Зачем теплофикатору компьютер или тепловые сети как объект геоинформационных систем

А.Р. Ексаев
М.Г. Шумяцкий
ИВЦ "Поток"

март 1999 г.

ГИС и инженерные сети - болезни роста

Наверное, все, кому, так или иначе, приходится иметь дело с информационными системами, согласятся с тем, что рынок информационных технологий на постсоветском пространстве довольно быстро превращается из хаотичного нагромождения полулегального и разномастного программного обеспечения в более или менее структурированную систему. И, как любое бурное развитие, этот процесс неизбежно сопровождается массой слухов, поверий, ошибок и заблуждений.

Одно из таких заблуждений касается геоинформационных систем (ГИС) применительно к инженерным коммуникациям, и, в частности, трубопроводным сетям. Главное ошибочное рассуждение, лежащее в основе принятия решений об использовании той или иной информационной технологии применительно к инженерным сетям, примерно таково: "В первую очередь надо получить схемы сетей, привязанные к топооснове. Это наглядно, красиво и современно. Далее, по мере необходимости, будем обучать нашу графическую систему решать технологические и эксплуатационные задачи". Беда в том, что девять из десяти подобных проектов, касающихся инженерных сетей, приводят своих зачинателей к горькому осознанию потраченных впустую денег и сил, как только выясняется, что на основе созданной графической и атрибутивной базы данных в принципе невозможно решение большинства технологических задач. Причина предельно проста, хотя и не лежит на поверхности - это математическое моделирование и отражение технологической специфики объекта. С этой точки зрения любая инженерная сеть в корне отличается от всех других пространственных объектов тем, что она является в первую очередь направленным математическим графом, со всеми вытекающими отсюда топологическими и математическими свойствами, и лишь во вторую очередь она выступает в качестве некоего пространственного объекта ГИС. Таким образом, в подавляющем большинстве случаев предприятия инженерных коммуникаций, принимающие решение о внедрении у себя (собственными либо привлеченными силами) ГИС-технологии на базе популярных ГИС-инструментариев общего назначения, попадают в весьма недешевый капкан геоинформационной моды и недокомпетентности своих служб АСУ. При этом крайне негативную роль играют два фактора: стремление побыстрее получить и показать первые результаты, и невозможность либо нежелание прилагать сколько-нибудь серьезные усилия к комплексной проработке проекта. Великолепная почва для любых авантюристов, имеющих под руками сканер и программу-векторизатор!

Цель данной статьи - привлечь к этой проблеме внимание специалистов и руководителей служб предприятий, эксплуатирующих, в частности, тепловые сети, и в особенности тех, кто связывает себя с информационным обеспечением. Принимая на себя ответственность за приводимые здесь утверждения, мы опираемся на двенадцатилетний опыт компании ИВЦ "Поток" в разработке и успешном внедрении программных комплексов по автоматизации служб предприятий, эксплуатирующих инженерные сети. Для описания общих принципов и подходов мы берем за основу созданный нами и многократно апробированный программный комплекс "CityCom" (а точнее, его отраслевую подсистему "ТеплоГраф"), не претендуя при этом на исключительную уникальность последнего. (Хотя справедливости ради авторы должны признаться в тайной гордости за выношенное, рожденное и выращенное ими "дитя", которому по составу, количеству и качественным характеристикам решаемых задач пока нет законченных аналогов, - как отечественных, так и зарубежных, - особенно если принимать во внимание стоимостные показатели).

"CityCom" как зеркало подхода - "ГИС" или "ИГС"?

Разработанная ИВЦ "Поток" специализированная информационно-графическая система (ИГС) по паспортизации и расчету режимов сетей инженерных коммуникаций "CityCom" является основой для создания автоматизированных рабочих мест центральных и районных диспетчерских служб, службы режимов, производственно-технических отделов эксплуатирующих организаций, а также для решения многих проблем проектирования таких сетей.

Ядром ИГС "CityCom" является база данных, содержащая все необходимые сведения об инженерной сети. Эта база данных содержит несколько десятков взаимосвязанных таблиц, содержащих свыше полутора тысяч атрибутов. В том числе, в базе данных хранятся и координаты отображаемых объектов, на основе которых осуществляется графическое представление схем сетей и их объектов на местности.

