RU2608020C1 - Water supply system optimization method - Google Patents

Water supply system optimization method Download PDF

Info

Publication number
RU2608020C1
RU2608020C1 RU2015140492A RU2015140492A RU2608020C1 RU 2608020 C1 RU2608020 C1 RU 2608020C1 RU 2015140492 A RU2015140492 A RU 2015140492A RU 2015140492 A RU2015140492 A RU 2015140492A RU 2608020 C1 RU2608020 C1 RU 2608020C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
costs
water
pressure
water supply
life cycle
Prior art date
Application number
RU2015140492A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Сергеевич Игнатчик
Светлана Юрьевна Игнатчик
Владимир Сергеевич Ивановский
Павел Александрович Путилин
Сергей Владимирович Саркисов
Наталия Викторовна Кузнецова
Владимир Алексеевич Обвинцев
Original Assignee
ООО "Ассоциация инженеров и учёных по водоснабжению и водоотведению"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Ассоциация инженеров и учёных по водоснабжению и водоотведению" filed Critical ООО "Ассоциация инженеров и учёных по водоснабжению и водоотведению"
Priority to RU2015140492A priority Critical patent/RU2608020C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608020C1 publication Critical patent/RU2608020C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B1/00—Methods or layout of installations for water supply

Landscapes

  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to water supply systems field. Method consists in fact, that water pressure at pump outlet is measured, comparing measured pressure with preset value and minimizing of measured pressure deviation from preset value by acting on pump electric motor speed. Pump (1) used is set (2) of parallel installed pumps, wherein: a) creating water supply system hydraulic model, including pump (1), system of pipelines (3), supplying water to pump inlet, and system of pipelines (4) connected to pump (1) outlet and supplying water into distribution network (5), performing water supply system hydraulic simulation, determining required water pressure H0 value at pump outlet under condition of required head hi providing at all n consumers (6), i = 1, 2, …, n, and determining water supply system maintenance costs
Figure 00000095
over life cycle t, adopted for 10 years, where
Figure 00000096
and
Figure 00000097
– are investment and operating activity costs, b) in distribution network k separating zones (7–10) with required head pj at inlet of j zone, j=1, 2, …, k, where p1>p2, p2>p3, …, pk-1>pk, c) reducing required water head value at pump outlet to H1 under condition to ensure required heat p2 of zone j=2 consumers and determining water supply system maintenance costs
Figure 00000098
over life cycle, where
Figure 00000099
and
Figure 00000100
– are investment and operating activity costs,
Figure 00000101
– costs of individual booster pumping plant/plants maintenance over life cycle, providing increase of heads at zone j=1 consumers from p2 to p1, d) repeating step c), reducing required value of water heads at pump outlet to H2, …, Hj, …, Hk-1 under conditions of ensuring required pressure pj+1 at zone j+1 consumers, and determining water supply system maintenance costs
Figure 00000102
over life cycle, where
Figure 00000103
and
Figure 00000104
– are investment and operating activity costs,
Figure 00000105
– costs of individual booster pumping plant/plants maintenance over life cycle, providing increase of heads at zone j consumers from pj+1 to pj, and zone j–f from pj+1 to pj-f, where f=1, …, j-1, e) determining required value of water head Hk at pump outlet under condition of providing head pk at zone k inlet and determining losses
Figure 00000106
for water supply system maintenance over life cycle, where
Figure 00000107
and
Figure 00000108
– are investment and operating activity costs,
Figure 00000109
– costs of individual booster pumping plant/plants maintenance over life cycle, providing increase of heads at zone j consumers from pk to pj, f) forming plurality u = k +1 of costs Cu values pairs of water supply system maintenance over life cycle and corresponding to them arguments, required values of water heads Hu at pump outlet, where u = 0, 1, …, k, define function C=f(H), which in points H0, H1, …, Hk takes values, as close as possible to values C0, C1, …, Ck or equal to these values, and water head at pump outlet specified value is determined by determining head H, at which function of C=f(H) takes minimum values at H0≤H≤Hk.
EFFECT: enabling maintenance costs reduction.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области систем водоснабжения и может быть использовано для их оптимизации по критерию минимальной стоимости общих затрат за жизненный цикл.The invention relates to the field of water supply systems and can be used to optimize them according to the criterion of the minimum cost of total costs for the life cycle.

Известен способ управления электродвигателем насоса водоснабжения, включающий замеры напоров в расчетных точках системы водоснабжения, введение замеренных значений напоров в модель системы и изменение подачи воды по результатам моделирования [SU 1260460, МПК Е03В 1/00, 1986 г.].A known method of controlling the electric motor of a water supply pump, including measuring the pressure at the calculated points of the water supply system, introducing the measured pressure values into the model of the system and changing the water supply according to the simulation results [SU 1260460, IPC Е03В 1/00, 1986].

Для этого способа характерны следующие недостатки, ограничивающие его применение с целью оптимизации системы водоснабжения:This method is characterized by the following disadvantages, limiting its use in order to optimize the water supply system:

- высокие капитальные затраты, поскольку способ требует установки измерительных датчиков в нескольких точках объекта водоснабжения и дистанционной передачи их показаний в систему управления электропривода;- high capital costs, since the method requires the installation of measuring sensors at several points of the water supply facility and the remote transmission of their readings to the control system of the electric drive;

- низкая эффективность, поскольку результат работы зависит от адекватности модели конкретному объекту водоснабжения. Кроме того, при незначительном внесении изменений в систему требуется корректировка модели.- low efficiency, since the result of the work depends on the adequacy of the model to a particular water supply facility. In addition, with minor changes to the system, model adjustment is required.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу служит «Способ управления электродвигателем насоса водоснабжения», заключающийся в том, что измеряют напор воды на выходе насоса, сравнивают измеренный напор с заданным значением и минимизируют отклонение измеряемого напора от заданного значения путем воздействия на частоту вращения электродвигателя насоса, отличающийся тем, что измеряют расход воды и формируют заданное значение напора в виде суммы минимального напора и переменной составляющей, находящейся в прямой зависимости от измеренного расхода воды. Имеются варианты развития, когда:The closest analogue to the claimed method is the "Method of controlling the electric motor of the water supply pump", which consists in measuring the pressure of the water at the pump outlet, comparing the measured pressure with the set value and minimizing the deviation of the measured pressure from the set value by influencing the speed of the pump motor, which differs by the fact that they measure the flow of water and form a predetermined pressure value in the form of the sum of the minimum pressure and a variable component, which is directly dependent on the measurement rennogo flow. There are development options when:

