RU2637527C1 - Система оценки водопритока - Google Patents

Система оценки водопритока Download PDF

Info

Publication number
RU2637527C1
RU2637527C1 RU2017104309A RU2017104309A RU2637527C1 RU 2637527 C1 RU2637527 C1 RU 2637527C1 RU 2017104309 A RU2017104309 A RU 2017104309A RU 2017104309 A RU2017104309 A RU 2017104309A RU 2637527 C1 RU2637527 C1 RU 2637527C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
zones
unit
values
input
Prior art date
Application number
RU2017104309A
Other languages
English (en)
Inventor
Феликс Владимирович Кармазинов
Павел Иванович Шумов
Алексей Владимирович Гладковский
Виктор Сергеевич Игнатчик
Светлана Юрьевна Игнатчик
Наталия Викторовна Кузнецова
Original Assignee
Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" filed Critical Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга"
Priority to RU2017104309A priority Critical patent/RU2637527C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2637527C1 publication Critical patent/RU2637527C1/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00—Methods or layout of installations for water supply
    • E03B1/02—Methods or layout of installations for water supply for public or like main supply for industrial use

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

Изобретение относится к раздельным системам водоотведения. Система содержит множество сетей водоснабжения (1) и водоотведения (6), разделенные на зоны так, что зоны сетей водоснабжения совпадают с зонами сетей водоотведения, в состав которых включены узлы (2) учёта воды со средствами вывода информации (3). Система дополнительно содержит узлы (7) учёта расхода сточных вод со средствами вывода информации (8), датчики количества атмосферных осадков (9), блок (10) определения водопотребления в зонах, блок (11) определения водоотведения в зонах, блок (12) оценки объёма атмосферных осадков в зонах, блок (13) оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения, по меньшей мере один датчик (14) уровня воды в водоёме (15) населенного пункта, блок (16) формирования зональных баз данных, содержащих поля данных даты k, водопотребления
Figure 00000055
, водоотведения
Figure 00000056
, водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000057
, уровней воды в водоёме населенного пункта
Figure 00000058
, объёма атмосферных осадков, к входу которого подключены выходы блока (10) определения водопотребления в зонах, блока (11) определения водоотведения в зонах, блока (12) оценки объёма атмосферных осадков в зонах, блока (13) оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения и по меньшей мере одного датчика (14) уровня воды в водоеме (15) населенного пункта, блок (17) оценки баланса, выполненный с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000059
и соответствующих им аргументов
Figure 00000060
, а также определения функции
Figure 00000061
притока воды, которая в точках
Figure 00000062
принимает значения, как можно более близкие к значениям
Figure 00000063
или равные этим значениям. Узлы учёта воды установлены на входе в каждую зону водоснабжения. Блок оценки объёма атмосферных осадков в зонах выполнен с возможностью оценки количества осадков
Figure 00000064
за сутки. Блок оценки баланса выполнен с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000059
и соответствующих им аргументов
Figure 00000060
из зональных баз данных, с возможностью определения
Figure 00000059
по зависимости
Figure 00000065
, с возможностью формирования аргументов
Figure 00000060
в виде функции
Figure 00000060
=
Figure 00000066
. Система дополнительно снабжена блоком (18) ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000067
атмосферных осадков в зонах, блоком (19) ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000068
воды в водоёме населенного пункта, блоком (20) ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000069
в зонах, блоком (21) ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000070
, блоком (22) прогнозирования водоотведения, выполненным с возможностью оценки прогнозных значений
Figure 00000071
в зонах в виде
Figure 00000072
. Выход блока (16) формирования зональных баз данных соединен с входом блока (17) оценки баланса. Выходы блока (18) ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000067
атмосферных осадков в зонах, блока (19) ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000068
воды в водоёме населенного пункта, блока (20) ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000069
в зонах, блока (21) ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000070
соединены с входом блока (22) прогнозирования водоотведения. Обеспечивается повышение точности оценки баланса подачи и отведения воды и расширение области применения системы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к раздельным системам водоотведения, а именно к системам оценки баланса подачи и отведения воды, а также обнаружения негерметичности безнапорных трубопроводов систем водоотведения.
