Базовый комплекс ИГС "CityCom-ТеплоГраф"
Подсистема "Гидравлика" (гидравлический расчет и моделирование режимов тепловых сетей)
Подсистема "Наладка" (расчет дроссельных шайб и сопел элеваторов потребителей тепловой сети)
Подсистема "Теплопотери" (расчет потерь тепла через изоляцию тепловых сетей)
Подсистема "Повреждения" (ведение и обработка журнала повреждаемости тепловых сетей)
Подсистема "Переключения" (ведение оперативного журнала переключений на тепловых сетях)
Подсистема "Заявки" (комплексное ведение диспетчерских журналов заявок)
Подсистема "Оперативная схема" ("диспетчерское" представление тепловой сети в виде оперативной схемы)
Подсистема "АСУ ТП" (сопряжение с телеметрией для отображения фактического режима в тепловой сети)
Подсистема "Абоненты" (связь с базой данных абонентской службы предприятия тепловых сетей)
Подсистема "AnHeat" (анализ режимов работы тепловой сети и системы теплоснабжения в целом)
Подсистема "Стоимость теплоснабжения" (сравнительный расчет стоимости вариантов теплоснабжения)
Подсистема "Надежность" (расчет вероятности безотказной работы тепловых сетей)

Базовый комплекс ИГС "CityCom-ТеплоГраф"

Базовый комплекс ИГС "CityCom-ТеплоГраф" содержит всю функциональность, необходимую для графического представления и описания тепловых сетей (в т.ч. сетей ГВС) на масштабном или условно-масштабном плане местности, включая базу данных паспортизации тепловых сетей и инструментарий для ввода и корректировки данных. В состав базового комплекса включены также все необходимые виды тематических раскрасок, графических выделений, справочных и отчетных документов, формируемых на основании информации, содержащейся в базе данных паспортизации.

Более подробное описание Базового комплекса ИГС "CityCom"...

Паспортизация тепловых сетей

В Базовый комплекс входят процедуры технологического ввода, позволяющие корректно заполнить базу данных характеристик узлов и участков тепловой сети. Среди этих характеристик есть как необходимые для проведения гидравлического расчета и решения иных расчетно-аналитических задач, так и чисто справочные - материал камеры, балансовая принадлежность, телефон абонента и т.д.

В рамках каждого информационного проекта имеется собственная классификация типов узлов, состоящая не менее чем из 4 позиций (источники теплоснабжения, потребители тепловой энергии, камеры тепловых сетей, насосные станции). Количество типов узлов не ограничено, в среднем оно составляет 8-12. Участки тепловой сети, соединяющие смежные узлы, также могут быть классифицированы (например: внутридворовые, квартальные и магистральные тепловые сети).

У узлов и участков тепловой сети для каждого из классифицируемых типов имеется свой набор паспортных характеристик, согласуемых с заказчиком на этапе разработки Технического задания. Паспорт узла или участка теплосети может содержать несколько десятков параметров.

Практически все необходимые справочники и технологические классификаторы (материалы труб и камер, виды прокладки трубопроводов, типы арматуры и агрегатов и т.п.) также согласуются с заказчиком и поставляются в составе инструментария, что значительно упрощает и формализует ввод паспортов. Исключение составляют такие параметры, значения которых не могут быть выбраны из классифицированного ряда (нагрузки, длины, геодезические отметки и т.п.) и должны заноситься непосредственным заданием в соответствующие поля экранных форм.

Помимо семантической информации об объектах тепловой сети, паспортизация подразумевает и возможность создания графических детализированных схем узлов и участков сетей, содержащих информацию о коммутации трубопроводов внутри узлов, запорной арматуре, привязкам к местности, наличии и расположении технологического оборудования узлов тепловой сети (сальников, спускников, воздушников, компенсаторов и т.п.). Для этой цели служит специализированный графический редактор с набором всех необходимых примитивов. Особенность этого графического редактора состоит в том, что при создании изображения внутренней схемы узла он автоматически создает и включает в модель сети топологическую структуру связности второго (вложенного) уровня. Кроме того, имеется возможность одновременной паспортизации технологического оборудования, изображенного на этих схемах.

Имеется возможность включения в паспорта объектов произвольных документов, формат которых поддерживается операционной системой и установленными приложениями, например: фотоизображение объекта, видеофрагмент связанного с объектом события, договор с абонентом и т.п.

Подсистема "Гидравлика"

Подсистема включает в себя полный набор функциональных компонент и соответствующие им информационные структуры базы данных, необходимых для гидравлического расчета и моделирования тепловых сетей.

Размерность рассчитываемых тепловых сетей, степень их закольцованности, а также количество теплоисточников, работающих на общую сеть - не ограничены.