- переменную составляющую заданного значения напора формируют пропорционально измеренному расходу воды;- the variable component of the set pressure value is formed in proportion to the measured water flow;

- коэффициент пропорциональности определяют как отношение (Нмакс-Нмин)/(Qмакс-Qмин), где Нмин - напор на выходе насоса, обеспечивающий комфортный напор в диктующей точке объекта при минимальном расходе воды, равном Qмин, Нмакс - напор на выходе насоса, обеспечивающий комфортный напор в диктующей точке объекта при максимальном расходе воды, равном Qмакс (см. патент РФ №2346114 (приоритет от 22.06.2007 г.) «Способ управления электродвигателем насоса водоснабжения»).- the proportionality coefficient is defined as the ratio (N max- N min ) / (Q max- Q min ), where N min is the pressure at the pump outlet, providing a comfortable pressure at the dictating point of the object with a minimum water flow equal to Q min , N max - the pressure at the pump outlet, providing a comfortable pressure at the dictating point of the object with a maximum water flow rate equal to Q max (see RF patent No. 2346114 (priority of 06.22.2007) “Method of controlling the electric motor of the water supply pump”).

Для указанного способа характерны высокие затраты на эксплуатационное содержание за жизненный цикл, поскольку:This method is characterized by high maintenance costs over the life cycle, because:

- им предусмотрено поддержание расчетного напора во всей распределительной сети водоснабжения, ориентируясь только на одну или несколько диктующих точек. При этом, в других точках напор может быть избыточным, что приведет к перерасходу электроэнергии;- it provides for maintaining the design pressure in the entire distribution network of water supply, focusing only on one or more dictating points. At the same time, at other points the pressure may be excessive, which will lead to an excessive consumption of electricity;

- с его применением можно оптимизировать только затраты на оплату электроэнергии без учета затрат на устранение аварий на сетях водоснабжения, которые зависят и от величины расчетного напора.- with its use it is possible to optimize only the cost of paying for electricity without taking into account the cost of eliminating accidents on water supply networks, which also depend on the magnitude of the design pressure.

Задачей настоящего изобретения является снижение затрат на эксплуатационное содержание за жизненный цикл известного способа.The objective of the present invention is to reduce the cost of maintenance over the life cycle of a known method.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, заключающемся в том, что измеряют напор воды на выходе насоса, сравнивают измеренный напор с заданным значением и минимизируют отклонение измеряемого напора от заданного значения путем воздействия на частоту вращения электродвигателя насоса, в соответствии с настоящим способом в качестве насоса применяют группу параллельно установленных насосов, при этом:The problem is solved in that in the known method, namely, that measure the pressure of the water at the pump outlet, compare the measured pressure with the set value and minimize the deviation of the measured pressure from the set value by affecting the speed of the pump motor, in accordance with the present method as a pump, a group of pumps installed in parallel is used, with:

а) создают гидравлическую модель системы водоснабжения, включающую насос, систему трубопроводов, подводящих воду к входу насоса, и систему трубопроводов, присоединенных к выходу насоса и подающих воду в распределительную сеть, проводят гидравлическое моделирование системы водоснабжения, определяют требуемое значение напора Н0 воды на выходе насоса при условии обеспечения требуемого напора hi у всех n потребителей, i=1, 2, …, n, и определяют затраты

Figure 00000001
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000002
и
Figure 00000003
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,a) create a hydraulic model of the water supply system, including a pump, a system of pipelines supplying water to the pump inlet, and a system of pipelines connected to the pump outlet and supplying water to the distribution network, conduct hydraulic modeling of the water supply system, determine the required value of the outlet water pressure Н 0 pump, provided that the required pressure h i is achieved for all n consumers, i = 1, 2, ..., n, and the costs are determined
Figure 00000001
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000002
and
Figure 00000003
- costs of investment and operating activities,

б) выделяют в распределительной сети k зон с требуемым напором pj на входе в j зону, j=1, 2, …, k, где p1>p2, p2>p3, …, p-1>pk,b) allocate k zones in the distribution network with the required pressure p j at the entrance to the j zone, j = 1, 2, ..., k, where p 1 > p 2 , p 2 > p 3 , ..., p -1 > p k ,

в) снижают требуемое значение напора воды на выходе насоса до Н1 из условия обеспечения требуемого напора p2 потребителей зоны j=2 и определяют затраты

Figure 00000004
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000005
и
Figure 00000006
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000007
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j=1 с р2 до p1,C) reduce the required value of the pressure of the water at the pump outlet to H 1 from the condition of ensuring the required pressure p 2 consumers zone j = 2 and determine the costs
Figure 00000004
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000005
and
Figure 00000006
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000007
- the cost of the maintenance of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing increased pressure consumers zone j = 1 from p 2 to p 1 ,

г) повторяют этап в) снижая требуемое значение напоров воды на выходе насоса до Н2, …, Hj, …, Hk-1 из условий обеспечения требуемых напоров pj+1 потребителей зоны и определяют затраты

Figure 00000008
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000009
и
Figure 00000010
затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000011
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j с pj+1 до pj, а зоны j-ƒ с pj+1 до pj-ƒ, где ƒ=1, …, j-1,g) repeat step c) reducing the required value of the water pressure at the pump outlet to H 2 , ..., H j , ..., H k-1 from the conditions for ensuring the required pressure p j + 1 of the zone consumers and determine the costs
Figure 00000008
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000009
and
Figure 00000010
costs of investment and operating activities,
Figure 00000011
- the operational maintenance costs of the individual boosting pumping station / stations over the life cycle, providing an increase in the pressure of consumers in zone j from p j + 1 to p j , and zones j-ƒ from p j + 1 to p j-ƒ , where ƒ = 1 , ..., j-1,

д) определяют требуемое значение напора Hk воды на выходе насоса при условии обеспечения напора pk на входе в зону k и определяют затраты

Figure 00000012
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000013
и
Figure 00000014
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000015
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j с pk до pj,d) determine the required value of the pressure H k water at the pump outlet, provided that the pressure p k at the entrance to the zone k and determine the costs
Figure 00000012
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000013
and
Figure 00000014
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000015
- the costs of the maintenance of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing increased pressure consumers zone j from p k to p j ,