Известно «Устройство для автоматизированного обнаружения разрывов трубопроводов в системе канализации» (см. патент на полезную модель №86274, Рос. Федерация: МПК F17D 5/02 / Храменков С.В., Богомолов М.В., Пак В.Н., Зарудин В.М.; опубл. 27.08.2009), содержащее программный логический контроллер, автоматизированное рабочее место в местном диспетчерском пункте на канализационной насосной станции, автоматизированное рабочее место диспетчера в центральном диспетчерском пункте канализационной системы, датчики давления и расхода в трубопроводах, отсекающие задвижки с электроприводами трубопроводов, при этом контроль расхода сточной жидкости осуществляется по двум и более одновременно работающим напорным трубопроводам канализационной насосной станции, а контроль давления в напорных трубопроводах осуществляется при открытых секционных задвижках между напорными трубопроводами, причем датчики расхода и давления устанавливаются в камерах в начале напорных трубопроводов.
Недостатком указанного технического решения является ограниченная область применения, не позволяющая его использовать для обнаружения негерметичности безнапорных трубопроводов систем водоотведения, поскольку оно предназначено для обнаружения разрывов напорных трубопроводов канализационных насосных станций.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению служит изобретение по патенту «Система оценки баланса подачи и отведения воды мегаполиса» (см. патент 2 592 611, Рос. Федерация: МПК E03B 1/02, G06F 17/00 / Кармазинов Ф. В., Кинебас А.К., Мельник Е.А., Панкова Г.А., Ильин Ю.А., Игнатчик В. С., Игнатчик С.Ю., Куприянов А.Г.; опубл. 27.07.2016, Бюл. № 21), содержащая множество сетей водоснабжения, в состав которых включены узлы учета воды у абонентов со средствами вывода информации, и сетей водоотведения, в состав которых включены узлы учета расхода сточных вод и датчики количества атмосферных осадков. При этом:
датчики количества атмосферных осадков выполнены с возможностью определения интенсивностей дождей, сети водоснабжения и водоотведения разделены на зоны так, что зоны сетей водоснабжения совпадают с зонами сетей водоотведения, узлы учета расхода сточных вод установлены на выходе из каждой зоны водоотведения и дополнительно снабжены средствами вывода информации,
система снабжена блоком определения температуры наружного воздуха, блоком определения фактической производительности, по меньшей мере, одной локальной системы поверхностного стока мегаполиса, блоком определения водопотребления в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации узлов учета воды у абонентов, блоком определения водоотведения в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации узлов учета расхода сточных вод, блоком оценки объема атмосферных осадков в зонах, к входу которого подключены выходы датчиков количества атмосферных осадков, блоком оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения, по меньшей мере, одним датчиком уровня воды в водоеме мегаполиса, блоком формирования зональных баз данных, содержащих поля данных даты k, водопотребления
Figure 00000001
, водоотведения
Figure 00000002
, водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000003
, уровней воды в водоеме мегаполиса Hk, объема атмосферных осадков, фактической производительности, по меньшей мере, одной локальной системы поверхностного стока, температуры наружного воздуха, к входу которого подключены выходы блока определения температуры наружного воздуха, блока определения фактической производительности, по меньшей мере, одной локальной системы поверхностного стока, блока определения водопотребления в зонах, блока определения водоотведения в зонах, блока оценки объема атмосферных осадков в зонах, блока оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения и, по меньшей мере, одного датчика уровня воды в водоеме мегаполиса, блоком первичной выборки данных из зональных баз данных по условию равенства нулю объема атмосферных осадков, к входу которого подключен выход блока зональных баз данных, блоком вторичной выборки данных из первичной выборки данных по условию положительной температуры наружного воздуха и равенства нулю фактической производительности, по меньшей мере, одной локальной системы поверхностного стока, к входу которого подключен выход блока первичной выборки данных, блоком третичной выборки данных из вторичной выборки данных по условию одновременного понижения/повышения уровня воды в водоеме мегаполиса и понижения/повышения водоотведения, к входу которого подключен выход блока формирования вторичной выборки данных, блоком оценки баланса, к входу которого подключен выход блока третичной выборки данных, при этом блок оценки баланса выполнен с возможностью формирования из третичной выборки данных множества n пар значений Vk =
Figure 00000001
-
Figure 00000002
-
Figure 00000003
и соответствующих им аргументов Hk, а также определения функции V=ƒ(H) притока воды из водоемов, которая в точках H1, …, Hk, …, Hn принимает значения, как можно более близкие к значениям V1, … Vk, …, Vn или равные этим значениям.