Расчет номинального гидравлического режима

Это классический вид гидравлического расчета, отталкивающийся от задания тепловых нагрузок потребителей. В результате расчета получается полное потокораспределение по подающим и обратным трубопроводам тепловой сети, а также абсолютные и располагаемые напоры во всех точках тепловой сети в предположении, что все потребители получают заявленную тепловую нагрузку при определенных для них температурных графиках.

Насосные группы на источниках тепла, а также в насосных станциях смешения, подпора и подкачки описываются полной моделью, включающей расходно-напорную характеристику группы насосных агрегатов. Расходно-напорная характеристика может быть получена двумя способами:
- заданием параметров граничных пар "расход-напор", описывающих рабочую зону;
- заданием паспортных характеристик установленных насосных агрегатов (выбор из справочника насосов) и комбинацией их включения.

Гидравлические сопротивления участков трубопроводов определяются их длиной, внутренним диаметром, суммой местных сопротивлений, коэффициентом шероховатости либо коэффициентом местных потерь (в зависимости от выбранного способа расчета), степенью зарастания.

Инструментарий подсистемы включает в себя табличные и графические средства анализа режима, полученного в результате гидравлического расчета, включая пьезометрические графики.

Расчет текущего (фактического) гидравлического режима

От гидравлического расчета номинального режима отличается тем, что потребители тепла в этом случае моделируются специально рассчитанным на основании "номинального" режима внутренним гидравлическим сопротивлением (включающем обвязку и сужающие устройства), а заданная для них тепловая нагрузка игнорируется. Потокораспределение при этом полностью определяется расходно-напорными характеристиками групп насосных агрегатов, работающих на тепловую сеть, и гидравлическими сопротивлениями участков теплосети и потребителей тепла.

Именно этот вид гидравлического расчета является инструментом имитационного моделирования. С его помощью возможен ответ на вопрос, что произойдет с гидравлическим режимом в тепловой сети при аварийном отключении какого-либо оборудования (нештатная ситуация). Поэтому в литературе этот метод гидравлического расчета часто называют "аварийным".

Существенная особенность метода состоит в том, что гидравлический расчет текущего режима имеет смысл только на модели, откалиброванной для номинального гидравлического режима. Калибровка модели - процесс идентификации и тонкой настройки наборов исходных данных таким образом, чтобы обеспечить максимальное приближение результатов гидравлического расчета к данным натурных измерений ("посадка пьезометра на измерения"). Калибровочный инструментарий включен в подсистему и вкратце описан ниже, методика калибровки зависит от множества обстоятельств конкретной организации, эксплуатирующей тепловую сеть.

Для гидравлического расчета текущего режима имеются все те же аналитические инструменты, что и для номинального.

Моделирование переключений

Это тот инструмент, который, главным образом, позволяет говорить о "гидравлической модели" сети. Суть заключается в автоматическом отслеживании программой состояния запорно-регулирующей арматуры и насосных агрегатов в базе данных описания тепловой сети. Любое переключение на схеме тепловой сети влечет за собой автоматическое выполнение гидравлического расчета, и, таким образом, в любой момент времени пользователь видит тот гидравлический режим, который соответствует текущему состоянию всей совокупности запорно-регулирующей арматуры и насосных агрегатов на схеме тепловой сети.

Переключения могут быть как одиночными, так и групповыми, для любой выбранной (помеченной) совокупности переключаемых элементов.

Задвижки типа "дроссель", помимо двух крайних состояний (открыта/закрыта), могут иметь промежуточное состояние "прижата", определяемое в либо в процентах открытия клапана, либо в числе оборотов штока. При этом состоянии задвижка моделируется своим гидравлическим сопротивлением, рассчитанным по паспортной характеристике клапана.

Для насосных агрегатов и их групп в модели доступны несколько видов переключений:
- включение/выключение;
- дросселирование;
- изменение частоты вращения привода;
При любом переключении насосных агрегатов в насосной станции или на источнике автоматически пересчитывается суммарная расходно-напорная характеристика всей совокупности работающих насосов.

Для регуляторов давления и расхода переключением является изменение уставки.

Для потребителей переключением является любое из следующих действий:
- включение/отключение одного или нескольких видов тепловой нагрузки;
- ограничение одного или нескольких видов тепловой нагрузки (в %% от паспортной, в т.ч. и более 100%);
- изменение температурного графика и/или удельных расходов теплоносителя по видам тепловой нагрузки;
- изменение способа задания тепловой нагрузки из списка, имеющегося в паспорте (проектная/договорная/фактическая...)

Предусмотрена генерация специальных отчетов об отключенных/включенных абонентах и участках тепловой сети, состояние которых изменилось в результате последнего произведенного единичного или группового переключения. Эти отчеты могут, по желанию пользователя, содержать любую информацию об этих объектах, содержащуюся в базе данных.