Несмотря на кажущуюся общность информационно-технологических задач для различных видов инженерных коммуникаций, индивидуальные особенности каждой предметной области столь существенны, что очевидна необходимость выделения в ИГС "CityCom" в качестве самостоятельных отраслевых приложений нескольких отдельных подсистем. В частности, подсистема, предназначенная для информатизации сетей теплоснабжения, носит название "ТеплоГраф".

"ТеплоГраф" позволяет создать полное и информационно корректное описание тепловой сети, технологических объектов и сооружений на основе их графического представления на плане города, то есть - создать единую базу данных паспортизации сетей теплоснабжения. Создаваемая таким образом база данных является информационной платформой для функционирования следующих основных задач:

•  оперативное получение справок и аналитических отчетов о тепловой сети и ее объектах, графические выделения (раскраски) по различным критериям;

•  быстрый и удобный поиск требуемых объектов и фрагментов схем по наименованиям объектов, городским адресам и другим семантическим характеристикам;

•  расчеты гидравлических режимов тепловых сетей произвольной размерности и степени закольцованности, в том числе с несколькими теплоисточниками, работающих на общую зону; многовариантные расчеты на модельных базах;

•  автоматический поиск путей и построение пьезометрических графиков; анализ нарушений допустимых гидравлических режимов;

•  расчеты сужающих устройств и сопел элеваторов (наладочный расчет потребителей тепла);

•  ведение архива, анализ и графическое отображение повреждений (дефектов) на сети;

•  ведение в диспетчерских службах оперативных журналов заявок на плановые и аварийные ремонтно-восстановительные работы;

•  расчеты нормативных потерь тепла через изоляцию и с утечками теплоносителя, в том числе с учетом архива отключений за период;

•  моделирование переключений и формирование бланков и программ переключений;

•  расчет температурных графиков потребителей и теплоисточников;

... ряд других задач прикладного технологического характера.

Даже поверхностный взгляд на этот перечень функциональных характеристик программных средств для комплексной автоматизации диспетчерских и производственно-технических служб позволяет оценить место и удельный вес популярных "классических" ГИС и их приложений в таких системах. Вряд ли будет оспариваться тот факт, что они покрывают функциональные потребности лишь первой и, в небольшой степени, второй группы перечисленных задач. Все же "существенные" задачи тепловых сетей обеспечиваются давно отработанными и продолжающими развиваться методами и алгоритмами прикладной математики данной предметной области. Поэтому упоминаемый здесь "ТеплоГраф" было бы некорректно рассматривать исключительно как функциональную ветвь ГИС или ГИС-приложение. Это тот самый случай, когда на стыке двух или более различных технологий зарождается и формируется некое совершенно новое семейство прикладных систем. Мы намеренно называем их "ИГС", - Информационно-Графические Системы, - переставив первые буквы в распространенной аббревиатуре и подчеркивая тем самым их особенность. Однако для того, чтобы сей "младенец" не оказался нежизнеспособным уродом, от "родителей" требуются определенные усилия, сконцентрированные на формировании его внешнего облика и внутреннего содержания. Именно с этой позиции авторы и подходят к обсуждению вопросов геоинформационных технологий применительно к задачам муниципальных инженерных коммуникаций, их эксплуатации и проектирования.

Графическое представление схемы инженерных сетей используется в первую очередь для отображения результатов решения упомянутых технологических задач. Чтобы таковое отображение стало возможным и имело естественный для пользователя вид, при создании "электронной" схемы сети необходимо соблюдать ряд принципов, описание которых является предметом следующих разделов.

Что брать за основу в качестве бумажных носителей

В каждом предприятии, эксплуатирующем инженерные сети, ежедневно десятки людей работают с теми или иными графическими представлениями этих сетей. Поэтому при внедрении компьютерных технологий заказчик, как правило, настаивает на "занесении в компьютер" тех исходных схем (или их вариаций), которыми он располагает и привык пользоваться, а не тех, которые являлись бы "правильными" с точки зрения геоинформатики. Поэтому рассмотрим характерные варианты и подходы, с которыми нам приходилось встречаться наиболее часто в процессе работ по внедрению своих программных средств на предприятиях, эксплуатирующих инженерные коммуникации.