Для указанной системы характерны:
1. Низкая точность оценки баланса, т.к.:
- водопотребление в зонах определяется в блоке определения водопотребления в зонах путем суммирования информации узлов учета воды у абонентов этой зоны. В условиях больших населённых пунктов количество узлов изменяется от 50 до 1500. Вероятность того, что все они одновременно будут находиться в работоспособном состоянии очень маленькая. Например, если вероятность безотказной работы одного узла учета воды у абонента равна 0.99, то вероятность одновременной безотказной работы 50-ти таких узлов равна 0.9950=0.6, а ста узлов – 0.99100=0.36. По этой причине оцененное таким образом водопотребление в зонах почти всегда будет меньше суммы водопотребления абонентов;
- фактическое же водопотребление в зонах будет всегда больше суммы водопотребления абонентов, т.к. практически всегда имеют место потери воды при ее транспортировке по сети;
- зональные базы данных перед сведением баланса подвергаются трехкратным выборкам, которые более чем в два раза сокращают ее объем. После этого производится аппроксимация искомой зависимости, достоверность которой снижается при уменьшении количества исходных данных.
2. Ограниченная область применения, т.к. возможности системы ограничены сведением баланса и она не может быть применена при прогнозировании объемов водоотведения накануне неблагоприятных погодных условий (наводнений и нерасчетных дождей).
Задачей настоящего изобретения является повышение точности оценки баланса подачи и отведения воды и расширение области применения системы.
Поставленная задача решена так, что в известной системе, содержащей:
- множество сетей водоснабжения и водоотведения, разделенных на зоны так, что зоны сетей водоснабжения совпадают с зонами сетей водоотведения, в состав которых включены узлы учёта воды со средствами вывода информации;
- узлы учёта расхода сточных вод со средствами вывода информации, установленные на выходе из каждой зоны водоотведения;
- датчики количества атмосферных осадков;
- блок определения водопотребления в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации узлов учёта воды;
- блок определения водоотведения в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации узлов учёта расхода сточных вод;
- блок оценки объёма атмосферных осадков в зонах, к входу которого подключены выходы датчиков количества атмосферных осадков;
- блок оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения;
- по меньшей мере, один датчик уровня воды в водоёме населенного пункта;
- блок формирования зональных баз данных, содержащих поля данных даты k, водопотребления
Figure 00000001
, водоотведения
Figure 00000002
, водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000003
, уровней воды в водоёме населенного пункта
Figure 00000004
, объёма атмосферных осадков, к входу которого подключены выходы блока определения водопотребления в зонах, блока определения водоотведения в зонах, блока оценки объёма атмосферных осадков в зонах;
- блок оценки баланса, выполненный с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000005
и соответствующих им аргументов
Figure 00000006
, а также определения функции
Figure 00000007
притока воды, которая в точках
Figure 00000008
принимает значения, как можно более близкие к значениям
Figure 00000009
или равные этим значениям,
в соответствии с настоящим изобретением:
- узлы учёта воды установлены на входе в каждую зону водоснабжения;
- блок оценки объёма атмосферных осадков в зонах выполнен с возможностью оценки количества осадков
Figure 00000010
за сутки;
- блок оценки баланса выполнен с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000005
и соответствующих им аргументов
Figure 00000006
из зональных баз данных, с возможностью определения
Figure 00000005
по зависимости
Figure 00000011
, с возможностью формирования аргументов
Figure 00000006
в виде функции
Figure 00000006
=
Figure 00000012
;
- система дополнительно снабжена блоком ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах, блоком ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта, блоком ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах, блоком ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
, блоком прогнозирования водоотведения, выполненным с возможностью оценки прогнозных значений
Figure 00000017
в зонах в виде
Figure 00000018
, при этом выход блока формирования зональных баз данных соединен с входом блока оценки баланса, выходы блока ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах, блока ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта, блока ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах, блока ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
соединены с входом блока прогнозирования водоотведения.