е) формируют множество u=k+1 пар значений затрат Cu на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл и соответствующих им аргументов - требуемых значений напоров Hu воды на выходе насоса, где u=0, 1, …, k. Определяют функцию С=ƒ(H), которая в точках Н0, Н1, …, Hk принимает значения, как можно более близкие к значениям C0, С1, …, Ck или равные этим значениям, а заданное значение напора воды на выходе насоса определяют посредством определения напора Н, при котором функция С=ƒ(H) принимает минимальные значения при H0≤H≤Hk.f) form a set of u = k + 1 pairs of values of costs C u for the operational maintenance of the water supply system for the life cycle and the corresponding arguments - the required pressure values H u of the water at the pump outlet, where u = 0, 1, ..., k. The function C = ƒ (H) is determined, which at the points H 0 , H 1 , ..., H k takes values as close as possible to the values of C 0 , C 1 , ..., C k or equal to these values, and the set pressure value water at the pump outlet is determined by determining the head H, at which the function C = ƒ (H) takes minimum values at H 0 ≤H≤H k .

Имеется вариант развития, когда затраты

Figure 00000016
на операционную деятельность принимают равными сумме, по меньшей мере, затрат
Figure 00000017
на оплату электроэнергии и затрат
Figure 00000018
на восстановление аварий в распределительной сети, при этомThere is a development option when costs
Figure 00000016
for operating activities take equal to the amount of at least costs
Figure 00000017
to pay for electricity and costs
Figure 00000018
to restore accidents in the distribution network, while

Figure 00000019
,
Figure 00000019
,

где u=0, …, k; z - номер участка распределительной сети, z=1, 2, …, m; K1, K2, K3, K4, K5, K6 - эмпирические коэффициенты, зависящие от материала труб; Ки - коэффициент инфляции (коэффициент перехода от базовых цен к текущим); Dz - диаметр труб z-го участка, мм; Lz - длина z-го участка, км; t - продолжительность жизненного цикла, год; Hu - напор воды на выходе из насоса, м.в.с. Отличительными признаками заявляемого способа являются:where u = 0, ..., k; z is the number of the distribution network section, z = 1, 2, ..., m; K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 , K 6 are empirical coefficients depending on the material of the pipes; K and - inflation coefficient (coefficient of transition from base prices to current); D z - the diameter of the pipes of the z-th section, mm; L z is the length of the z-th section, km; t is the duration of the life cycle, year; H u - water pressure at the pump outlet, m.w.s Distinctive features of the proposed method are:

1. Применение в качестве насоса группы параллельно установленных насосов.1. Application as a pump of a group of pumps installed in parallel.

2. Создание гидравлической модели системы водоснабжения, включающей насос, систему трубопроводов, подводящих воду к входу насоса, и систему трубопроводов, присоединенных к выходу насоса и подающих воду в распределительную сеть.2. Creation of a hydraulic model of a water supply system including a pump, a system of pipelines supplying water to the pump inlet, and a piping system connected to the pump outlet and supplying water to the distribution network.

3. Проведение гидравлического моделирования системы водоснабжения.3. Hydraulic modeling of the water supply system.

4. Определение требуемого значения напора Н0 воды на выходе насоса при условии обеспечения требуемого напора hi у всех n потребителей, i=1, 2, …, n.4. Determination of the required pressure value Н 0 of water at the pump outlet, provided that the required pressure h i is provided for all n consumers, i = 1, 2, ..., n.

5. Определение затрат

Figure 00000020
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000021
и
Figure 00000022
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность.5. Costing
Figure 00000020
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000021
and
Figure 00000022
- costs for investment and operating activities.

6. Выделение в распределительной сети к зон с требуемым напором р.6. The allocation in the distribution network to the zones with the required pressure r.

на входе в у зону, j=1, 2, …, k, где p1>p2, p2>p3, …, p-1>pk.at the entrance to the zone, j = 1, 2, ..., k, where p 1 > p 2 , p 2 > p 3 , ..., p -1 > p k .

7. Снижение требуемого значения напора воды на выходе насоса до Н1 из условий обеспечения требуемого напора р2 на входе в зону j=2.7. Reducing the required value of the water pressure at the pump outlet to H 1 from the conditions for ensuring the required pressure p 2 at the entrance to the zone j = 2.

8. Определение затрат

Figure 00000023
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000024
и
Figure 00000025
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000026
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j=1 с p2 до p1.8. Costing
Figure 00000023
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000024
and
Figure 00000025
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000026
- the maintenance costs of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing an increase in pressure of consumers in the zone j = 1 from p 2 to p 1 .

9. Снижение требуемого значения напоров воды на выходе насоса до Н2, …, Hj, …, Hk-1 из условий обеспечения требуемых напоров pj+1 потребителей зоны j+1.9. Reducing the required value of the pressure of the water at the pump outlet to H 2 , ..., H j , ..., H k-1 from the conditions for ensuring the required pressure p j + 1 of consumers in the zone j + 1.

10. Определение затрат

Figure 00000027
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000028
и
Figure 00000029
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000030
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j с pj+1 до pj, а зоны j-ƒ с pj+1 до pj-ƒ, где ƒ=1, …, j-1.10. Costing
Figure 00000027
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000028
and
Figure 00000029
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000030
- the operational maintenance costs of the individual boosting pumping station / stations over the life cycle, providing an increase in the pressure of consumers in zone j from p j + 1 to p j , and zones j-ƒ from p j + 1 to p j-ƒ , where ƒ = 1 , ..., j-1.

11. Определение требуемого значения напора Hk воды на выходе насоса при условии обеспечения напора pk на входе в зону k.11. Determination of the required pressure value H k of water at the pump outlet, provided that the pressure p k at the inlet to zone k is provided.

12. Определение затрат

Figure 00000031
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000032
и
Figure 00000033
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000034
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j с pk до pj.12. Costing
Figure 00000031
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000032
and
Figure 00000033
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000034
- the costs of the maintenance of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing increased pressure consumers zone j from p k to p j .

13. Формирование множества u=k+1 пар значений затрат Cu на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл и соответствующих им аргументов - требуемых значений напоров Hj воды на выходе насоса, где u=0, 1, …, k.13. The formation of the set u = k + 1 pairs of values of costs C u for the operational maintenance of the water supply system for the life cycle and the corresponding arguments - the required pressure values H j of the water at the pump outlet, where u = 0, 1, ..., k.