Режим гидравлического моделирования позволяет оперативно получать ответы на вопросы типа "Что будет, если...?" Это дает возможность избежать ошибочных действий при регулировании режима и переключениях на реальной тепловой сети, могущих повлечь неприятные и даже фатальные последствия.

Модельные базы

Подсистема гидравлических расчетов позволяет моделировать произвольные режимы, в том числе аварийные и перспективные. Само по себе гидравлическое моделирование предполагает внесение в модель каких-то изменений с целью воспроизведения режимных последствий этих изменений. Очевидно, что такие изменения искажают реальные данные, описывающие эксплуатируемую тепловую сеть в ее текущем состоянии, что категорически недопустимо.

Подсистема гидравлических расчетов содержит специальный инструментарий, позволяющий для целей моделирования создавать и администрировать специальные "модельные" базы - наборы данных, клонируемых из основной (контрольной) базы данных описания тепловой сети, на которых можно производить любые манипуляции без риска исказить или повредить контрольную базу. 

Кроме свободы манипуляций, этот механизм также обеспечивает возможность осуществления сравнительного анализа различных режимов работы тепловой сети, реализованных в модельных базах, между собой. В частности, великолепным аналитическим инструментом является сравнительный пьезометрический график, на котором наглядно видно изменение гидравлического режима, произошедшее в результате тех или иных манипуляций.

Пьезометрические графики

Это основной аналитический инструмент специалиста по гидравлическим расчетам тепловых сетей. Пьезометр представляет собой графический документ, на котором изображены линии давлений в подающей и обратной магистралях тепловой сети, а также профиль рельефа местности - вдоль определенного пути, соединяющего между собой два произвольных узла тепловой сети по неразрывному потоку теплоносителя. На пьезометрическом графике наглядно представлены все основные характеристики режима, полученные в результате гидравлического расчета, по всем узлам и участкам вдоль выбранного пути: манометрические давления, полные и удельные потери напора на участках тепловой сети, располагаемые давления в камерах, расходы теплоносителя, перепады, создаваемые на насосных станциях и источниках, избыточные напоры и т.д.

Построению собственно пьезометрического графика предшествует выбор искомого пути. Для этой цели на схеме тепловой сети отмечаются не менее двух узлов, через которые должен пройти выбранный путь. В общем случае, с учетом закольцованности тепловых сетей, может существовать более одного пути, соединяющего заданные точки. В этом случае для однозначного определения результата можно указать промежуточные точки, либо изменить критерий поиска пути (это может быть минимизация количества участков, минимизация гидравлического сопротивления либо минимизация суммарной длины, поиск по линиям подающей или обратной магистрали). Путь строится программой автоматически с учетом состояния запорной арматуры в узлах коммутации (тепловых камерах), найденный путь "подсвечивается" на экране цветом выделения.

После выбора требуемого пути одним кликом мыши строится пьезометрический график. Состав отображаемой на нем информации, легенда и масштаб представления легко настраиваются пользователем в удобном для него виде. Среди прочих настроек, имеется возможность выделить на графике нарушения гидравлического режима, критерии нарушений задаются пользователем. График может быть при необходимости распечатан либо экспортирован в другие приложения через буфер обмена Windows.

На одном координатном поле графика могут быть одновременно построены пьезометры для номинального и фактического гидравличеких режимов, а также сравнительные графики этих же режимов, построенные по одной из модельных баз. Типы и цвета линий и точек графика легко настраиваются, так чтобы графики различных гидравлических режимов на одном поле были различимы между собой.

В случае наличия связи ИГС "ТеплоГраф" с АСУ ТП, на пьезометрическом графике возможно, помимо расчетных линий давлений, показать реальные узловые давления, измереряемые непосредственно на тепловой сети датчиками. Это позволяет сопоставить режим, полученный в результате гидравлического расчета, с данными фактических замеров, и очень упрощает процесс калибровки расчетной гидравлической модели.

Пьезометрический график является незаменимым инструментом при калибровке гидравлической модели тепловой сети, поскольку графическая интерпретация гидравлического режима позволяет одновременно качественно и количественно оценить поправки, которые необходимо внести в расчетную модель, чтобы она наиболее адекватно повторяла "гидравлическое поведение" реальной тепловой сети в эксплуатации.

Анализ режимов насосных станций

Это графический инструмент, позволяющий оценить гидравлический режим нагруженности насосной стации. На графике представлена рассчитанная расходно-напорная характеристика всей совокупности работающих насосных агрегатов, а также графики потребляемой мощности и КПД насосной станции. На расходно-напорной характеристике отмечаются крайние точки рабочей зоны, а также изображается текущее положение рабочей точки (расход через насосную станцию и создаваемый ею напор). Этот график позволяет наглядно оценить текущий режим загрузки насосной станции с точки зрения величины запаса или "перегруженности" по производительности, КПД и экономичности режима. Так, если рабочая точка лежит вблизи левой границы рабочей зоны, это свидетельствует о значительной избыточности включенных насосных агрегатов; если же она "прижата" к правому краю рабочей зоны, это означает необходимость включения в работу дополнительных насосных агрегатов в группе.