Имеется вариант развития, когда блок оценки баланса выполнен с возможностью формирования аргументов
Figure 00000006
в виде функции
Figure 00000006
=
Figure 00000019
а*
Figure 00000010
+b*
Figure 00000004
, где а, b – эмпирические коэффициенты.
Отличительными признаками заявляемой «Системы оценки водопритока» являются:
1. Установка узлов учёта воды на входе в каждую зону водоснабжения;
2. Выполнение блока оценки объёма атмосферных осадков в зонах с возможностью оценки количества осадков за сутки;
3. Выполнение блока оценки баланса с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000005
и соответствующих аргументов
Figure 00000006
из зональных баз данных;
4. Выполнение блока оценки баланса с возможностью определения
Figure 00000011
;
5. Выполнение блока оценки баланса с возможностью формирования аргументов
Figure 00000006
в виде функции
Figure 00000006
=
Figure 00000012
;
6. Дополнительное снабжение системы блоком ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах;
7. Дополнительное снабжение системы блоком ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта;
8. Дополнительное снабжение системы блоком ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах;
9. Дополнительное снабжение системы блоком ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
;
10. Дополнительное снабжение системы блоком прогнозирования водоотведения;
11. Выполнение блока прогнозирования водоотведения с возможностью оценки прогнозных значений
Figure 00000017
в зонах в виде
Figure 00000018
;
12. Соединение выхода блока формирования зональных баз данных с входом блока оценки баланса;
13. Соединение выхода блока ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах с входом блока прогнозирования водоотведения;
14. Соединение выхода блока ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта с входом блока прогнозирования водоотведения;
15. Соединение выхода блока ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах с входом блока прогнозирования водоотведения;
16. Соединение выхода блока ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
с входом блока прогнозирования водоотведения;
17. Выполнение блока оценки баланса с возможностью формирования аргументов
Figure 00000006
в виде функции
Figure 00000006
=
Figure 00000019
а*
Figure 00000010
+b*
Figure 00000004
, где а, b – эмпирические коэффициенты.
Совместное применение в заявляемой системе указанных отличительных признаков позволяет получить положительный эффект, заключающийся в том, что:
1. Повышается точность оценки баланса подачи и отведения воды, т.к.:
- водопотребление в зонах определяется путем суммирования информации узлов учета воды на входе в каждую зону водоснабжения. При этом количество узлов снижается до 2-3, а вероятность одновременной безотказной работы по сравнению с прототипом поднимается до 0.97-0.98 (0.993-0.992). Это достигается благодаря наличию отличительного признака №1;
- повышается достоверность оценки водопотребления в зонах, т.к. в нем, кроме водопотребления абонентов, учитываются потери воды при ее транспортировке по сети, которые в конечном счете попадают в сети водоотведения. Это достигается благодаря наличию отличительного признака №1;
- повышается достоверность аппроксимаций искомой зависимости
Figure 00000007
, т.к. более чем в два раза увеличивается количество n пар значений
Figure 00000005
и соответствующих им аргументов
Figure 00000020
за счет отказа от выборок. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков № 3, 4 и 5.
2. Расширяется область применения, т.к. появляется возможность прогнозировать объемы водоотведения накануне неблагоприятных погодных условий (наводнений и нерасчетных дождей). Это достигается благодаря наличию отличительных признаков № 6 – 17.
Предлагаемая авторами система отличается от прототипа конструктивно.
На фиг. 1 представлена схема системы оценки водопритока, на фиг. 2 - результаты и особенности работы блока оценки баланса, на фиг. 3 - результаты и особенности работы блока прогнозирования водоотведения.
Система содержит (см. фиг. 1):
- множество сетей водоснабжения 1, в состав которых включены узлы 2 учета воды со средствами вывода информации 3, расположенными на входах 4 в зону водоснабжения. В настоящем изобретении под сетями водоснабжения понимаются сети холодного и/или горячего водоснабжения, обеспечивающие водой абонентов 5.