14. Определение функции С=ƒ(H), которая в точках Н0, Н1, …, Hk принимает значения, как можно более близкие к значениям C0, С1, …, Ck или равные этим значениям.14. The definition of the function C = ƒ (H), which at the points H 0 , H 1 , ..., H k takes values as close as possible to the values of C 0 , C 1 , ..., C k or equal to these values.

15. Определение заданного значения напора воды на выходе насоса посредством определения напора Н, при котором функция С=ƒ(H) принимает минимальные значения при H0≤H≤Hk.15. Determination of the set value of the water head at the pump outlet by determining the head H at which the function C = ƒ (H) takes minimum values at H 0 ≤H≤H k .

16. Определение затрат

Figure 00000035
на операционную деятельность равными сумме, по меньшей мере, затрат
Figure 00000036
на оплату электроэнергии и затрат
Figure 00000037
на восстановление аварий в распределительной сети, которые определяются по формуле16. Costing
Figure 00000035
for operating activities equal to the amount of at least costs
Figure 00000036
to pay for electricity and costs
Figure 00000037
to restore accidents in the distribution network, which are determined by the formula

Figure 00000038
,
Figure 00000038
,

где u=0, …, k; z - номер участка распределительной сети, z=1, 2, …, m; K1, K2, K3, K4, K5, K6 - эмпирические коэффициенты, зависящие от материала труб; Ки - коэффициент инфляции (коэффициент перехода от базовых цен к текущим); Dz - диаметр труб z-го участка, мм; Lz - длина z-го участка, км; t - продолжительность жизненного цикла, год; Hu - напор воды на выходе из насоса, м.в.с.where u = 0, ..., k; z is the number of the distribution network section, z = 1, 2, ..., m; K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 , K 6 are empirical coefficients depending on the material of the pipes; K and - inflation coefficient (coefficient of transition from base prices to current); D z - the diameter of the pipes of the z-th section, mm; L z is the length of the z-th section, km; t is the duration of the life cycle, year; H u - water pressure at the pump outlet, m.w.s

По сведениям, имеющимся у авторов, отличительные признаки 1-5 в литературе известны, а остальные - нет. Совместное их применение в заявляемом способе позволяет снизить затраты на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, поскольку:According to the information available to the authors, the distinguishing features 1-5 in the literature are known, and the rest are not. Their combined use in the claimed method allows to reduce the cost of the operational maintenance of the water supply system for the life cycle, because:

- им предусмотрено зонирование распределительной сети системы водоснабжения с поддержанием в каждой зоне минимально допустимого напора. Таким образом избегают переизбытка напора, что приведет к снижению расхода электроэнергии. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков 1-4, 6-7, 9, 11;- it provides for zoning of the distribution network of the water supply system with maintaining in each zone the minimum allowable pressure. In this way, an excess of pressure is avoided, which will lead to a reduction in energy consumption. This is achieved due to the presence of distinctive features 1-4, 6-7, 9, 11;

- им предусмотрена оптимизация не только затрат на оплату электроэнергии, но и с учетом затрат на устранение аварий на сетях водоснабжения, которые зависят и от величины расчетного напора. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков 5, 8, 10, 12-16.- they envisaged optimization not only of the cost of paying for electricity, but also taking into account the cost of eliminating accidents in water supply networks, which also depend on the magnitude of the design pressure. This is achieved due to the presence of distinctive features 5, 8, 10, 12-16.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы водоснабжения, на которой может быть реализована предлагаемая система, на фиг. 2 - таблица с результатами определения затрат Cu на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл t=10 годам, в которой технолого-экономические параметры - напор на входе в насос, м.в.с., подача насоса, м3/ч, коэффициент полезного действия (КПД) насоса, потребляемая мощность насоса Pнасоса, кВт, затраты на реконструкцию насоса, млн. руб., количество индивидуальных повысительных насосных станций (ИПНС), затраты на внедрение всех ИПНС, млн. руб., подача всех ИПНС, м3/ч, потребляемая мощность ИПНС Рипнс, кВт, общая потребляемая мощность Pнасоса+PИПНС, кВт, количество аварий на распределительной сети, шт. / 10 лет, стоимость ликвидации аварий на распределительной сети за 10 лет Сu ав, млн. руб., оплата электроэнергии за 10 лет Сu эл, млн. руб. определены на этапе гидравлического моделирования системы водоснабжения, на фиг. 3 - график с результатами формирования множества u=k+1 пар значений затрат Cu на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл и соответствующих им аргументов - требуемых значений напоров Hu воды на выходе насоса, определения функции С=ƒ(H) и определения напора Н, при котором она принимает минимальные значения при H0≤H≤Hk.In FIG. 1 is a schematic diagram of a water supply system on which the proposed system can be implemented; FIG. 2 is a table with the results of determining the costs C u for the maintenance of the water supply system for a life cycle of t = 10 years, in which the technological and economic parameters are the pressure at the inlet to the pump, m.v.s., pump flow, m 3 / h, coefficient of efficiency (COP) of the pump, power consumption of the pump P of the pump , kW, costs for reconstruction of the pump, million rubles, number of individual boosting pumping stations (IPS), costs of introducing all IPS, million rubles, supply of all IPS, m 3 / h, power consumption IPNS Ripns, kW, total consumed m sensitivity P of the pump + P IPS , kW, the number of accidents on the distribution network, pcs. / 10 years, the cost of liquidation of accidents on the distribution network for 10 years From u av , million rubles, payment of electricity for 10 years From u el , million rubles determined at the stage of hydraulic modeling of the water supply system, in FIG. 3 is a graph with the results of the formation of the set u = k + 1 pairs of values of costs C u for the operational maintenance of the water supply system for the life cycle and the corresponding arguments - the required values of the pressure head H u of the water at the pump outlet, determining the function C = = (H) and determining head N, at which it takes minimum values at H 0 ≤H≤H k .

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Способ может быть реализован в системе водоснабжения, общий вид которой представлен на фиг. 1. Система водоснабжения включает в себя насос 1, представленный в виде группы 2 параллельно установленных насосов, систему трубопроводов 3, подводящих воду к входу насоса, и систему трубопроводов 4, присоединенных к выходу насоса 1 и подающих воду в распределительную сеть 5, на которой расположены потребители 6.The method can be implemented in a water supply system, a general view of which is shown in FIG. 1. The water supply system includes a pump 1, presented in the form of a group 2 of pumps installed in parallel, a piping system 3, supplying water to the pump inlet, and a piping system 4, connected to the outlet of the pump 1 and supplying water to the distribution network 5, on which consumers 6.

