспечивали решение
вполне определенного круга задач. В дальнейшем интенсивное развитие
вычислительной техники, позволяющей резко увеличивать Число контролируемых и
регулируемых параметров, реализовать любые алгоритмы управления и быстро
перестраиваться на новые алгоритмы, учитывать при управлении не только
текущее состояние объекта, но и его предысторию, — привело к созданию
автоматизированных систем управления. При этом начались работы в области
создания как АСУ технологическими процессами, так и автоматизированных систем
организационно-экономического управления теплоснабжением. Основополагающие
принципы создания автоматизированных систем управления, в равной степени
применимые для всех отраслей народного хозяйства, сформулированы академиком
В. М. Глушковым [15]. Практический опыт создания автоматизированных систем
управления показал, что отступление от этих принципов усложняет процесс
разработки АСУ, снижает их эффективность, а зачастую просто дискредитирует
идею создания АСУ. Поэтому кратко напомним основное существо этих принципов.
Принцип новых задач состоит в том, чтобы не просто
перекладывать на ЭВМ существующие сложившиеся процессы управления, а выявлять
и включать в состав АСУ новые задачи, которые принципиально не могут решаться
при отсутствии ЭВМ. Например, разработка оптимального план-графика ремонта
оборудования систем теплоснабжения, автоматическое обнаружение мест аварий в
тепловых сетях, оптимизация температурного и гидравлического режимов.
Принцип системного подхода к проектированию АСУ
заключается во всестороннем изучении и анализе автоматизируемого объекта,
включающих вопросы технического, технологического, организационного,
экономического, социального и правового характера. Например, насколько бы
хорошо не был оптимизирован отпуск тепловой энергии, позволяющий обеспечивать
существенную экономию топлива, при существующих методах планирования и
стимулирования такая оптимизация не может успешно применяться.
Принцип первого руководителя состоит в том, что заказ, разработка
и внедрение АСУ должны осуществляться под непосредственным руководством
руководителя автоматизируемого объекта.
Принцип максимально разумной типизации проектных решений
предполагает возможность широкого тиражирования проектных решений, что
особенно применительно к отраслям городского хозяйства, включая
теплоснабжение, имеющим множество однотипных объектов. Вместе с тем, несмотря
на множественность объектов теплоснабжения, они имеют различия в организации
технологического процесса (например, открытые или закрытые системы, системы
от ТЭЦ или от котельных], поэтому типовые проектные решения должны
предусматривать несколько типовых рабочих программ на одну и ту же задачу.
Принцип непрерывного развития системы заключается в
обеспечении возможности развития автоматизированной системы, вызванном
присоединением новых потребителей, вводом новых источников тепловой энергии,
увеличением размеров предприятия и т. д.
Принцип единой информационной базы предполагает
однократный ввод информации, необходимой для решения всех автоматизируемых
задач, т. е. должно быть исключено дублирование вводимой в систему
информации.
Принцип комплексности автоматизируемых задач состоит в
том, чтобы при определении состава автоматизируемых задач учитывать
информационные связи между ними. Дело в том, что большинство задач управления
органически связано и автоматизироваться должен весь комплекс задач,
ориентированных на достижение какой-либо цели. Этим обеспечивается
минимизация ввода и вывода информации. Раздельное решение задач существенно
снижает эффективность АСУ. Зачастую нарушение именно этого принципа является
основной причиной недостаточной эффективности создаваемых систем.
Эти принципы, как уже отмечалось, применимы для любых
объектов. При создании АСУ теплоснабжением, кроме того, должны учитываться
следующие особенности:
неразрывность процессов выработки, транспорта и
распределения тепловой энергии, стохастический характер теплопотреб- ления;
организационная разобщенность в эксплуатации систем
теплоснабжения;
рассредоточенность объекта по территории города;
большое количество локальных систем теплоснабжения и их
органическая технологическая взаимосвязанность;
высокая стоимость основных фондов, разветвленное сетевое
хозяйство и ущерб, наносимый народному хозяйству вследствие повреждений;
значительный объем потребления топливно-энергетических
ресурсов;
народнохозяйственная и социальная важность экономии
топливно-энергетических ресурсов и улучшения качества теплоснабжения.
Эти особенности выдвигают в число первоочередных проблем
методические вопросы совершенствования организации управления
теплоснабжением, формирования организационной и функциональной структуры АСУ,
определения состава автоматизируемых задач и комплекса технических средств, а
также оценку эффективности создаваемых АСУ.
|