- множество сетей водоотведения 6, в состав которых включены узлы 7 учета расхода сточных вод, снабженные средствами вывода информации 8 и датчики количества атмосферных осадков 9. Все сети водоснабжения и водоотведения населенного пункта разделены на зоны. На фиг. 1 в качестве примера показана одна зона, в которой, так же как и во всех остальных (на фиг. 1 не показаны), зона сетей водоснабжения совпадает с зоной сетей водоотведения;
- блок 10 определения водопотребления в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации 3 узлов 2 учета воды, расположенных на входах 4 в зону водоснабжения;
- блок 11 определения водоотведения в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации 8 узлов 7 учета расхода сточных вод;
- блок 12 оценки объема атмосферных осадков в зонах, выполненный с возможностью оценки количества осадков за сутки, к входу которого подключены выходы датчиков количества атмосферных осадков 9. На фиг. 1 в качестве примера показан один датчик, наиболее близко расположенный к выбранной зоне;
- блок 13 оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения;
- по меньшей мере, один датчик 14 уровня воды в водоеме 15 населенного пункта;
- блок 16 формирования зональных баз данных, содержащих поля данных даты k, водопотребления
Figure 00000001
, водоотведения
Figure 00000021
, водоотведения
Figure 00000022
от индивидуальных источников водоснабжения, уровней Hk воды в водоеме мегаполиса, объема атмосферных осадков, к входу которого подключены выходы блока 10 определения водопотребления в зонах, блока 11 определения водоотведения в зонах, блока 12 оценки объема атмосферных осадков в зонах, блока 13 оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения и, по меньшей мере, одного датчика 14 уровня воды в водоеме 15 населенного пункта;
- блок 17 оценки баланса, выполненный с возможностью формирования из зональных баз данных множества n пар значений
Figure 00000011
и соответствующих им аргументов Ak, а также определения функции
Figure 00000023
притока воды из водоемов, которая в точках
Figure 00000024
принимает значения, как можно более близкие к значениям V1, …Vk, Vn или равные этим значениям. При этом, блок 17 оценки баланса выполнен с возможностью формирования аргументов
Figure 00000006
в виде функции
Figure 00000006
=
Figure 00000019
Figure 00000025
а*
Figure 00000010
+b*
Figure 00000004
, где а, b – эмпирические коэффициенты.
К входу блока 17 оценки баланса подключен выход блока 16 формирования зональных баз данных;
- блок 18 ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах;
- блок 19 ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта;
- блок 20 ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах;
- блок 21 ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
;
- блок 22 прогнозирования водоотведения, выполненный с возможностью оценки прогнозных значений
Figure 00000017
в зонах в виде
Figure 00000018
.
При этом выходы блока 17 оценки баланса, блока 18 ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах, блока 19 ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта, блока 20 ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах, блока 21 ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
соединены с входом блока 22 прогнозирования водоотведения.
Система работает следующим образом.
Вода хозяйственно-питьевого назначения подается в населенный пункт позонно посредством множества сетей водоснабжения 1. При этом в каждой зоне производится учет потребленной воды узлами 2 учета воды со средствами вывода информации 3, расположенными на входах 4 в каждую зону водоснабжения. Настоящим изобретением не исключается возможность учета воды как по расходу, так и по объему, поскольку в конечном счете баланс воды сводится по объему, который можно оценить, как интеграл от расхода.
Одновременно посредством множества сетей водоотведения 6 из зоны, например, за k-е сутки отводится объем
Figure 00000026
сточных вод, который в общем случае по составу включают в себя:
- объем
Figure 00000027
хозяйственно-бытовых стоков от абонентов 5, к которым вода подведена посредством множества сетей водоснабжения 1;
- объем
Figure 00000028
стоков от индивидуальных источников водоснабжения;
- объем
Figure 00000029
поверхностных дождевых стоков со всей территории зоны;
- объем
Figure 00000030
дренажных вод, поступающих в сети водоотведения 6 за счет их недостаточной герметичности. Их объем зависит, в том числе, и от уровня воды в водоеме 15 населенного пункта.