Вариант 1-й (хороший). Схема инженерных сетей выполнена на базе единого плана города - либо условно-масштабного, либо масштабного 1:5000 или 1:100000. Такие схемы распространены, в частности, для магистральных тепловых сетей. В случае, если схема выполнена на не стыкуемых между собой листах (что случается довольно часто), то приходится брать за основу стандартный план города (или хорошую туристскую схему), увеличить его с помощью масштабного копирования, ввести в компьютер, а затем уже с помощью мыши прорисовать имеющиеся схемы инженерных сетей, пользуясь планом, как "привязочной" подложкой.

Вариант 2-й (наиболее правильный с точки зрения муниципальной ГИС). Схема инженерных сетей выполнена на основе стандартных городских планшетов масштаба 1:2000 или 1:500. Такие схемы распространены для водопроводных, канализационных, электрических сетей, иногда для газовых сетей и очень редко для тепловых сетей. Этот вариант, как правило, плохо "приживается" для магистральных тепловых сетей или газовых сетей высокого и среднего давления.

Вариант 3-й (идеальный). Схема выполнена изначально на базе импортированных в систему векторных "электронных" планшетов и в текущем режиме актуализируется по исполнительной документации (с привязкой "по крестам"). Встречается, увы, крайне редко по причине того, что такой вариант требует организационно отлаженного механизма электронного документооборота, что, в свою очередь, кроме высокого уровня производственной и организационной дисциплины, требует и значительных финансовых затрат. А денег в стране - сами понимаете…

Вариант 4-й (плохой). Схема выполнена на десятках, а иногда сотнях не стыкуемых между собой листов. Такая ситуация типична для коммунальных тепловых сетей, которые эксплуатируют большое количество не связанных между собой котельных или сетей. Понятно, что лучше всего перевести все эти схемы на стандартные городские планшеты, однако этот путь не встречает понимания у заказчиков из-за больших организационных сложностей, да и огромного объема ручной работы. В таком случае целесообразно взять за основу либо схему магистральных сетей, либо просто "туристский" план-схему, и разместить на этой схеме иконки, которые условно задают положение каждого листа. Далее, при пометке этой иконки, она разворачивается уже в схему, такую же, как на бумаге.

В ИГС "ТеплоГраф" реализованы все перечисленные варианты и их комбинации. В каждом из них необходимо вводить в компьютер план города. Хотя оцифровка плана города занимает не более чем 10-15% от общего количества трудозатрат при первоначальном вводе информации по одной инженерной сети, тем не менее крайне желательно для заказчика не проделывать эту работу самостоятельно, а взять (купить) готовый "электронный" план и импортировать его в систему в качестве "подложки". Но, увы, несмотря на то, что, как правило, в любом городе имеется несколько организаций, которые тем или иным способом вводят и оцифровывают план города, использовать результаты их труда часто бывает сложнее, чем выполнить этот ввод заново.

Трубопроводная сеть как объект ГИС

Прежде чем начинать трудоемкий и довольно дорогостоящий процесс ввода графической и атрибутивной информации по инженерным коммуникациям (ИК) с помощью какого-либо ГИС-инструментария, желательно четко представлять, как реальный пользователь будет эту информацию использовать, решение каких конкретных задач необходимо заказчику.

Характер прикладных задач существенно зависит от вида коммуникаций и типа предприятия, которое эксплуатирует инженерную сеть. Тем не менее, возможно и необходимо сформулировать ряд общих принципов по графическому представлению ИК, и, в частности, тепловых сетей.

Узлы! Как много в этом звуке...

Описание узлов инженерной сети базируется на их технологической классификации, которая зависит от вида ИК (например, в тепловых сетях могут быть выделены, в самом общем виде, следующие типы узлов: тепловые источники, камеры, насосные станции, потребители, глухие врезки и заглушки). При этом даже в рамках одного вида ИК можно наблюдать существенные различия при классификации узлов, обусловленные сложившейся практикой эксплуатации.