Как отмечалось выше, совокупная расходно-напорная характеристика рассчитывается на основе паспортных характеристик реальных насосных агрегатов, работающих на сеть, либо характеристик, полученных идентификацией по натурным испытаниям, либо теоретических характеристик, заданных "по двум точкам".

В комплекте иснтрументария подсистемы гидравлических расчетов поставляется обширная база данных по нескольким сотням видов насосов, используемых в теплоснабжении. Если у конкретного пользователя встречается насосные агрегаты, отсутствующие в базе данных "CityCom-ТеплоГраф", мы в течение нескольких часов централизованно заносим такие агрегаты в справочник, с тем, чтобы с этого момента и в дальнейшем их характеристики были доступны и другим многочисленным пользователям технологии "CityCom".

Групповые изменения характеристик нагрузок абонентов тепловой сети по заданным критериям

В подсистеме гидравлических расчетов имеется специальный инструмент для осуществления массовых изменений характеристик нагрузок потребителей с целью моделирования - таким образом, чтобы при этом не менять паспортные значения нагрузок абонентов тепловой сети.

Этот инструмент позволяет применить общее правило изменения характеристик тепловой нагрузки одновременно для некоторой совокупности потребителей, определяемой заданным критерием отбора, в частности:
- по всей базе данных описания тепловой сети;
- по одной из связных компонент (тепловой зоне источника);
- по некоторой графической области, заданной произвольным многоугольником;
- по типу объектов теплоснабжения (жилье, административные здания, промышленность и т.д);
- по признаку ведомственной подчиненности;
- по признаку административного деления; и т.п.
Критерии отбора могут быть любыми, единственное существенное требование: соответствующая информация, на основании которой строится критериальный отбор, должна в явном виде присутствовать в базе данных описания потребителей тепла.

Для потребителей, отобранных по заданному критерию, можно выполнить любое из следующих изменений характеристик нагрузки:
- включение/отключение одного или нескольких видов тепловой нагрузки;
- ограничение одного или нескольких видов тепловой нагрузки (в %% от паспортной, в т.ч. и более 100%);
- изменение температурного графика и/или удельных расходов теплоносителя по видам тепловой нагрузки;
- изменение способа задания тепловой нагрузки из списка, имеющегося в паспорте (проектная/договорная/фактическая/...)

После проведения серии изменений характеристик нагрузок автоматически производится гидравлический расчет тепловой сети, результаты которого сразу же доступны для визуализации на схеме и анализа.

Поскольку при изменении характеристик нагрузки паспорта потребителей не меняются, очень просто вернуться к исходному состоянию расчетной гидравлической модели, определяемому паспортными значениями тепловых нагрузок потребителей.

Групповые изменения характеристик участков тепловой сети по заданным критериям

Данный инструмент применим для различных целей и задач гидравлического моделирования, однако его основное предназначение - калибровка расчетной гидравлической модели тепловой сети. Трубопроводы реальной тепловой сети всегда имеют физические характеристики, отличающиеся от проектных, в силу происходящих во времени изменений - коррозии и выпадения отложений, отражающихся на изменении эквивалентной шероховатости и уменьшении внутреннего диаметра вследствие зарастания. Очевидно, что эти изменения влияют на гидравлические сопротивления участков трубопроводов, и в масштабах сети в целом это приводит к весьма значительным расхождением результатов гидравлического расчета по "проектным" значениям с реальным гидравлическим режимом, наблюдаемым в эксплуатируемой тепловой сети. С другой стороны, измерить действительные значения шероховатостей и внутренних диаметров участков действующей тепловой сети не представляется возможным, поскольку это потребовало бы массового вскрытия трубопроводов, что вряд ли реализуемо. Поэтому эти значения можно лишь косвенным образом оценить на основании сравнения реального (наблюдаемого) гидравлического режима с результатами расчетов на гидравлической модели, и внести в расчетную модель соответствующие поправки. В этом, в первом приближении, и состоит процесс калибровки.

Инструмент групповых операций позволяет выполнить изменение характеристик для подмножества участков тепловой сети, определяемомого заданным критерием отбора, в частности:
- по всей базе данных описания тепловой сети;
- по одной из связных компонент тепловой сети (тепловой зоне источника);
- по некоторой графической области, заданной произвольным многоугольником;
- вдоль выбранного пути;
При этом на любой из вышеперечисленный "пространственный" критерий может быть наложена суперпозиция критериев отбора по классифицирующим признакам:
- по подающим или обратным трубопроводам тепловой сети, либо симметрично;
- по виду тепловых сетей (магистральные, квартальные, внутридворовые);
- по участкам тепловой сети определенного условного диаметра;
- по участкам тепловой сети с определенным типом прокладки, и т.п.
Критерии отбора могут быть произвольными при соблюдении основного требования: информация, на основании которой строится  отбор, должна в явном виде присутствовать в паспортных описаниях участков тепловой сети.