Расход сточных вод из каждой зоны оценивается при помощи узлов 7 учета расхода сточных вод, снабженных средствами вывода информации 8. На фиг. 1 в качестве примера показан вариант, когда из зоны выходит два коллектора, поэтому расход сточных вод измеряется при помощи двух узлов 7 учета сточных вод.
Одновременно:
- в блоке 10 определения водопотребления в зонах определяется текущее
Figure 00000031
водопотребление, получаемое посредством обработки (суммирования) данных от средств вывода информации 3 узлов 2 учета воды, расположенных на входах 4 в зону водоснабжения;
- в блоке 11 определения водоотведения в зонах определяется текущее
Figure 00000026
водоотведение, получаемое посредством обработки (суммирования) данных от средств вывода информации 8 узлов 7 учета расхода сточных вод;
- в блоке 12 оценки объема атмосферных осадков в зонах, выполненном с возможностью оценки количества осадков
Figure 00000010
за сутки, оценивается объем атмосферных осадков в зонах за текущие сутки, получаемый посредством обработки (суммирования за сутки) данных от датчиков количества атмосферных осадков 9;
- в блоке 13 оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения оценивается объем
Figure 00000032
водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения;
- при помощи датчика 14 уровня воды оценивается уровень Hk воды в водоеме 15 населенного пункта;
- в блоке 16 формирования зональных баз данных формируются зональные базы данных, содержащие поля данных даты k, водопотребления
Figure 00000001
, водоотведения
Figure 00000021
, водоотведения
Figure 00000022
от индивидуальных источников водоснабжения, уровней Hk воды в водоеме населенного пункта, объема атмосферных осадков
Figure 00000033
за текущие сутки, посредством обобщения информации, поступающей от выходов блока 10 определения водопотребления в зонах, блока 11 определения водоотведения в зонах, блока 12 оценки объема атмосферных осадков в зонах, блока 13 оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения и, по меньшей мере, одного датчика 14 уровня воды в водоеме 15 населенного пункта;
- в блоке 17 оценка баланса выполняется в три этапа.
На первом этапе формируются множества n пар значений
Figure 00000011
и соответствующих им аргументов
Figure 00000006
в виде функции
Figure 00000006
=
Figure 00000034
. Имеется вариант развития изобретения, когда
Figure 00000006
=
Figure 00000019
а*
Figure 00000010
+b*
Figure 00000004
, где а, b – эмпирические коэффициенты.
На втором этапе определяется функция V=
Figure 00000023
притока воды из водоемов, которая в точках
Figure 00000024
принимает значения, как можно более близкие к значениям V1, …Vk, …, Vn или равные этим значениям. При этом, если сходимость значений V1, …Vk, …, Vn и вычисленных по функции V=
Figure 00000023
небольшая, то на первом этапе корректируются эмпирические коэффициенты а и b и повторяется второй этап.
Блок 17 оценки баланса на этапе реализации может быть представлен, например, в виде компьютера с программным обеспечением.
Результаты и особенности работы блока 17 оценки баланса проиллюстрированы на фиг. 2. Здесь 18 - множество n пар значений
Figure 00000005
и соответствующих им аргументов Ak, 19 – результаты определения функции V=
Figure 00000023
притока воды из водоемов, которая в точках
Figure 00000024
принимает значения, как можно более близкие к значениям V1, …Vk, …, Vn или равные этим значениям. В этом блоке также определено, что при сходимости результатов 0.86
Figure 00000006
=
Figure 00000019
а*
Figure 00000010
+b*
Figure 00000004
, где а=3, b = 1.15. При этом, V=
Figure 00000035
2*10-5*A3 + 0.0013*A 2 + 0.0117*A - 2.6468.