Ряд типов узлов инженерной сети имеет достаточно сложную внутреннюю структуру, которая должна быть согласована как со структурой сети в целом, так и ее графическим изображением. В этом отношении наиболее "сложными" являются тепловые сети, в которых для каждого узла требуется специальное описание.

Кроме того, в узлах сети имеет место динамическая коммутация входящих и исходящих ветвей с помощью запорной арматуры (задвижек), которая имеет три состояния: открыта, закрыта, прижата (некоторое промежуточное состояние, хоть и запрещенное СНиП, но, тем не менее, повсеместно применяемое для регулировки гидравлического режима).

Все это означает, что мы имеем дело с двухуровневым графом. Первый уровень описывается "внешней" схемой сети, причем, как правило, в однолинейном изображении (когда подающий и обратный трубопроводы изображаются одной линией). Второй уровень полного графа сети описывается совокупностью внутренних схем всех технологических узлов с учетом состояния динамических элементов (задвижек, насосов, регуляторов)

Внутренняя структура узлов обычно не отображается на основной схеме сети, но изображение задвижек и их состояния на этой схеме крайне желательно. При этом возможны различные технологии обозначения задвижек, например, для тепловых сетей - "бабочки" внутри условной границы камеры, цвет которых определяется состоянием задвижек. Это типичный пример массового вида графических элементов, которые нельзя "нарисовать", не выполнив запрос к атрибутивной базе данных.

Для большинства узлов сети, изображаемых на основной схеме, например, прямоугольниками или точками, существует принципиальные схемы, показывающие внутреннюю структуру узлов. Их изображения очень удобно просматривать в отдельных окнах на фоне основной схемы.

Участки - это просто.  Но не совсем...

Участки инженерной сети изображаются ломаными линиями. Стиль такой линии обусловлен технологическим типом изображаемого участка (например, магистрали - жирные линии, уличные сети - тонкие линии, внутриквартальные - штриховые линии). Цвет часто имеет смысл зарезервировать как "степень свободы" для графических выделений и отображения результатов решения ряда технологических и эксплуатационных задач.

Проблема изображения участков связана с размещением надписей параметров участков (диаметры, материалы труб, расходы теплоносителя и т.д.). Эти надписи есть функции значений вводимых и вычисляемых полей базы данных, и, следовательно, при изменении значений этих полей должны автоматически обновляться. Для этого каждому типу надписей ставится в соответствие запрос к базе данных, результат выполнения которого помещается в заранее определенное пользователем место на схеме.

И главное: в информационном понимании участок представляет собой ветвь (хорду) математического графа, соединяющую два узла (а при однолинейном изображении тепловой сети один участок порождает в общем случае две и более ветви графа). То есть, участок всегда имеет в качестве своих концов два "соседних" технологических узла, именами которых он идентифицируется. Это означает, что сам процесс "рисования" участков неотделим от процесса описания топологической связности сети, и это принципиально отличает от геоинформационных систем технологию, применяемую в ИГС "CityCom".

Паспортизация инженерных сетей

Под паспортизацией сети понимается сбор, ввод в базу данных и непрерывная актуализация многочисленных справочных сведений, которые характеризуют объекты инженерной сети. Все объекты сети можно разделить на 4 вида: узлы, участки, оборудование узлов (редко - участков), потребители.

Вид паспортов узлов существенно зависит от типа узла - например, паспорта тепловой камеры и насосной станции не имеют между собой почти ничего общего. Паспорта аналогичных объектов для разных инженерных сетей довольно похожи друг на друга, хотя и имеют десятки нюансов, зависящих от вида коммуникаций. Больше всего сложностей и особенностей присуще описаниям потребителей (к примеру, паспорт потребителя тепла может содержать более 100 параметров). Естественно, все справочные сведения помещаются в базу данных, которая содержит около сотни взаимосвязанных таблиц.