В процессе реализации способа на этапе а) создают гидравлическую модель системы водоснабжения, включающую насос 1, систему трубопроводов 3, подводящих воду к входу насоса, и систему трубопроводов 4, присоединенных к выходу 1 насоса и подающих воду в распределительную сеть 5. Настоящим изобретением не исключаются различные варианты создания гидравлической модели, например, математической, реализуемой на компьютере с применением специальных программ, или натурной. Проводят гидравлическое моделирование системы водоснабжения, определяют требуемое значение напора Н0=64 м.в.с. воды на выходе насоса 1 при условии обеспечения требуемого напора hi у всех n потребителей 6, i=1, 2, …, n. На фиг. 1 в качестве примера приведена система водоснабжения, обслуживающая 32 потребителя, т.е. n=32. В этом режиме определяют затраты

Figure 00000039
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000040
и
Figure 00000041
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность. При этом затраты
Figure 00000040
на инвестиционную деятельность включают в себя затраты на капитальное строительство, реконструкцию и определяются общепринятым способом по сметному расчету. Понятие сметный расчет доступно для понимания специалистами, т.к. определено согласно МДС 11-18.2005. В рассматриваемом примере затраты
Figure 00000040
могут быть в общем случае равны сумме инвестиционных затрат на:In the process of implementing the method, in step a), a hydraulic model of the water supply system is created, including a pump 1, a system of pipelines 3 supplying water to the pump inlet, and a system of pipelines 4 connected to the pump output 1 and supplying water to the distribution network 5. The present invention is not excluded various options for creating a hydraulic model, for example, a mathematical one, implemented on a computer using special programs, or full-scale. Hydraulic modeling of the water supply system is carried out, the required pressure value N 0 = 64 m.v.s. is determined water at the outlet of the pump 1, provided that the required pressure h i is provided for all n consumers 6, i = 1, 2, ..., n. In FIG. 1, an example is a water supply system serving 32 consumers, i.e. n = 32. In this mode, the costs are determined.
Figure 00000039
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000040
and
Figure 00000041
- costs for investment and operating activities. At the same time, the costs
Figure 00000040
for investment activities include the costs of capital construction, reconstruction and are determined in a generally accepted way according to estimates. The concept of estimated calculation is available for understanding by specialists, because determined according to MDS 11-18.2005. In this example, the costs
Figure 00000040
can generally be equal to the sum of investment costs for:

- реконструкцию насоса 1 (насосной станции);- reconstruction of pump 1 (pump station);

- реконструкцию распределительной сети 5;- reconstruction of the distribution network 5;

- внедрение индивидуальной повысительной насосной станции/станций (ИПНС).- Introduction of an individual booster pump station / s (IPS).

На этапе а) внедрение индивидуальной повысительной насосной станции/станций не требуется, поскольку в этом режиме требуемый напор hi обеспечивается у всех 32 потребителей, проводить реконструкцию распределительной сети 5 по результатам моделирования не целесообразно. Поэтому, в этом режиме затраты на инвестиционную деятельность равны затратам на реконструкцию насоса 1 (насосной станции) и включены в таблицу на фиг. 2, где

Figure 00000042
млн. руб.At stage a) the introduction of an individual booster pump station / s is not required, since in this mode the required pressure h i is provided for all 32 consumers, it is not advisable to reconstruct the distribution network 5 according to the simulation results. Therefore, in this mode, the investment costs are equal to the reconstruction costs of pump 1 (pump station) and are included in the table in FIG. 2 where
Figure 00000042
million rubles

Затраты

Figure 00000043
на операционную деятельность в соответствии с настоящим изобретением равны сумме, по меньшей мере, затрат
Figure 00000044
на оплату электроэнергии и затрат
Figure 00000045
на восстановление аварий в распределительной сети. При этомExpenses
Figure 00000043
for operating activities in accordance with the present invention are equal to the amount of at least costs
Figure 00000044
to pay for electricity and costs
Figure 00000045
to restore accidents in the distribution network. Wherein

Figure 00000046
,
Figure 00000046
,

где z - номер участка распределительной сети, z=1, 2, …, m; K1, K2, K3, K4, K5, K6 - эмпирические коэффициенты, зависящие от материала труб, Kи - коэффициент инфляции (коэффициент перехода от базовых цен к текущим); H0=64 м.в.с.; Dz - диаметр труб z-го участка, мм; Lz - длина z-го участка, км; t - продолжительность жизненного цикла, год. В рассматриваемом примере m=76, K1=5,6, K2=-0,7, K3=0,7, K4=7⋅10-5, K5=0,1389, K6=7,9259, t=10 лет. Результаты расчета

Figure 00000047
приведены в таблице на фиг. 2. В ней же приведены результаты расчета затрат
Figure 00000048
на оплату электроэнергии, вычисленные по известным зависимостям.where z is the number of the distribution network, z = 1, 2, ..., m; K 1 , K 2 , K 3 , K 4 , K 5 , K 6 - empirical coefficients depending on the material of the pipes, K and - inflation coefficient (coefficient of transition from base prices to current); H 0 = 64 mw; D z - the diameter of the pipes of the z-th section, mm; L z is the length of the z-th section, km; t - life cycle duration, year. In the considered example, m = 76, K 1 = 5.6, K 2 = -0.7, K 3 = 0.7, K 4 = 7⋅10 -5 , K 5 = 0.1389, K 6 = 7, 9259, t = 10 years. Calculation results
Figure 00000047
are shown in the table in FIG. 2. It also shows the results of costing
Figure 00000048
to pay for electricity, calculated according to known dependencies.

