Введение. 
Практика применения ГИС и компьютерных моделей в системах теплоснабжения

В отрасли теплоснабжения имеется немало различных проблем, многие из которых могут быть решены с помощью современных технических и информационно-технологических разработок.

Так, например, для поддержания функционирования системы теплоснабжения в оптимальном режиме рекомендуется периодически проводить комплекс наладочных мероприятий [1]. Но иногда, в случае решения масштабных задач (например, модернизации и развития коммунального хозяйства города) требуется рассматривать техническую систему в более широком контексте, с учетом ее окружения. И здесь важную роль играют схемы теплоснабжения и их электронные модели.

Проблемы и препятствия

Опыт показывает, что в списке частых проблем при внедрении решений по внедрению электронной модели СЦТ, как правило, встречаются:

• 1. Низкая рентабельность или убыточность многих ТСО; как следствие — отсутствие свободных средств, наличие других приоритетных расходов, например, на текущие ремонты сетей и источников.
• 2. Отсутствие достаточно квалифицированного персонала на предприятиях теплоснабжения и недостаточная автоматизация имеющегося на рынке ПО для решения поставленных задач менее квалифицированным персоналом.

Данная проблема отмечалась многими участниками отраслевой научно-практической конференции НП «РТ» «Теплоснабжение-2016: приоритеты стратегического развития» (7−8.09.2016 г., Москва). Однако, на наш взгляд, она недостаточно отражена в «Стратегии развития теплоснабжения и когенерации в Российской Федерации на период до 2020 года» [7] и ей, безусловно, необходимо уделить больше внимания. Полезно развивать дистанционное (через Интернет) очно-заочное обучение с использованием видеоматериалов. Повышать функциональность используемого в отрасли ПО для уменьшения потребности в квалифицированном персонале.

Как пример решения проблемы квалифицированных кадров в отрасли, на базе нашего предприятия созданы курсы обучения, включающие:

¦ обучение работе с программами и навыкам применения этих программ для создания и использования электронных расчетных моделей систем теплоснабжения;

¦ обучение навыкам применения специализированных приложений для теплогидравлических расчетов, разработке гидравлических режимов, наладке тепловых сетей.

Обучение может проводиться как очно-заочно, так и дистанционно, с использованием видеоматериалов. Наш подход позволяет исключить командировки и уменьшить стоимость обучения. Таким образом обучение прошли специалисты из Москвы, Хабаровского края, Амурской, Волгоградской, Кировской, Московской, Мурманской, Тамбовской областей, Ямало-Ненецкого АО и др.

• 3. Проблемы «межведомственного взаимодействия» и стандартизации: разработчики генпланов не всегда предоставляют данные разработчикам схем теплоснабжения или администрациям и ТСО, не всегда в удобоваримом формате, а в администрациях отсутствует четкое понимание требований к схемам теплоснабжения.
• 4. Отсутствие у администраций городов, поселений, районов (ответственных за разработку и актуализацию схем теплоснабжения) достаточных средств на качественную разработку схем.

Задачи для автоматизации моделирования систем

Существующие на рынке программные решения обеспечивают большую часть потребностей теплоснабжающего предприятия. В частности, решаются следующие задачи:

¦ автоматизация и диспетчеризация работы котельных и сетей;

¦ контроль за расходом топлива и других энергоресурсов;

¦ учет и контроль потребляемой тепловой энергии;

¦ мониторинг состояния систем теплоснабжения;

¦ поддержка принятия решений о развитии систем теплоснабжения;

¦ оценка экономической эффективности мероприятий и экономического регулирования в сфере теплоснабжения.

Из них последние три приходится решать в рамках процесса разработки или актуализации схемы теплоснабжения.

В ходе поиска инструментов для разработки схем теплоснабжения наша организация остановилась на программном комплексе ZuluThermo отечественной компании ООО «Политерм», в состав которого входят следующие компоненты:

¦ геоинформационная система;

¦ модуль для решения коммутационных задач;

¦ модуль для поверочного теплогидравлического расчета тепловой сети (расчет режимов);

¦ модуль для наладочного теплогидравлического расчета тепловой сети (наладка) согласно ОСТ 36−68−82 [1];

¦ модуль для конструкторского расчета;

¦ ПО для построения пьезометрических графиков;

¦ расчет нормативных тепловых потерь в тепловых сетях;

¦ расчет надежности системы теплоснабжения [8].

Набор возможностей данной ГИС (с модулями) практически исчерпывает требования к электронной модели схемы теплоснабжения согласно ПП РФ № 154 (рис. 1). Однако на практике остается ряд недостаточно автоматизированных задач. В частности, можно отметить следующие.