Далее:
- в блоке 18 ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков в зонах осуществляется ввод этих прогнозных значений. Показатель прогноза объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков доступен для понимания специалистами в данной предметной области и официально распространяется, например, метеослужбой;
- в блоке 19 ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта осуществляется ввод этих прогнозных значений. Показатель прогноза уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта доступен для понимания специалистами в данной предметной области и официально распространяется, например, метеослужбой;
- в блоке 20 ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000015
в зонах осуществляется ввод этих прогнозных значений. Показатель прогноза водопотребления населенного пункта доступен для понимания специалистами в данной предметной области и широко применяется организациями, эксплуатирующими системы водоснабжения и водоотведения, на этапе планирования производства на основании статистических данных;
- в блоке 21 ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
осуществляется ввод этих прогнозных значений. Показатель прогноза водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения доступен для понимания специалистами в данной предметной области и широко применяется организациями, эксплуатирующими системы водоснабжения и водоотведения, на этапе планирования производства на основании статистических данных от владельцев индивидуальных источников водоснабжения;
- в блоке 22 прогнозирования водоотведения, выполненном с возможностью оценки прогнозных значений
Figure 00000017
в зонах в виде
Figure 00000018
осуществляется прогноз водоотведения, например, на следующие сутки.
Результаты и особенности работы блока 22 прогнозирования водоотведения проиллюстрированы на фиг. 3. Здесь:
- 23 - прогнозные значения объёма
Figure 00000013
атмосферных осадков;
- 24 - прогнозные значения уровней
Figure 00000014
воды в водоёме населенного пункта;
- 25 - прогнозные значения суммы водопотребления
Figure 00000015
и водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000016
;
- 26 - прогнозные значения водоотведения
Figure 00000017
в зоне;
- 27 - фактические значения водоотведения в зоне.
Сравнение прогнозных значений водоотведения
Figure 00000017
и фактических показывает хорошую сходимость с практикой предлагаемой системы оценки водопритока.
Таким образом, предлагаемая система соответствует критерию «промышленная применимость».

Claims (2)

1. Система оценки водопритока, содержащая множество сетей водоснабжения и водоотведения, разделенные на зоны так, что зоны сетей водоснабжения совпадают с зонами сетей водоотведения, в состав которых включены узлы учёта воды со средствами вывода информации, узлы учёта расхода сточных вод со средствами вывода информации, установленные на выходе из каждой зоны водоотведения, датчики количества атмосферных осадков, блок определения водопотребления в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации узлов учёта воды, блок определения водоотведения в зонах, к входу которого подключены выходы средств вывода информации узлов учёта расхода сточных вод, блок оценки объёма атмосферных осадков в зонах, к входу которого подключены выходы датчиков количества атмосферных осадков, блок оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения, по меньшей мере один датчик уровня воды в водоёме населенного пункта, блок формирования зональных баз данных, содержащих поля данных даты k, водопотребления
Figure 00000036
, водоотведения
Figure 00000037
, водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000038
, уровней воды в водоёме населенного пункта
Figure 00000039
, объёма атмосферных осадков, к входу которого подключены выходы блока определения водопотребления в зонах, блока определения водоотведения в зонах, блока оценки объёма атмосферных осадков в зонах, блока оценки водоотведения в зонах от индивидуальных источников водоснабжения и по меньшей мере одного датчика уровня воды в водоеме населенного пункта, блок оценки баланса, выполненный с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000040
и соответствующих им аргументов
Figure 00000041
, а также определения функции
Figure 00000042
притока воды, которая в точках
Figure 00000043
принимает значения, как можно более близкие к значениям
Figure 00000044
или равные этим значениям, отличающаяся тем, что узлы учёта воды установлены на входе в каждую зону водоснабжения, блок оценки объёма атмосферных осадков в зонах выполнен с возможностью оценки количества осадков
Figure 00000045
за сутки, блок оценки баланса выполнен с возможностью формирования множества n пар значений
Figure 00000040
и соответствующих им аргументов
Figure 00000041
из зональных баз данных, с возможностью определения
Figure 00000040
по зависимости
Figure 00000046
, с возможностью формирования аргументов
Figure 00000041
в виде функции
Figure 00000041
=
Figure 00000047
, система дополнительно снабжена блоком ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000048
атмосферных осадков в зонах, блоком ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000049
воды в водоёме населенного пункта, блоком ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000050
в зонах, блоком ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000051
, блоком прогнозирования водоотведения, выполненным с возможностью оценки прогнозных значений
Figure 00000052
в зонах в виде
Figure 00000053
, при этом выход блока формирования зональных баз данных соединен с входом блока оценки баланса, выходы блока ввода прогнозных значений объёма
Figure 00000048
атмосферных осадков в зонах, блока ввода прогнозных значений уровней
Figure 00000049
воды в водоёме населенного пункта, блока ввода прогнозных значений водопотребления
Figure 00000050
в зонах, блока ввода прогнозных значений водоотведения от индивидуальных источников водоснабжения
Figure 00000051
соединены с входом блока прогнозирования водоотведения.
