Аннотация
В статье рассматриваются проблемы разработки универсальной информационно-вычислительной среды (ИВС) «АНГАРА» для компьютерного моделирования трубопроводных и гидравлических систем произвольного типа и назначения, удовлетворяющей требованиям адаптивности, масштабируемости и расширяемости информационного и вычислительного функционала. Сформулированы принципы реализации ИВС, применение которых позволит получить универсальный программный продукт, в полной мере отвечающий идеологии теории гидравлических цепей и позволяющий моделировать разнообразные трубопроводные системы в различных целях. Разработана структура хранения данных расчетных моделей в стандартных реляционных базах данных, что обеспечивает открытость и расширяемость данных и позволит использовать ИВС в вычислительных сетях. Представлены принципы и механизмы иерархического, параллельного и вложенного представления расчетных схем. Дана характеристика современного состояния разработанной в ИСЭМ СО РАН ИВС «АНГАРА» для настройки и применения в рамках единого графического интерфейса пользователя информационного окружения и программных реализаций методов теории гидравлических цепей для моделирования трубопроводных систем произвольного назначения. Приведен пример создания на базе ИВС «АНГАРА» единого информационно-вычислительного пространства эксплуатационного предприятия, включающего информацию о картах, схемах сети, параметрах элементов, повреждениях и переключениях, договорах и договорных нагрузках, результатах измерений технологических параметров, данных приборов учета, а также о программном комплексе для проведения расчетов и анализа режимов двух разных типов трубопроводных систем – водоснабжения и водоотведения.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, трубопроводные системы, информационно-вычислительная среда, программно-вычислительные комплексы, базы данных, многоуровневое моделирование, единое информационное пространство
Список литературы
1. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. – М: Наука, 1985. – 278 с.
2. Математическое моделирование и оптимизация систем тепло-, водо-, нефте-, газоснабжения / отв. ред. А.П. Меренков. – Новосибирск: Наука, 1992. – 406 с.
3. Building a water distribution network hydraulic model by using WaterGEMS / B. Jiang, F. Zhang, J. Gao, H. Zhao // ICPTT 2012: Better Pipeline Infrastructure for a Better Life. – Reston: ASCE, 2013. – P. 453–461.
4. MIKE URBAN Modelling & GIS for water in the city [Electronic resource]. – URL: http://www.dhigroup.com/upload/publications/scribd/mikebydhi-mikeurban-product-flyer.pdf (accessed: 02.06.2017).
5. Ormsbee L.E. The history of water distribution network analysis: the computer age // Proceedings of WDSA 2006: Water Distribution System Analysis Symposium, Cincinnati (USA), 27–30 August 2006. – Cincinnati: University of Cincinnati, 2006. – P. 1–6. – ISBN 978-0-7844-0941-1.
6. CWSNET: an object-oriented toolkit for water distribution system simulations / M. Guidolin, P. Burovskiy, Z. Kapelan, D. Savić // Water Distribution Systems Analysis 2010. – Reston: ASCE, 2010. – P. 1–13.
7. SIMONE SOFTWARE Simulation [Electronic resource]. – URL: http://www.simone.eu/simone-simonesoftware-simulation.asp (accessed: 02.06.2017).
8. DNV GL releases new version of Synergi Pipeline Simulator [Electronic resource]. – URL: https://www.dnvgl.com/news/dnv-gl-releases-new-version-of-synergi-pipeline-simulator-30674 (accessed: 02.06.2017).
9. ZuluHydro. Гидравлические расчеты водопроводных сетей [Электронный ресурс]. – URL: https://www.politerm.com/products/hydro/zuluhydro/ (дата обращения: 02.06.2017).
10. ИГС "CityCom-ТеплоГраф" [Electronic resource]. – URL: http://www.citycom.ru/citycom/heatgraph/index.php (дата обращения: 02.06.2017).
11. Алексеев А.В. Принципы разработки и реализация информационно-вычислительной среды для компьютерного моделирования трубопроводных и гидравлических систем // Труды Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии». – Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2004. – С. 124–130.
12. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н. Информационно-вычислительная среда «АНГАРА» 1.4: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014660408. – Зарег. 07.10.2014.
13. Принципы разработки и программная реализация информационно-вычислительной среды для компьютерного моделирования трубопроводных и гидравлических систем / А.В. Алексеев, Н.Н. Новицкий, В.В. Токарев, З.И. Шалагинова // Методы исследования, управления и оптимизации трубопроводных систем энергетики: сборник научных трудов. – Новосибирск: Наука, 2007. – С. 221–229.
14. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Михайловский Е.А. Опыт разработки и применения информационно-вычислительной среды «АНГАРА» для интеграции методов теории гидравлических цепей // Трубопроводные системы энергетики: методические и прикладные проблемы математического моделирования. – Новосибирск: Наука, 2015. – С. 418–432.
15. Многоуровневое моделирование теплогидравлических режимов больших систем теплоснабжения / З.И. Шалагинова, Н.Н. Новицкий, В.В. Токарев, О.А. Гребнева // Энергетика России в XXI веке. Инновационное развитие и управление. – Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2015. – С. 389–399.
16. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Мелехов Е.C. Информационно-вычислительный комплекс для автоматизации диспетчерского управления системами водоснабжения и водоотведения // Вестник ИрГТУ. – 2014. – № 6. – С. 12–18.