Понятно, что паспортизация инженерной сети осуществляется для получения разнообразных отчетов (например - для получения суммарных длин сети с разбивкой по диаметрам и материалам труб), либо с целью формирования наборов исходных данных для различных расчетных задач (например, гидравлического расчета сети). Все вопросы такого рода решаются с помощью того или иного генератора отчетов на базе SQL-запросов. Но в ряде случаев оказываются актуальными пространственные запросы. К примеру, часто бывает необходимо определить длину сети или суммарную нагрузку тепловых потребителей в районе, заданном графической областью-полигоном. Следовательно, информационная система должна иметь средства создания подобных запросов, причем выполняться эти запросы должны за разумное время.

Переключения и выдача рекомендаций по локализации аварий

Для тепловых сетей переключения являются одним из основных вопросов эксплуатации. Характер переключений (изменений состояния оборудования сети) существенно зависит от вида оборудования, на которых эти переключения делаются. С информационными технологиями связан наиболее массовый вид переключений - переключения запорной арматуры (задвижек). Существует 3 основных цели выполнения переключений: локализация аварийных участков, проведение работ по профилактике и реконструкции сети, изменение режима сети. Для достижения указанных целей компьютерная система (если, конечно, она реализована не в качестве дополнительной обузы персоналу, а "пользы для"), безусловно, должна "уметь" решать следующие задачи:

•  отслеживание текущего положения запорной арматуры;

•  ведение архива переключений;

•  автоматическое нахождение и визуализация зоны отключения;

•  выдача рекомендаций по локализации аварийных участков;

•  автоматическое составление сложных групповых переключений (бланков переключений).

Диспетчерская служба предприятия ведет многочисленные диспетчерские журналы, в ряде из которых фиксируются сведения о переключениях. С точки зрения решения перечисленных задач необходимо, чтобы диспетчер вводил сведения о переключениях сразу в компьютер. (Кстати, ведение диспетчерских журналов является весьма непростой организационно-технической задачей, и это на каждом объекте внедрения есть предмет отдельного обсуждения.)

Как было сказано выше, запорная арматура в виде той или иной геометрической фигуры показывается как на основной схеме сети, так и на схемах узлов. Ряд графических атрибутов (цвет закраски, цвет границы, вид штриховки) такой фигуры определяется по текущему состоянию запорной арматуры. Поэтому, если диспетчер (а иногда - комплекс средств телемеханики) ввел сведения об изменении состояния запорной арматуры, эти графические атрибуты должны поменяться.

Далее - автоматически должно быть сформировано подмножество объектов инженерной сети, которые изменили состояние (отключились, включились, стали тупиковыми и т.п.) в результате произведенных переключений.

Самым удобным способом визуализации результата произведенных переключений является топологическая раскраска графа схемы инженерной сети, то есть узлы и участки инженерной сети красятся, например, в зеленый цвет, если они принадлежат рабочим компонентам, и в красный цвет, если они отключены. Желательно также выделять граничные узлы, разные рабочие компоненты, тупиковые участки (участки, принадлежащие рабочим компонентам, по которым отсутствует движение объекта транспортировки), и т. п. Отсюда следует вывод, что графические атрибуты изображения инженерной сети определяются значениями многих полей в базе данных.

Наиболее сложной в алгоритмическом плане является задача выдачи рекомендаций по локализации аварийных участков. На содержательном уровне простейшая формулировка этой задачи следующая: для заданного аварийного участка найти подмножество запорной арматуры, которую необходимо перекрыть для того, чтобы транспортируемая среда не поступала в аварийный участок (узел).

Гидравлические расчеты инженерных сетей как объектов геоинформационных систем

Гидравлические расчеты лежат в основе анализа режимов трубопроводных сетей. В СНГ и странах Прибалтики гидравлические расчеты наибольшее значение имеют для тепловых сетей, что определяется принципами построения и правилами их эксплуатации. Любые информационные системы по тепловым сетям, не предусматривающие проведения гидравлических расчетов, имеют крайне ограниченные возможности применения и потому вряд ли могут рассматриваться всерьез.

Потребности эксплуатационных служб инженерных сетей приводят к необходимости создания единых баз данных, на основе которых решаются как задачи создания электронных планов (ГИС верхнего уровня), так и задачи технологические, в частности - гидравлические расчеты сетей. Только такой подход к информационному наполнению систем вкупе с методами и алгоритмами прикладной математики позволяет говорить о цифровой модели инженерных коммуникаций как объекте ГИС.

