Технические науки/5. Энергетика

Аспірант Пашенцева Л.В.

Національна академія природоохоронного і курортного будівництва

м. Сімферополь, Україна

Досвідно-статистичні методи оцінки надійності мереж теплопостачання

В основі цих методів знаходиться математична теорія експерименту, яка визначає умови оптимального проведення дослідження, у тому числі при наявності неповних знань фізичної сутності явища. Для цього необхідно застосовувати математичні методи при підготовці і проведенні дослідження, що дозволяє провести оптимізацію функціонування складних систем, забезпечити високу ефективність експерименту і точність визначення досліджуваних факторів. Також можливо досягти ефективного управління експериментом завдяки застосуванню методів його математичного планування. Це дозволить вирішити різні питання стосовно вивчення складних процесів, проводити експеримент з метою адаптації технологічного процесу щодо змін факторів (входження мереж теплопостачання в нормальний режим експлуатації після проведення ремонтних робіт і підвищення показників надійності її функціонування). Але ця теорія базується на деяких концепціях. Для забезпечення умов надійної роботи мереж теплопостачання основною є концепція рандомізації. Вона засновується на тому, що в план заходів проведення експерименту необхідно увести елемент випадковості. Для цього план складається таким чином, щоб ті статистичні фактори, які дуже важко піддаються контролю, враховувалися статистично, а після цього вимикалися з дослідження як систематичні помилки. Проте проведення експерименту, стосовно надійності роботи мереж теплопостачання, переслідує дві мети.

Перша міститься в отриманні математичного опису досліджуваної мережі. У цьому випадку доцільно застосувати структурно-логічну схему, яка подана на мал. 1. Як бачимо алгоритм включає до себе п’ять етапів, які мають послідовний зв’язок. Виконання наступного можливо тільки за умови виконання попереднього. Однак передбачається отримання моделі лінійного характеру і її перевірка на адекватність. При цьому кількість проведення експериментів з метою одержання адекватної моделі не уточнюється.

Мал.1. Структурно-логічна схема проведення експерименту надійної роботи мережі теплопостачання з метою математичного опису досліджуваного процесу

Крім того визиває деякий сумнів те, що розглядаються тільки лінійні моделі, тобто однофакторні. Це, на наш погляд, не дозволяє одержати об’єктивний результат дослідження. На превеликий жаль, ця схема зовсім виключає одержання багатофакторні моделі, що можна пояснити складністю простежити вплив декілька факторів на результуючий признак і встановити причино-наслідкові зв’язки. Також проведення розрахунків потребує значного часу і обумовлено різного роду помилками, які зв’язані з проведенням арифметичних дій. Крім того, не враховується фізична сутність досліджуваного признаку, а це суттєвий недолік відносно функціонування мереж теплопостачання.

Друга міститься в проведенні оптимізації досліджуваного процесу. У цьому випадку доцільно застосувати структурно-логічну схему, яка подана на мал. 2. Алгоритм включає до себе також п’ять послідовний етапів.

Мал. 2 Структурно-логічна модель проведення експерименту надійної роботи мережі теплопостачання з метою оптимізації досліджуваного процесу

Але третій і п’ятий мають додаткове включення відносно пошуку оптимальних умов розвитку процесу, який досліджується. Найбільш важливим є проведення перевірки моделі на адекватність, за результатами якої можна зробити висновок щодо дійсного підвищення ступеня оптимальності отриманої моделі. У цьому випадку можливе отримати як лінійну, так й криволінійну функцію. Проте перевірку на адекватність потрібно проводити не менш як за двома критеріями, тому що у разі помилки можна отримати суб’єктивну модель.

Обидва алгоритми виконуються послідовно і поетапно. У цьому випадку з’являється можливість аналізувати і прийняти рішення щодо доцільності продовження досліджень. Для конкретних випадків математична модель функціонування мереж теплопостачання може бути побудована з повним обліком спрямованості і завдань процесу, який досліджується, з обліком необхідного рівня точності результату дослідження. У цьому випадку необхідно скористатися оцінкою критерію Фішера, Романовського чи Колмогорова в залежності від кількості значень в ряді спостережень. Але, на наш погляд, цьому повинна передувати графічна обробка результатів дослідження та підбор емпіричних формул розвитку явища, яке досліджується.

Література:

1. Позняк Р. Є. Оптимізація параметрів роботи систем теплопостачання / Р. Є. Позняк // Теплова енергетика. –– 2011. –– № 5. –– С. 27––33.