На этапе б) выделяют в распределительной сети k зон с требуемым напором pj, на входе в j зону, j=1, 2, …, k, где p1>p2, p2>p3, …, p-1>pk. На фиг. 1 приведен пример такого выделения k=4 зон. Первая зона (на фиг. 1 обозначенная позицией 7) с требуемым напором на входе в зону p1=60 м.в.с. Вторая зона (на фиг. 1 обозначенная позицией 8) с требуемым напором на входе в зону р2=40 м.в.с. Третья зона (на фиг. 1 обозначенная позицией 9) с требуемым напором на входе в зону р3=25 м.в.с. Четвертая зона (на фиг. 1 обозначенная позицией 10) с требуемым напором на входе в зону р4=20 м.в.с.At step b), k zones with the required pressure p j are allocated in the distribution network, at the entrance to the j zone, j = 1, 2, ..., k, where p 1 > p 2 , p 2 > p 3 , ..., p -1 > p k . In FIG. Figure 1 shows an example of such allocation of k = 4 zones. The first zone (in Fig. 1 indicated by 7) with the required pressure at the entrance to the zone p 1 = 60 m.w. The second zone (in Fig. 1 indicated by 8) with the required pressure at the entrance to the zone p 2 = 40 m.w.s. The third zone (in Fig. 1 indicated by 9) with the required pressure at the entrance to the zone p 3 = 25 m.v.s. The fourth zone (in Fig. 1 indicated by 10) with the required pressure at the entrance to the zone p 4 = 20 m.w.

На этапе в) снижают требуемое значение напора воды на выходе насоса до H1=43 м.в.с. из условии обеспечения требуемого напора р2=40 м.в.с. на входе в зону j=2, и определяют затраты

Figure 00000049
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000050
и
Figure 00000051
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000052
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напора с р2=40 м.в.с. до р1=60 м.в.с. В этом режиме количество индивидуальных повысительных насосных станций равно 4, т.е. числу потребителей, находящихся в первой зоне. Затраты
Figure 00000052
на их эксплуатационное содержание за жизненный цикл определяются аналогично затратам на эксплуатационное содержание насоса 1 за жизненный цикл. Результаты расчета по этому режиму приведены в таблице на фиг. 2.At stage c), the required value of the water pressure at the pump outlet is reduced to H 1 = 43 m.w.s. from the condition of providing the required pressure p 2 = 40 m.w.s at the entrance to the zone j = 2, and determine the costs
Figure 00000049
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000050
and
Figure 00000051
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000052
- the costs of the maintenance of the individual booster pump station / stations for the life cycle, providing increased pressure from p 2 = 40 m.w.s. up to p 1 = 60 m.w.s In this mode, the number of individual booster pumping stations is 4, i.e. the number of consumers in the first zone. Expenses
Figure 00000052
their maintenance over the life cycle are determined similarly to the costs for the maintenance of the pump 1 per life cycle. The calculation results for this mode are shown in the table in FIG. 2.

Далее (этап г) повторяют этап в) снижая требуемое значение напора воды на выходе насоса до Н2=27 м.в.с., Н3=21 м.в.с., из условий обеспечения требуемого напора p3=25 м.в.с., р4=20 м.в.с. на входе в зону 3 и 4 соответственно, и определяют затраты С2, С3, на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, в том числе обеспечивающей повышение напора воды у потребителей в зонах при напоре воды на выходе из насоса Н2=27 м.в.с. с р3=25 м.в.с. до p1=60 м.в.с., с р3=25 м.в.с. до р4=40 м.в.с., при напоре воды Н3=21 м.в.с. с р4=20 м.в.с. до p1=60 м.в.с., с р4=20 м.в.с. до р2=40 м.в.с., с р4=20 м.в.с. до р3=25 м.в.с.Next (step g) repeat step c) reducing the required value of the water pressure at the pump outlet to H 2 = 27 m.w., H 3 = 21 m.w., from the conditions for ensuring the required pressure p 3 = 25 m .with., p 4 = 20 m.w.s. at the entrance to zone 3 and 4, respectively, and determine the costs C 2 , C 3 for the maintenance of the water supply system for the life cycle, including providing an increase in water pressure for consumers in areas with water pressure at the outlet of the pump N 2 = 27 m .with. with p 3 = 25 m.w.s up to p 1 = 60 m.w.s, with p 3 = 25 m.w. up to p 4 = 40 m.v.s., with a water pressure of H 3 = 21 m.v.s. with p 4 = 20 m.w. up to p 1 = 60 m.w.s, with p 4 = 20 m.w. up to p 2 = 40 m.w.s, with p 4 = 20 m.w. up to p 3 = 25 m.w.s

На этапе д) определяют требуемое значение напора Н4=20 м.в.с. воды на выходе насоса при условии обеспечения напора p5=19 м.в.с. на входе в зону 4, и определяют затраты

Figure 00000053
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000054
и
Figure 00000055
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000056
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей всех зон до требуемых значений при напоре воды Н4=20 м.в.с. с р5=19 м.в.с. до p1=60 м.в.с., р5=19 м.в.с. до р2=40 м.в.с., с р5=19 м.в.с. до p3=25 м.в.с., с p5=19 м.в.с. до р4=20 м.в.с.At the stage d) determine the required pressure value N 4 = 20 m.w.s. water at the pump outlet, provided that the pressure p 5 = 19 m.v.s. at the entrance to zone 4, and determine the costs
Figure 00000053
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000054
and
Figure 00000055
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000056
- the costs of the maintenance of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing an increase in the pressure of consumers of all zones to the required values with a water pressure of H 4 = 20 m.w.s. with p 5 = 19 m.w.s up to p 1 = 60 m.w., p 5 = 19 m.w. up to p 2 = 40 m.w.s, with p 5 = 19 m.w. up to p 3 = 25 m.w.s, with p 5 = 19 m.w. up to p 4 = 20 m.w.s

Результаты расчета по этому режиму приведены в таблице на фиг. 2.The calculation results for this mode are shown in the table in FIG. 2.