Для участков тепловых сетей, отобранных по определенной совокупности критериев, можно произвести любую из следующих операций:
- изменение эквивалентной шероховатости;
- изменение степени зарастания трубопроводов;
- изменение коэффициента местных потерь;
- изменение способа расчета сопротивления.

После проведения серии изменений характеристик участков трубопроводов тепловой сети автоматически производится гидравлический расчет, результаты которого сразу же доступны для визуализации на схеме и анализа.

Поскольку при изменении характеристик участков сети тепловой сети их паспорта не модифицируются, в любой момент можно вернуться к исходному состоянию расчетной гидравлической модели, определяемому паспортными значениями характеристик участков тепловой сети.

Табличные и графические аналитические инструменты

Наряду с самым востребованным инструментом, - пьезометрическими графиками, - подсистема гидравлических расчетов тепловых сетей снабжена большим количеством удобных средств анализа. В частности, следующие:

 "гидравлическая" раскраска сети: разными цветами выделяются включенные, отключенные и тупиковые участки тепловых сетей;

 специальные раскраски тепловой сети по значениям различных характеристик гидравлического режима (по скорости, по зонам давлений в подающей или обратной магистрали, по удельным потерям напора на участках и т.п.);

 графические выделения (выделения цветом или иным способом узлов и/или участков тепловой сети по некоторому критерию), например: потребители с превышением давления в обратной магистрали, тепловые камеры с "прижатыми" задвижками, узлы с располагаемым напором ниже заданного, участки с превышением заданной скорости потока, и т.п.

 расстановка на схеме тепловой сети значков-стрелок, указывающих направление движения теплоносителя по подающей или обратной магистрали;

 подпись на схеме тепловой сети значений расходов по участкам и давлений в узлах сети;

 произвольные табличные аналитические документы, построенные по исходным данным и результатам гидравлического расчета тепловых сетей;

 гидравлические справки по отдельным узлам, участкам, источникам, насосным станциям и потребителям тепловой сети;

 произвольные запросы и выборки из базы данных, содержащие любые описанные функции от параметров режима, полученных в результате гидравлического расчета.

Набор раскрасок, графических выделений и аналитических документов ничем не органичен, кроме потребностей пользователя и соблюдения общего принципа: группировать, фильтровать и анализировать можно только те даные, которые в явном виде присутствуют в базе данных проекта, либо вычислимы из последних.

Подсистема "Наладка"

Данная подсистема представляет собой инструментарий для расчета наладочных устройств, установка которых позволяет сбалансировать гидравлический режим в тепловой сети, обеспечив равномерное теплоснабжение потребителей и гидравлическую устойчивость тепловой сети и системы теплоснабжения в целом.

Расчет сужающих устройств (дросселирующих шайб и сопел элеваторов) по видам подключенной тепловой нагрузки на потребителях предполагает значительно более подробное описание абонентских вводов, нежели при простом гидравлическом расчете и моделировании тепловой сети. Поэтому подсистема включает в себя соответствующие расширения базы данных паспортизации потребителей, а также необходимые дополнительные процедуры ввода.

Расчет наладочных устройств производится на откалиброванной в номинальном режиме гидравлической модели тепловой сети. В результате наладочного расчета генерируются аналитические документы, содержащие все необходимые данные о гидравлических характеристиках потребителей и параметрах гидравлического режима, а также результирующий документ с рассчитанными конструктивными параметрами сужающих устройств - головных и подпорных диафрагм, а также сопел элеваторов и шайб по видам присоединенной тепловой нагрузки.

Кроме собственно наладки абонентских вводов, подсистема позволяет также производить моделирование регулировки гидравлического режима прижатием задвижек в тепловых камерах с одновременным расчетом диаметров эквивалентных шайб, соответствующих "прижатой" арматуре, для их установки в регулируемых точках тепловой сети (напоминаем, что правила эксплуатации тепловых сетей категорически запрещают регулирование режима прижатием запорной арматуры).

Регулировка гидравлического режима в соответствии с расчетом, полученным с помощью подсистемы "Наладка", позволяет получить реальный технико-экономический эффект, выражающийся в стабильном и равномерном удовлетворении потребителей тепловой энергией при снижении необходимого отпуска тепла с источника, а также в существенном снижании расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя. Чистая экономия от внедрения расчетных наладочных мероприятий может составить 5...35%, в зависимости от исходного состояния тепловой сети и абонентских вводов.

