Локализация аварий и трассировка сети

Кратко. По повреждённому участку или узлу программа находит задвижки, которые нужно закрыть, зону отключения, потребителей без тепла (в зоне и ниже задвижек), недоотпуск тепла, длину и объём труб в зоне. Это оценка по связности сети, без гидравлики, и она ничего не сохраняет. Трассировка тем же графом отвечает на вопросы «откуда питается», «что останется без питания», «что связано». Зафиксировать отключение со сроками и списком для уведомления — в окне «Отключения» (урок 26).

Зачем это

При порыве диспетчеру нужно за минуты понять, какие задвижки дать бригаде, сколько домов останется без тепла и сколько воды придётся слить и заполнить. Тот же расчёт нужен для плановых работ: какую зону отключит замена задвижки, попадают ли в неё больницы и школы. В десктопе ТГИД такой функции нет.

Граф сети

В расчёт идут магистральные участки: не удалённые, с двумя узлами, не из внутренних схем узлов. Участок, у которого отключены обе трубы, воду не проводит. Длина и диаметр — из паспорта участка; без паспорта участок считается длиной 10 м и Ду 100, поэтому длина и объём будут занижены. Граф держится в памяти API 60 секунд.

Питающие точки — источники тепла (heatsources) и узлы заданного напора (setpressnodes): через них квартальные сети берут воду из магистрали.

Как строится зона

Обход начинается с концов повреждённого участка (или с самого узла) и идёт по соседним участкам:

участок с исправной задвижкой     → граница; задвижка в список (уже закрытая — в «не требуют действий»)
участок без задвижки              → в зону вместе с дальним узлом, обход продолжается
узел с задвижками во внутр. схеме → граница; все его задвижки в список, сам узел в зону не входит
авария в узле                     → его внутренние задвижки не помогают, зона отсекается снаружи

«Не держит». Если задвижку отметить «Не держит», обход проходит её насквозь до следующих задвижек. Если такая задвижка стоит в камере, камера целиком уходит в зону: по модели не определить, какая ветка схемы к какому участку относится.

Какие задвижки закрывать. После отключения программа проверяет, что осталось связано с питанием:

Пометка	Смысл
Обязательна	За задвижкой остаётся питание — без неё вода пойдёт в зону
Можно не закрывать	За задвижкой питания нет; закрывают, чтобы не сливать системы потребителей
В зоне	Стоит на самом повреждённом участке или между узлами зоны, зону не ограничивает

Если в зону попал источник или узел заданного напора, окно предупреждает: задвижками такую зону не отсечь.

Цифры сводки

Длина  = Σ L · m                                 m = 2 для двухтрубного участка, иначе 1
Объём  = Σ (π/4) · (dвн/1000)² · L · m           м³ — вода для слива и заполнения
Недоотпуск = Σ (Qот + Qвент + Qгвс + Qтех)        Гкал/ч, включённые потребители зоны и ниже задвижек
Недоотпуск за отключение = Недоотпуск · τ        Гкал, τ — длительность, ч

«Ниже задвижек» — узлы вне зоны, которые были связаны с питанием и потеряли связь. Кольца учитываются: есть обходной путь — потребитель остаётся с теплом, но хватит ли по обходу напора, не проверяется. «Отключено зданий» — число записей потребителей, а обобщённый потребитель может объединять несколько домов.

Пример. Порыв на двухтрубном участке Ду200 (dвн 207 мм) длиной 150 м между камерами ТК-5 и ТК-6 (данные вымышленные). В ТК-5 задвижки стоят во внутренней схеме, на участке ТК-6 — ТК-7 — своя задвижка; от ТК-6 без задвижек отходят вводы двух домов, по 20 м Ду80 (dвн 82 мм).

Закрыть: задвижки камеры ТК-5 и задвижку участка ТК-6 — ТК-7
Длина:   2·150 + 2·(2·20) = 380 м
Объём:   2·(π/4·0,207²·150) + 2·2·(π/4·0,082²·20) = 10,10 + 0,42 = 10,52 м³
Недоотпуск: 0,35 + 0,28 = 0,63 Гкал/ч;  за 9 ч ремонта — 0,63 · 9 = 5,67 Гкал

Трассировка

Трассировка идёт по тому же графу. Направление задают питающие точки, а не поток из расчёта.

Вид	Что находит
К источнику	Все пути от питающих точек до объекта; в кольце — все обходы
Ниже по потоку	Что потеряет связь с питанием, если вывести начальные участки и узлы
Связанные	Всё, что соединено с объектом, до барьеров и условий остановки
Зона	Связную часть сети с объектом и её питающие точки

Встроенная настройка «Участок между задвижками» даёт ту же зону, что и локализация аварии. Режим «Зоны сети» находит части сети без единой питающей точки. Это почти всегда ошибка данных: разрыв топологии, потерянная связь фрагментов, сеть, отрезанная закрытыми задвижками.

Закрытая задвижка на участке — барьер всегда. Закрытая задвижка во внутренней схеме камеры обход не останавливает: камера в графе — один узел.

Как сделать в ТГИД

• Окно, «Не держит», выгрузка CSV и зона на карте — Локализация аварий.
• Виды трассировки, барьеры, свои настройки, «Зоны сети» — Трассировка сети.
• Отключение со сроками, статусами и списком для уведомления — Отключения.
• Весь путь от нарушения до наряда в ролике — Авария: от нарушения до наряда.

Напоры у оставшихся потребителей проверяют аварийным расчётом: закрыть найденные задвижки в карточках (лучше в сценарии-копии, урок 19) и посчитать режим (урок 5).

Задания

1. Три задвижки

Вокруг зоны три задвижки. За первой — магистраль от ТЭЦ, за второй — тупиковая ветка с тремя домами, третья стоит на самом повреждённом участке. Как программа пометит каждую?

Ответ

Первая — «обязательна»: за ней остаётся питание. Вторая — «можно не закрывать»: за ней питания нет, но закрыть её стоит, чтобы не сливать системы трёх домов (они попадут в «ниже задвижек»). Третья — «в зоне»: она зону не ограничивает.

2. Объём слива

Зона — один двухтрубный участок Ду300 (dвн 309 мм) длиной 400 м. Сколько воды сливать?

Ответ

2 · π/4 · 0,309² · 400 = 60,0 м³. Двухтрубный участок считается дважды: подача и обратка.

3. Задвижка не держит

Бригада сообщила, что задвижка в камере ТК-8 не держит. Что станет с зоной и с недоотпуском?

Ответ

Отметьте задвижку «Не держит»: камера ТК-8 целиком уйдёт в зону, обход продолжится до следующих задвижек, список к закрытию изменится. Часть домов перейдёт из «ниже задвижек» в зону; общий недоотпуск вырастет, только если зона захватит новых потребителей.