На этапе е) формируют множество k=5 пар значений затрат на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл С0=38,43 млн. руб., C1=36,38 млн. руб., С2=37,2 млн. руб., С3=44,66 млн. руб., С4=63,21 млн. руб. и соответствующих им аргументов - требуемых значений напоров Н0=64 м.в.с., H1=43 м.в.с., Н2=27 м.в.с., Н3=21 м.в.с., Н4=20 м.в.с. воды на выходе насоса. Далее, определяют функцию C=ƒ(H), которая в точках H0, H1, …, H4 принимает значения, как можно более близкие к значениям C0, С1, …, С4 или равные этим значениям. Результаты этого этапа приведены в графическом виде на фиг. 3. Парные значения представлены на фиг. 3 позицией 11, а функция С=ƒ(H) - позицией 12.At stage e), a set of k = 5 pairs of values of the costs of maintaining the water supply system for the life cycle is formed: С 0 = 38.43 million rubles, C 1 = 36.38 million rubles, С 2 = 37.2 million rubles, C 3 = 44.66 million rubles, C 4 = 63.21 million rubles. and their corresponding arguments - the required pressure values H 0 = 64 m.w., H 1 = 43 m.w., H 2 = 27 m.w., H 3 = 21 m.w. ., H 4 = 20 m.w.s. water at the pump outlet. Next, determine the function C = ƒ (H), which at points H 0 , H 1 , ..., H 4 takes values that are as close as possible to the values of C 0 , C 1 , ..., C 4 or equal to these values. The results of this step are plotted in FIG. 3. The paired values are shown in FIG. 3 at 11, and the function C = ƒ (H) at 12.

На завершающем этапе определяют заданное значение напора воды на выходе насоса посредством определения напора Н, при котором функция С=ƒ(H) принимает минимальные значения при H0≤H≤Hk. На фиг. 3 приведен результат такой оценки, из которого видно, что оптимальным является напор Н=43 м.в.с.At the final stage, the set value of the water head at the pump outlet is determined by determining the head H at which the function C = ƒ (H) takes the minimum values at H 0 ≤H≤H k . In FIG. Figure 3 shows the result of such an assessment, from which it can be seen that the pressure N = 43 m.w.s. is optimal

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the proposed method meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (10)

1. Способ оптимизации системы водоснабжения, заключающийся в том, что измеряют напор воды на выходе насоса, сравнивают измеренный напор с заданным значением и минимизируют отклонение измеряемого напора от заданного значения путем воздействия на частоту вращения электродвигателя насоса, отличающийся тем, что в качестве насоса применяют группу параллельно установленных насосов, при этом:1. A method of optimizing a water supply system, namely, that the pressure of the water at the pump outlet is measured, the measured pressure is compared with the set value and the deviation of the measured pressure from the set value is minimized by affecting the speed of the pump motor, characterized in that a group is used as the pump parallel installed pumps, with: а) создают гидравлическую модель системы водоснабжения, включающую насос, систему трубопроводов, подводящих воду к входу насоса, и систему трубопроводов, присоединенных к выходу насоса и подающих воду в распределительную сеть, проводят гидравлическое моделирование системы водоснабжения, определяют требуемое значение напора H0 воды на выходе насоса при условии обеспечения требуемого напора hi у всех n потребителей, i=1, 2, …, n, и определяют затраты
Figure 00000057
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл t, принимаемый за 10 лет, где
Figure 00000058
и
Figure 00000059
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,a) create a hydraulic model of the water supply system, including a pump, a system of pipelines supplying water to the pump inlet, and a piping system connected to the pump outlet and supplying water to the distribution network, conduct hydraulic modeling of the water supply system, determine the required value of the water head H0 at the pump outlet subject to the required pressure hi for all n consumers, i = 1, 2, ..., n , and determine the costs
Figure 00000057
on the maintenance of the water supply system for the life cycle t , taken over 10 years, where
Figure 00000058
and
Figure 00000059
- costs of investment and operating activities, б) выделяют в распределительной сети k зон с требуемым напором pj на входе в j зону, j=1, 2, …, k, где р1>р2, р2>р3, …, pk-1>pk,b) allocate k zones in the distribution network with the required pressure pj at the entrance to the j zone, j = 1, 2, ..., k , where p1> p2, p2> p3, ..., pk-1> pk , в) снижают требуемое значение напора воды на выходе насоса до H1 из условия обеспечения требуемого напора p2 потребителей зоны j=2 и определяют затраты
Figure 00000060
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000061
и
Figure 00000062
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000063
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j=1 с р2 до p1,c) reduce the required value of the water pressure at the pump outlet to H1 from the condition of ensuring the required pressure p2 of consumers in the zone j = 2 and determine the costs
Figure 00000060
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000061
and
Figure 00000062
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000063
- the costs of the maintenance of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing increased pressure consumers zone j = 1 from P2 to p1 , г) повторяют этап в), снижая требуемое значение напоров воды на выходе насоса до Н2, …, Hj, …, Hk-1 из условий обеспечения требуемых напоров pj+1 потребителей зоны j+1, и определяют затраты
Figure 00000064
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000065
и
Figure 00000066
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000067
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j с pj+1 до pj, а зоны j-f с pj+1 до pj - f , где f=1, …, j-1,g) repeat step c), reducing the required value of the pressure of the water at the pump outlet to H2, ..., Hj, ..., Hk-1 from the conditions for providing the required pressure pj + 1 of consumers in zone j + 1 , and determine the costs
Figure 00000064
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000065
and
Figure 00000066
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000067
- the maintenance costs of the individual boosting pumping station / stations over the life cycle, providing increased pressure for consumers of zone j from pj + 1 to pj , and zones jf from pj + 1 to pj - f , where f = 1, ..., j-1 , д) определяют требуемое значение напора Hk воды на выходе насоса при условии обеспечения напора pk на входе в зону k и определяют затраты
Figure 00000068
на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл, где
Figure 00000069
и
Figure 00000070
- затраты на инвестиционную и операционную деятельность,
Figure 00000071
- затраты на эксплуатационное содержание индивидуальной повысительной насосной станции/станций за жизненный цикл, обеспечивающей повышение напоров потребителей зоны j с pk до pj,d) determine the required value of the pressure Hk of water at the pump outlet, provided that the pressure pk at the inlet to zone k is provided and the costs are determined
Figure 00000068
on the maintenance of the water supply system for the life cycle, where
Figure 00000069
and
Figure 00000070
- costs of investment and operating activities,
Figure 00000071
- the costs of the maintenance of the individual boosting pumping station / stations for the life cycle, providing an increase in pressure of consumers of zone j from pk to pj , е) формируют множество u=k+1 пар значений затрат Cu на эксплуатационное содержание системы водоснабжения за жизненный цикл и соответствующих им аргументов - требуемых значений напоров Hu воды на выходе насоса, где u=0, 1, …, k, определяют функцию С=f(H), которая в точках Н0, Н1, …, Hk принимает значения, как можно более близкие к значениям С0, С1, …, Ck или равные этим значениям, а заданное значение напора воды на выходе насоса определяют посредством определения напора H, при котором функция С=f(H) принимает минимальные значения при H0 ≤ H ≤ Hk.f) form a set of u = k + 1 pairs of values of Cu costs for the operational maintenance of the water supply system for the life cycle and the corresponding arguments - the required values of the water head Hu at the pump outlet, where u = 0, 1, ..., k , determine the function C = f (H) , which at points H0, H1, ..., Hk takes values as close as possible to or equal to the values of C0, C1, ..., Ck , and the set value of the water head at the pump outlet is determined by determining the head H , in which the function C = f (H) takes minimum values for H0 ≤ H ≤ Hk . 2. Способ оптимизации системы водоснабжения по п.1, отличающийся тем, что затраты
Figure 00000072
на операционную деятельность принимают равными сумме, по меньшей мере, затрат
Figure 00000073
на оплату электроэнергии и затрат
Figure 00000074
на восстановление аварий в распределительной сети, при этом2. The method of optimizing the water supply system according to claim 1, characterized in that the costs
Figure 00000072
for operating activities take equal to the amount of at least costs
Figure 00000073
to pay for electricity and costs
Figure 00000074
to restore accidents in the distribution network, while
Figure 00000075
,
Figure 00000075
, где u=0, …, k; z - номер участка распределительной сети, z=1, 2, …, m; K1, K2, K3, K4, K5, K6 - эмпирические коэффициенты, зависящие от материала труб; Kи - коэффициент инфляции/коэффициент перехода от базовых цен к текущим; Dz - диаметр труб z-го участка, мм; Lz - длина z-го участка, км; t - продолжительность жизненного цикла, год; Hu - напор воды на выходе из насоса, м.в.с.where u = 0, ..., k ; z is the number of the distribution network section, z = 1, 2, ..., m ; K1, K2, K3, K4, K5, K6 - empirical coefficients depending on the material of the pipes; Ki - inflation coefficient / coefficient of transition from base prices to current; Dz - z -th pipe diameter portion, mm; Lz - length z -th section, km; t is the duration of the life cycle, year; Hu - water pressure at the pump outlet, m.w.s
RU2015140492A 2015-09-22 2015-09-22 Water supply system optimization method RU2608020C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140492A RU2608020C1 (en) 2015-09-22 2015-09-22 Water supply system optimization method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140492A RU2608020C1 (en) 2015-09-22 2015-09-22 Water supply system optimization method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2608020C1 true RU2608020C1 (en) 2017-01-11

