1.16 Програмний комплекс реінжинірингу водопровідних мереж

ГАЛУЗЬ (СФЕРА), ДО ЯКОЇ НАЛЕЖИТЬ РОЗРОБКА: Інформаційні технології (технології та засоби математичного моделювання, оптимізації та системного аналізу розв’язання надскладних завдань державного значення) та раціональне природокористування (технології раціонального водокористування, підвищення ефективності очищення стічних вод та  запобігання забрудненню водних об’єктів).

Галузі і напрями практичного застосування: комунальні підприємства водозабезпечення міст України. Потенційні клієнти: Водоканали міст України.

МЕТА (ПРОБЛЕМА) РОЗРОБКИ: Системи водопостачання України в даний час достатньо зношені і мають ряд проблем економічного і технічного характеру. Одна з найбільш гострих проблем – це втрати води за рахунок витоків, які складають іноді більше 50 % обсягу води, що подається. Коли окремі ділянки водопроводу мають значну різницю відміток висоти, то в знижених точках мережі можуть виникати тиску, що перевищують допустимі. Величина витоків прямо пропорційна величині надлишкового тиску. Тому мінімізація витоків можлива за рахунок зниження надлишкового тиску у вузлах мережі. Один зі способів зниження надлишкового тиску у вузлах мережі – реінжиніринг водопровідних мереж, зонування і установка регуляторів тиску. Це дозволить суттєво, до 25-40 % знизити надмірний тиск в мережі, а значить, заощадити водні та енергетичні ресурси.

Мета даної роботи – розробка методу реінжинірингу водопровідних мереж шляхом їх зонування і установки регуляторів тиску, реалізація якого забезпечує істотне зниження сумарних надлишкових тисків у вузлах водопровідної мережі, обсягів витоків води і економію матеріальних і енергетичних ресурсів.

СТИСЛИЙ ОПИС РОЗРОБКИ: Вдосконалено метод зниження сумарних надлишкових тисків в мережах водопостачання шляхом їх зонування на основі стохастичної моделі квазістаціонарних режимів в системі подачі та розподілу води і встановлення регуляторів тиску. Сформульована і розв’язана задача оптимального розподілу навантаження між регуляторами тиску, що працюють на ізольовану зону.

Апробація результатів дослідження проведена на  ділянці водопровідної мережі з однією насосною станцією. Графік водопровідної мережі представлено рис. рис. 1 і 2.

ІННОВАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОЗРОБКИ: Вдосконалено метод реінжинірингу водопровідних мереж шляхом здійснення їх багаторівневого зонування з використанням регуляторів тиску, що працюють на кожну виділену зону. Практична реалізація методу дозволяє суттєво (до 40%) знизити сумарний надлишковий тиск в водопровідній мережі, тим самим значно знижуючи втрати матеріальних і енергетичних ресурсів. Метод забезпечує найбільш адекватне зонування за рахунок застосування стахостичної моделі квазістаціонарних режимів в системі подачі та розподілу води на заданому інтервалі часу. Розробка патентоспроможна, зроблені публікації у відкритій пресі.

 

 

Рис. 1. Граф водопровідної мережі

 

 

Рис. 2. Зона вузлів з надлишковим тиском, що перевищує порогове

 

ПЕРЕВАГИ РОЗРОБКИ: Розробка краща за існуючі в світі аналоги, так як її застосування  дозволяє суттєво знизити втрати матеріальних і енергетичних ресурсів (води, електроенергії та реагентів).

Застосування розробленого методу для тестової ділянки водопровідної мережі та установка регуляторів тиску знижує сумарний надлишковий тиск в мережі від 117,2 до 72,24, т. е. на 38,36%; сумарний надлишковий тиск в зоні знижується від 81,87 до 36,91, т. е. на 54,92%.

Розробка має соціальну направленість (поліпшення якості життя та здоров’я громадян) за рахунок підвищення якості питної води, зменшення забруднення навколишнього середовища.

АНАЛІЗ РИНКУ: На ринку України не має програмного забезпечення реінжинірингу  водопровідних мереж  шляхом їх зонування і установки регуляторів тиску.

ОЦІНКА ТРАНСФЕРУ РОЗРОБКИ: Запропоновані шляхи трансферу розробки: обмін досвідом та інформацією про науково-технологічні досягнення, проведення консультацій з питань застосування технологій, постачання технологій у межах договорів про їх трансфер з урахуванням ринкової потреби.

СТАДІЯ РОЗРОБКИ: Розроблено дослідний зразок проекту.

ФІНАНСОВІ ВИТРАТИ НА РОЗРОБКУ: Для забезпечення впровадження розробки на водоканалі міста необхідно 2-3 тижні для обстеження режимів роботи водопровідних мереж та 150 тис.грн.

ІНФОРМАЦІЯ ПРО АВТОРА АБА АВТОРСЬКИЙ КОЛЕКТИВ: Тевяшев Андрій Дмитрович, проф., д.т.н.; Долгоброд Олександра Григорівна, с.н.с.; Матвієнко Ольга Іванівна.

зберегти цю сторінку в PDF