Что же такое "гидравлический расчет"?

Конечно же, в рамках этой статьи авторы не намерены приводить строгую математическую постановку задачи гидравлического расчета. Она изложена в десятках монографий, ставших классикой данной предметной области. Для нас же здесь важно следующее: результатом любого гидравлического расчета всегда является потокораспределение - по каждому участку сети находится расход транспортируемого продукта, а по каждому узлу сети - давление. В то же время способы задания исходных данных могут довольно сильно отличаться между собой.

Методов решения задач гидравлического расчета вполне счетное количество, и они также хорошо известны; таким образом, велосипед изобретен, а проблема состоит в его более или менее приличном изготовлении. Поэтому на первый план выступает качество алгоритмов и программной реализации гидравлического расчета, именно на этом поле и бьются конкуренты уже третий десяток лет. (Без ложной скромности заметим, что ИВЦ "Поток" считает предметом своей особой гордости высококачественную программу гидравлического расчета, которая позволяет даже на стареньких по современных меркам Pentium'ах за несколько секунд получить полное потокораспределение для сетей, содержащих тысячи участков, при любой степени их закольцованности.)

Расчетная схема и план инженерных коммуникаций

Первые программы гидравлического расчета появились еще 30 лет назад, задолго до рождения и массового распространения геоинформационных систем. Как только были созданы надежные и эффективные процедуры гидравлического расчета, на первый план стали выходить проблемы создания удобных пользовательских оболочек. Эти оболочки должны были "уметь" выполнять следующие функции:

•  первоначальный ввод исходных данных;

•  контроль корректности исходных данных;

•  визуализация и анализ результатов расчета;

•  корректировка исходных данных.

Для получения требуемых результатов пользователь должен был начертить (на бумаге) расчетную схему, составить (на бумаге же) таблицы участков, потребителей, насосных станций и регуляторов, ввести эти таблицы в компьютер, получить расчетные таблицы, нанести результаты расчета на расчетную схему (опять на бумаге). На каждом этапе пользователь допускал разнообразные ошибки, устранение которых занимало массу времени и сил. С появлением персональных компьютеров системы гидравлического расчета претерпели революционные изменения по двум направлениям:

•  исходные и расчетные данные стали храниться в стандартных реляционных базах данных, а не в разнообразных двоичных файлах;

•  расчетная схема, изображаемая теперь с помощью компьютера, стала как основным источником исходных данных, так и средством анализа результатов расчета.

Почти одновременно с внедрением систем гидравлического расчета с графическим представлением расчетной схемы появляются возможности создания и использования систем паспортизации инженерных коммуникаций на основе электронных планов. Поскольку любая из этих систем связана с большими трудозатратами на создание и актуализацию базы данных, сразу же возникли проблемы взаимодействия этих систем. Авторы глубоко убеждены, что система паспортизации сети и система расчета гидравлических режимов представляют собой на самом деле единую информационно-графическую модель, в основе которой лежит база данных с тщательно продуманной структурой таблиц. Планы инженерных коммуникаций, выполненные на основе стандартных городских планшетов, могут использоваться либо непосредственно как расчетные схемы, либо с помощью автоматизированных процедур преобразовываться в расчетные схемы. Очевидно, что для того, чтобы это было возможно, должны быть продуманы методы идентификации и систематизации узлов и участков сети на плане. Особенно важным вопросом является четкое определение потребителей сети.

Опыт авторов показал, что реальные тепловые сети даже крупных городов не порождают подсетей с более чем 10 тысячами участков, для которых необходим гидравлический расчет. Расчет таких сетей на современных компьютерах производится за считанные секунды, хотя процессы чтения исходной информации и записи результатов в базу данных могут занимать несколько минут. Это еще один довод в пользу непосредственного использования эксплуатационных планов в качестве расчетных схем. Однако, при достаточно большой размерности практически невозможно сразу корректно ввести исходную информацию, а потом проанализировать результаты расчета. В этом случае приходится применять полуэвристические методы составления упрощенных (эквивалентированных) расчетных схем. Тем не менее, информационно-графические системы паспортизации трубопроводных сетей должны содержать в себе специальные процедуры формирования исходной графической и текстовой информации для построения расчетных схем.