Family

ID=58455847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015140492A RU2608020C1 (en) 2015-09-22 2015-09-22 Water supply system optimization method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608020C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117910780A (en) * 2024-03-18 2024-04-19 山东华立供水设备有限公司 Water supply optimal scheduling method based on multi-target particle swarm algorithm

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180083A (en) * 1976-10-20 1979-12-25 Hitachi, Ltd. System for controlling flow rate in pipelines
SU1260460A1 (en) * 1984-08-06 1986-09-30 Территориальное Производственное Объединение Коммунально-Промышленного Водоснабжения "Харьковкоммунпромвод" Method of controlling water supply system
RU2004135288A (en) * 2004-12-02 2006-05-10 Михаил Юрьевич Озеров (RU) METHOD FOR WATER SYSTEM OPERATION
RU2346114C1 (en) * 2007-06-22 2009-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центртехкомплект" Method for control of water supply pump electric motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180083A (en) * 1976-10-20 1979-12-25 Hitachi, Ltd. System for controlling flow rate in pipelines
SU1260460A1 (en) * 1984-08-06 1986-09-30 Территориальное Производственное Объединение Коммунально-Промышленного Водоснабжения "Харьковкоммунпромвод" Method of controlling water supply system
RU2004135288A (en) * 2004-12-02 2006-05-10 Михаил Юрьевич Озеров (RU) METHOD FOR WATER SYSTEM OPERATION
RU2346114C1 (en) * 2007-06-22 2009-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центртехкомплект" Method for control of water supply pump electric motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117910780A (en) * 2024-03-18 2024-04-19 山东华立供水设备有限公司 Water supply optimal scheduling method based on multi-target particle swarm algorithm
CN117910780B (en) * 2024-03-18 2024-06-11 山东华立供水设备有限公司 Water supply optimal scheduling method based on multi-target particle swarm algorithm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105863946B (en) Optimal operation control method and system
Jiménez-Bello et al. Methodology to improve water and energy use by proper irrigation scheduling in pressurised networks
Costa et al. A branch-and-bound algorithm for optimal pump scheduling in water distribution networks
Abadia et al. Energy efficiency in irrigation distribution networks II: Applications
RU2620742C1 (en) Method of energy saving in water supply systems
Saldarriaga et al. Determination of optimal location and settings of pressure reducing valves in water distribution networks for minimizing water losses
CN107609679A (en) The preferred method for drafting of multi-parameter and system of a kind of annual-storage reservoir power generation dispatching figure
Cilliers et al. Cost savings on mine dewatering pumps by reducing preparation-and comeback loads
RU2608020C1 (en) Water supply system optimization method
Skworcow et al. Optimisation of pump and valve schedules in complex large-scale water distribution systems using GAMS modelling language
CN113112060A (en) Lifting pump station scheduling method and device based on soft flow measurement and computer equipment
Mamade et al. Energy auditing as a tool for improving service efficiency of water supply systems
Ávila et al. Optimization tool to improve the management of the leakages and recovered energy in irrigation water systems
CN104063810B (en) A kind of electricity consumption factor based on big data influences the construction method of model
De Jager et al. Investigating the effect of pump availability on load shift performance
Al-Ani et al. Optimal operation of water pumping stations
Wang et al. Improved Pump Setpoint Selection Using a Calibrated Hydraulic Model of a High-Pressure Irrigation System
Babinovich et al. Forecast and optimisation device for the mode control of a pumping station
RU2334266C2 (en) Method and device of pressure control in water supply circuit
RU2727530C1 (en) System for optimization of investment flows
JP2017022939A (en) Energy demand and supply planning apparatus and program
Szul Prosumer Energy—a Benefit or Loss for Beneficiaries in the Light of the Act on Renewable Sources of Energy
CN111445070A (en) Load curve generation method and related equipment
CN107423868A (en) A kind of operation of power networks economy ideality evaluation index computational methods and device
CN111080468B (en) Middle-long term electric quantity out-of-limit adjusting method and system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180923