Подсистема "Теплопотери"

Расчет нормативных и фактических тепловых потерь через изоляцию трубопроводов производится в соответствии методикой, регламентрированной Минпромэнерго России в документе "Порядок расчета и обоснования нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии", утв. Приказом МПЭ от 04.10.2005 №265.

Расчет тепловых потерь производится на основании предварительно произведенного гидравлического расчета тепловой сети. Поэтому внедрение данной подсистемы имеет смысл только при наличии в комплекте поставки подсистемы "Гидравлика" на базе инструментальных средств ИГС "CityCom".

Подсистема предусматривает возможность расчета тепловых потерь для всей тепловой сети в целом, либо для отдельно взятых тепловых компонент (зон теплоснабжения) - за произвольный период времени, с разбивкой по месяцам.

В подсистеме имеются развитые средства, позволяющие на основании тепловых испытаний и/или аналитических оценок вносить поправки в расчетные удельные тепловые потери для различных диаметров трубопроводов и видов прокладки тепловых сетей.

Подсистема "Повреждения"

Данный инструмент предназначен для ведения и обработки архива повреждаемости тепловых сетей.

Каждая запись электронного журнала повреждений связана с конкретным участком или узлом тепловой сети, изображенным на схеме. При формировании новой записи поврежденый участок (узел) может быть найден и выбран на графическом представлении тепловой сети, либо в диалоге - по адресу или иному поисковому критерию. Паспортные данные поврежденного участка (узла) автоматически заносятся в журнал повреждений.

По каждому повреждению в журнал заносится набор данных, характеризующих как характер самого повреждения, так и сведения о моменте обнаружения и ликвидации. Подсистема автоматически отслеживает состояние записей о повреждениях. Виды повреждений, аварий и неисправностей классифицированы, что, с одной стороны, значительно упрощает ввод, а с другой стороны - дает возможность статистической обработки журнала с выдачей разнообразных отчетов о повреждаемости.

Повреждения могут быть изображены в графическом виде на схеме тепловых сетей специальными условными обозначениями, что дает возможность визуально оценить их территориальную распределенность и выявить зоны концентрации.

Прямая связь журнала повреждений с базой данных информационного описания тепловой сети позволяет не только сформировать отчет о повреждаемости оборудования за любой период, но и легко решать "обратную" задачу: например, для определенного участка тепловой сети сформировать справку о том, когда и какие на нем имели место аварии, повреждения или неисправности.

Подсистема "Переключения"

Эта подсистема предназначена для эксплуатации в диспетчерской службе предприятия тепловых сетей и позволяет вести электронный журнал переключений на сети.

В отличие от "модельного" режима переключений, реализованного в рамках подсистемы "Гидравлика", здесь все переключения ведутся на контрольной диспетчерской базе, при этом для каждого переключения фиксируется штамп времени и ФИО диспетчера, его осуществившего. В системе ведется список лиц, допущенных к производству переключений на тепловой сети (как правило, это сотрудники диспетчерской службы), и осуществляется их аутентификация. Таким образом, контрольная диспетчерская модель тепловой сети в любой момент времени отражает реальное состояние всех динамических элементов (задвижек, насосных станций, источников, регуляторов), а в информационной системе зарегистрированы все изменения во времени состояний переключаемых объектов тепловой сети. Во всем остальном осуществление переключений не отличается от "модельного": по их результатам производится автоматический гидравлический расчет, выдаются отчеты об отключениях и т.д.

Подсистема "Заявки"

Данная подсистема - основной элемент "диспетчерской" функциональности ИГС "CityCom-ТеплоГраф", одновременно являющийся наиболее естественным средством перманентной актуализации информационной модели тепловой сети.

Одной из основных функций диспетчерской службы является контроль за выполнением плановых и аварийных ремонтно-восстановительных работ на тепловых сетях на основе журнала (карточек) заявок. В подсистеме "Заявки" реализована технология компьютерного ведения журналов заявок, обеспечивающая следующие основные возможности:

 значительное упрощение процедур контроля за работами по заявкам (выборка заявок по этапам их "жизненного цикла", просмотр всех заявок по заданному объекту и т.д.);

 быстрый поиск требуемой заявки с гибко настраиваемым критерием поиска;

 ведение архива дефектов на тепловых сетях и выполняемых по заявкам работ на основе формализованного классификатора, с подведением итогов за временной интервал;

 возможность автоматического формирования разнообразных отчетов по заявкам;

 графическое отображение мест дефектов на схеме тепловых сетей;

 ведение журнала использования машин и механизмов;

 ведение журнала работы членов бригады по заявкам;

 быстрые переходы от журнала заявок к схеме тепловой сети и наоборот;

а также другие функции, значительно облегчающие работу диспетчерской службы.