2. Система оценки водопритока по п.1, отличающаяся тем, что блок оценки баланса выполнен с возможностью формирования аргументов
Figure 00000041
в виде функции
Figure 00000041
=
Figure 00000054
а*
Figure 00000045
+b*
Figure 00000039
, где а, b – эмпирические коэффициенты.
RU2017104309A 2017-02-09 2017-02-09 Система оценки водопритока RU2637527C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104309A RU2637527C1 (ru) 2017-02-09 2017-02-09 Система оценки водопритока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104309A RU2637527C1 (ru) 2017-02-09 2017-02-09 Система оценки водопритока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637527C1 true RU2637527C1 (ru) 2017-12-05

Family

ID=60581746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017104309A RU2637527C1 (ru) 2017-02-09 2017-02-09 Система оценки водопритока

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637527C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2000391C1 (ru) * 1989-02-01 1993-09-07 Тать на Дмитриевна Винокурова Способ водоснабжени городов
JP2007170021A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Toshiba Corp 配水及び管路情報解析システム
RU2592611C2 (ru) * 2014-08-22 2016-07-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Система оценки баланса подачи и отведения воды мегаполиса
RU2596029C2 (ru) * 2014-08-22 2016-08-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Система диагностики притока воды

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2000391C1 (ru) * 1989-02-01 1993-09-07 Тать на Дмитриевна Винокурова Способ водоснабжени городов
JP2007170021A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Toshiba Corp 配水及び管路情報解析システム
RU2592611C2 (ru) * 2014-08-22 2016-07-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Система оценки баланса подачи и отведения воды мегаполиса
RU2596029C2 (ru) * 2014-08-22 2016-08-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Система диагностики притока воды

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112989538B (zh) 城市排水系统的控制方法和控制装置
Park et al. Optimal design of stormwater detention basin using the genetic algorithm
Arnbjerg-Nielsen Past, present, and future design of urban drainage systems with focus on Danish experiences
KR900000751A (ko) 우수펌프의 운전제어장치 및 방법
RU94291U1 (ru) Система управления энергопотреблением при эксплуатации канализационных насосных станций (кнс)
KR101877408B1 (ko) 하수시설제어시스템 및 하수시설제어방법
Stokes et al. Water loss control using pressure management: Life-cycle energy and air emission effects
Fantozzi et al. Residential night consumption–assessment, choice of scaling units and calculation of variability
RU2592611C2 (ru) Система оценки баланса подачи и отведения воды мегаполиса
Coombes et al. The relative efficiency of water supply catchments and rainwater tanks in cities subject to variable climate and the potential for climate change
Rödel et al. Investigating the impacts of extraneous water on wastewater treatment plants
JP2023169099A (ja) 流入量予測システム
KR100923402B1 (ko) 가뭄관리를 위한 최적의 운영률 시스템 및 이를 적용하는방법
KR20130090278A (ko) 유역모델링 기반 저류조 실시간 운영시스템 및 운영방법
RU2637527C1 (ru) Система оценки водопритока
Akbarkhiavi et al. A novel ‘pressure index’for predicting number of pipe bursts in water distribution system
Nielsen et al. Implementation and design of a flexible RTC strategy in the sewage system in Kolding, Denmark
CN113792367B (zh) 基于PySWMM的排水系统多来源入流入渗和出渗量动态估算方法
RU2599331C1 (ru) Система оценки сбросов сточных вод в окружающую среду
CN102013050A (zh) 一种污水流量变化模式辨识的mcmc方法
Lekkas et al. Integrated urban water modelling using the aquacycle model
Kozłowski et al. Method for assessing the impact of rainfall depth on the stormwater volume in a sanitary sewage network
RU2740408C1 (ru) Система выявления балластных притоков сточных вод
Szeląg et al. Statistical models to predict discharge overflow
Vieritz et al. Rainwater tank modelling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210210