Методы визуализации результатов гидравлического расчета

Результаты гидравлического расчета очень удобно представлять с помощью технологий, принятых в геоинформационных системах, хотя имеется и ряд оригинальных методов визуализации. Основные вариации таковы:

•  Гидравлические справки об узлах и участках сети. Пользователь на схеме сети отмечает требуемый объект и получает в окне справку, содержащую гидравлические и технологические характеристики узла. Виды справок настраиваются по требованиям пользователя.

•  Генератор отчетов, содержащих гидравлические режимы узлов и участков. Как правило, такие отчеты представляются в виде таблиц, строками которой являются узлы, участки, потребители или насосные станции, а колонками - технологические и гидравлические параметры (расходы, давления, скорости и т.д.). Перечень колонок и условия отбора объектов настраиваются по требованиям пользователя.

•  Тематические карты (схемы). Объекты сети выделяются с помощью различных графических средств (например, цветом) в зависимости от гибко задаваемых условий. Например, сети можно раскрасить по зонам давления, выделить гидравлические нарушения, зоны застоя воды, показать направления потоков стрелками и т.п.

•  Подписи результатов расчета на основной схеме сети. Пользователю предоставляются средства размещения специальных надписей, связанных с объектами инженерной сети. Перечень выводимых параметров настраивается по требованию пользователя. Эти надписи помещают в специальный слой, который может быть в любой момент отключен, чтобы не загромождать схему.

•  Построение пьезометрических графиков. Пьезометрический график показывает график изменения давления вдоль заданного пути. Для построения пьезометрического графика пользователь отмечает на схеме сети необходимые узлы, программа автоматически находит путь, соединяющий эти узлы, и формирует специальный документ - график, содержащий в очень удобной форме необходимую информацию о гидравлических режимах (см. рисунок). Вдоль выбранного пути могут быть сформированы с помощью генератора отчетов произвольные таблицы, дополняющие пьезометрический график.

Все приведенные выше варианты визуализации результатов гидравлического расчета реализованы в ИГС "Теплограф". Кроме того, в систему встроены мощные средства анализа гидравлики, позволяющие быстро и адекватно оценить последствия тех или иных переключений на сети и получить о них детальный отчет. При этом невозможно "забыть" учесть какие-либо изменения в сети, поскольку сама процедура пересчета гидравлики производится автоматически после выполнения любых переключений, так что наблюдаемый гидравлический режим в любой момент времени является актуальным.

Вместо послесловия

Стараясь по возможности популярно осветить проблемы реализации конечных информационных систем для предприятий, эксплуатирующих муниципальные инженерные сети, авторы преследуют несколько взаимосвязанных целей. Первая, главная, - для заинтересованных специалистов и руководителей предприятий, эксплуатирующих городские сети, - сформировать представление о системе критериев, которыми следует руководствоваться при принятии решения о внедрении тех или иных технологий в своих службах, если главное - результат, а не процесс. И вторая, пожалуй, не менее важная, касается представителей властных структур, занимающихся вопросами информатизации в рамках городских инфраструктур. Последних важно привести к пониманию практической бесперспективности политики создания единой всеобъемлющей муниципальной ГИС путем насильственного внедрения некоего выбранного инструментария "сверху вниз". Поскольку каждая объектная область городской инфраструктуры имеет свои задачи и особенности, ничуть не менее сложные, чем в инженерных сетях (и именно эти особенности диктуют выбор инструментария), единственное реалистичное решение, по мнению авторов, состоит в создании и развитии локальных специализированных отраслевых информационных систем и ГИС-приложений с последующей интеграцией их на базе согласованных обменных форматов.

Литература:

1. Евдокимов А.Г., Дубровский В.В., Тевяшев А.Д., "Потокораспределение в инженерных сетях", Москва, Стройиздат, 1979
2. Меренков А.П., Хасилев В.Я., "Теория гидравлических цепей", Москва, Наука, 1985