Как видно из перечня функций, подсистема "Повреждения" входит сюда лишь как одна из составных частей, поскольку через механизм диспетчерских заявок проводятся не только работы, связанные с авариями и повреждениями, но и плановые ремонтно-восстановительные и профилактические мероприятия.

Каждая заявка имеет жизненный цикл, включающий несколько этапов от "принятия" до "закрытия" и передачи в архив. На каждом эксплуатирующем предприятии тепловых сетей сами этапы жизненного цикла заявок, а также алгоритмы их обработки могут отличаться, и это непременно адекватно отражается на функционировании подсистемы.

Практически все события, в результате которых могут измениться существенные данные в паспортах объектов тепловых сетей (длины и диаметры трубопроводов, вид прокладки, теплоизоляция, схемы и структуры камер и т.п.), непременно находят свое отражение в диспетчерских журналах заявок. По этой причине подсистема "Заявки" де-факто становится инструментом постоянной актуализации информационного описания тепловых сетей, что является дополнительным серьезным аргументом в пользу внедрения этой подсистемы наряду с Базовым комплексом ИГС "CityCom-ТеплоГраф".

Подсистема "Оперативная схема"

Традиционное для геоинформационных систем (ГИС) масштабное графическое представление инженерных сетей на плане местности, созданное на основе планшетов М1:500, М1:2000 и т.д., не всегда удобно для работы персонала диспетчеркой службы предприятия тепловых сетей. Диспетчеру часто бывает удобнее работать с "условной" оперативной схемой, на которой камеры переключений и другие существенные для управления элементы представлены крупными немасштабными обозначениями. При этом желательно на оперативной схеме видеть не только расположение, но и состояние динамических объектов (открытые/закрытые задвижки, включенные/отключенные насосные агрегаты и т.п.). В совокупности с гидравлической раскраской тепловой сети это дает наглядное представление о режиме в целом и вариантах возможных управляющих воздействий в той или иной ситуации. Очевидно, что в этом смысле требования к графическому представлению тепловых сетей на плане местности со стороны диспетчерской службы могут противоречить требованиям, например, производственно-технической службы (последняя заинтересована в максимально адекватном масштабном представлении).

Инструментальная платформа "CityCom" легко разрешает это противоречие. Архитектура базы данных системы такова, что позволяет иметь более одного графического представления для одной и той же модели сети. В частности, для имеющейся контрольной базы информационного-графического описания тепловой сети может быть создано альтернативное изображение описанной в ней модели сети - оперативная схема. На оперативной схеме ключевые для диспетчерского управления элементы могут быть представлены в том виде, как это удобно для диспетчерского персонала. При этом оба графических представления, - исходное и альтернативное, - остаются абсолютно равноправными в смысле производимых на них манипуляций. Так, если диспетчер "закроет" какую-то задвижку на оперативной схеме, то инженер ПТО на "своей", масштабной, схеме сразу же увидит и закрытую задвижку, и результат этой манипуляции в виде изменившегося гидравлического режима.

Подсистема "АСУ ТП"

Если в эксплуатирующем предприятии существует и функционирует система автоматизированного сбора телеизмерений с удаленных датчиков, то получаемые по каналам телеметрии данные можно отображать на графическом представлении сетей, а также в отчетных и аналитических документах в среде ИГС "CityCom-ТеплоГраф", обновляя их с заданным интервалом периодичности.

Помимо очевидного удобства оперативного мониторинга параметров режима, сопряжение ИГС "CityCom-ТеплоГраф" со средствами АСУ ТП и SCADA дает чрезвычайно удобный и эффективный инструмент для калибровки расчетной гидравлической модели тепловых сетей, без которой невозможно получить адекватный ответ на вопрос "Что будет, если...?"

Подсистема "Абоненты"

Зачастую абонентские отделы и службы присоединения придприятия тепловых сетей имеют свои локальные информационные системы, предназначеные для учета договоров, нагрузок, ведения взаиморасчетов и т.п. В рамках этих систем так или иначе описываются те же самые объекты, которые в рамках ИГС "CityCom-ТеплоГраф" фигурируют в качестве узлов-потребителей в информационно-расчетной модели системы теплоснабжения. Дублирование одних и тех же данных в двух различных информационных средах удваивает трудозатраты по ведению и актуализации баз данных. К тому же вероятность рассинхронизации информации в двух не связанных между собой системах близка к 100%.

В рамках ИГС "CityCom-ТеплоГраф" возможно создание специального механизма автоматизированного регламентного обмена "абонентской" информацией с обособленными информационными системами, эксплуатируемыми в соответствущих службах предприятия тепловых сетей. Этот механизм позволяет, в соответствии с согласованным регламентом, обновлять нагрузочные и описательные характеристики потребителей в информационной модели "CityCom-ТеплоГраф" по данным служб, ответственных за их достоверность. Тем самым снижаются трудозатраты на актуализацию данных и практически исключается их рассогласованность.

Подсистема "AnHeat"

Полное название данной подсистемы: "Анализ технико-экономических показателей режимов работы системы теплоснабжения". Назначение - внедрение "безбумажной" технологии работы диспетчерской службы и обеспечение экономичных режимов тепловых источников и насосных станций.

Информационной основой подсистемы являются ведущиеся в диспетчерских службах электронные журналы параметров режима во временном разрезе.

При отсутствии автоматизированной системы сбора данных диспетчер с помощью специальных программ производит ручной ввод данных о режиме теплоснабжения: по тепловым источникам, по насосным станциям и отдельным тепловым камерам. Вводятся следующие типы параметров: расход, давление и температура по выходным коллекторам; расход теплоносителя на подпитку; уровни в баках-аккумуляторах; расход, давление и температура природного газа; параметры качества теплоносителя; запасы напора и т.д. Допустим различный регламент ввода: почасовой, несколько раз в сутки, один раз в сутки, один раз в месяц. Ввод данных осуществляется с использованием специальной системы входного контроля, построенной на основе робастных статистик. Интерфейс программы ручного ввода построен таким образом, чтобы минимизировать количество операций при вводе данных.

При наличии автоматизированной системы сбора данных с помощью специальных интерфейсных программ осуществляется запись телеметрической информации в архив. 

Подсистема позволяет вести журнал прогноза погоды и журнал фактических метеорологических наблюдений (температура наружного воздуха, скорость ветра, осадки). В результате обеспечивается возможность ведения многолетнего архива параметров, описывающих режимы работы тепловой сети.

Подсистема позволяет осуществлять оптимальное управление группами насосных агрегатов на источниках и насосных станциях с учетом доступных способов управления (переключения, дросселирование, частотное регулирование). На основе хранящихся в архиве моментов изменений состояния насосов и давлений на входе и выходе насосной станции по характеристикам насосных агрегатов рассчитываются почасовая подача теплоносителя и суточный расход электроэнергии.

Расчетно-аналитический компонент подсистемы позволяет получить разнообразные, настраиваемые по требованию пользователя, документы и отчеты (в частности - суточный рапорт диспетчера), содержащие как исходные данные, так и рассчитанные параметры за промежуток времени (час, сутки, месяц, год). При этом автоматически рассчитываются расходы тепла по источникам, тепловым зонам и городу и многочисленные технико-экономические показатели.

Предоставляется возможность получения несколько десятков видов различных графиков, показывающих характер изменения по временным интервалам (часы, сутки, месяцы, годы) технологических параметров, хранящихся в архиве. При этом на одном поле графика могут сопоставляться как различные параметры на одном интервале времени, так и один параметр на различных интервалах времени.

Это единственная подсистема, которая может быть поставлена отдельно и независимо от Базового комплекса ИГС "CityCom-ТеплоГраф". В случае обособленной поставки в качестве графического представления тепловых сетей используется условная мнемосхема, на которой отображены лишь те объекты, по которым ведется учет технико-экономических показателей.

Подсистема "Стоимость теплоснабжения"

Данная подсистема позволяет осуществить укрупненный расчет среднемесячной стоимости конкретного моделируемого варианта режима теплоснабжения, с учетом:
- климатических данных за период;
- выработки тепла на потребление;
- выработки тепла на покрытие тепловых потерь;
- стоимости электроэнергии, затрачиваемой на перекачку теплоносителя на источниках и насосных станциях.

В расчете не учитываются текущие эксплуатационные затраты на ремонт, реконструкцию и содержание тепловых сетей, а также капитальные затраты, связанные с новым строительством. Поэтому основная задача, решаемая с помошью данной подсистемы - сравнительный стоимостной анализ различных теплогидравлических режимов, реализуемых в моделируемой (существующей) сети при прочих равных условиях.

Функционирование подсистемы возможно при наличии установленных подсистем "Гидравлика" и "Теплопотери".

Подсистема "Надежность"

Подсистема рассчитывает количественные показатели надежности теплоснабжения (вероятность безотказной работы) потребителей тепла от любого источника тепловой компоненты, с учетом:
- сроков службы трубопроводов тепловой сети;
- климатических характеристик;
- аккумулирующей способности зданий;
- допустимого снижения температуры в помещениях;
- среднего времени ликвидации повреждений на тепловых сетях.

Таким образом, подсистема позволяет определить так называемый "радиус качественного теплоснабжения" для каждого источника тепла, характеризуемый минимально допустимой вероятностью безотказного снабжения потребителей тепловой энергией. Это, в свою очередь, дает возможность определить "слабые" места в тепловой сети и спланировать мероприятия по повышению надежности работы системы теплоснабжения в целом.

Для функционирования подсистемы "Надежность" требуется наличие установленной подсистемы "Гидравлика".