應用計算機實現(xiàn)代科學管理

來源:投稿網(wǎng) 時間:2023-08-18 10:00:07

城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)是保障工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的重要體系之一。利用計算機及其應用軟件解決管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度問題，提高管理效率，節(jié)約運行成本，是當前供水系統(tǒng)新理論和新技術(shù)發(fā)展研究的基本方向。利用可視化編程技術(shù)建立城市供水管網(wǎng)計算模型。根據(jù)管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)（管網(wǎng)圖形、管段直徑和長度、阻力系數(shù)、節(jié)點流量等）計算各管段的流量和水頭損失。在此基礎(chǔ)上，還可以獲得各節(jié)點的水壓和供水壓力參數(shù)，全面了解管網(wǎng)的工作狀況，為優(yōu)化調(diào)度、改造擴建、制定發(fā)展規(guī)模提供科學依據(jù)。

一、我國供水系統(tǒng)軟件的開發(fā)與應用。

城市供水系統(tǒng)軟件的開發(fā)已經(jīng)經(jīng)歷了近30年的歷史。從供水管網(wǎng)平差計算到供水系統(tǒng)信息化、運行管理自動化，形成了各種類型、版本和獨特的軟件系列。國內(nèi)外軟件市場規(guī)模不斷擴大，需求不斷增長。SynerGEE、EPANET、8M等國外品牌軟件在中國已經(jīng)獲得了一定的應用市場，具有管網(wǎng)平差、運行模擬、信息管理、運行管理等更完整的功能。

同濟大學是給排水領(lǐng)域最早的計算機應用研究大學之一。著名給排水專家楊琴教授編寫了一系列管網(wǎng)平差計算和優(yōu)化設計程序，如749、7512、767和784，開辟了國內(nèi)給排水領(lǐng)域計算機應用的先例。經(jīng)過20多年的不懈努力，我們積累了豐富的經(jīng)驗和先進的成果。在此基礎(chǔ)上，我們采用了目前最先進的計算機技術(shù)，開發(fā)了供水管網(wǎng)模擬計算軟件，在易用性、計算速度等方面取得了重大突破，具有供水管網(wǎng)設計計算、工程規(guī)劃、設計繪圖、信息查詢、數(shù)據(jù)庫管理等功能。同時，上海同濟宏陽軟件有限公司成立了國內(nèi)第一家由國內(nèi)專家合作的供水軟件開發(fā)公司，以高科技研究成果產(chǎn)業(yè)化為目標，以軟件本地化和服務市場為優(yōu)勢。以數(shù)據(jù)庫為核心，以管網(wǎng)地理信息、管網(wǎng)平差、規(guī)劃設計、實時運行、模擬、優(yōu)化調(diào)度為四個分離的功能軟件，實分階段實施的計算機技術(shù)應用。

二、給水系統(tǒng)軟件類型及功能要求。

(1)供水管理信息系統(tǒng)軟件。

供水管理信息系統(tǒng)軟件是收集、積累、綜合分析供水系統(tǒng)從水源、水處理過程、輸配水網(wǎng)絡到用戶信息數(shù)據(jù)的各個階段，以數(shù)據(jù)庫為核心，以分類數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)表達和靈活查詢、提示和警告、管理和操作人員提供綜合數(shù)據(jù)、檔案、圖紙和報表，實現(xiàn)信息現(xiàn)代化、辦公無紙化和決策數(shù)據(jù)。存儲系統(tǒng)中各種設施（包括水源、泵站、水廠設施、管道、閥門、水表、用戶）的地理信息，以地圖存儲和表達，也稱為電子地圖；SCADA通常是隨時間變化的動態(tài)數(shù)據(jù)模式，收集系統(tǒng)中的運行數(shù)據(jù)（包括水、水質(zhì)、水壓、運行狀態(tài)等），以數(shù)據(jù)表和動態(tài)曲線表達，為管理和運行決策提供分析依據(jù)。

(2)輸配水系統(tǒng)模擬計算-管網(wǎng)模型軟件。

供水管網(wǎng)系統(tǒng)建設投資占供水系統(tǒng)總投資的70%以上，供水電費多為總供水成本的50-60%。因此，供水管網(wǎng)的設計和運行管理質(zhì)量直接影響供水系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。管網(wǎng)模型軟件為供水管網(wǎng)建立數(shù)學模型，動態(tài)模擬規(guī)劃設計計算和運行狀態(tài)，解決各管段和泵站的流量、壓力和水質(zhì)分布，計算多年供水成本，分析評價管網(wǎng)規(guī)劃設計的合理性和運行規(guī)律，實現(xiàn)設計和運行管理的科學化。

（3）供水管理和控制網(wǎng)絡軟件。

應用計算機實現(xiàn)現(xiàn)代科學管理是供水企業(yè)科技進步的發(fā)展方向，是實現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化、高速信息通信網(wǎng)絡和運營優(yōu)化和自動化的重要途徑。應用上述專業(yè)軟件和計算機網(wǎng)絡技術(shù)，通過程序邏輯控制（PLC）技術(shù)和設備，可以實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程的全自動化和優(yōu)化控制。發(fā)達國家的供水企業(yè)已經(jīng)基本實現(xiàn)了這樣的綜合技術(shù)。作為發(fā)展中國家的企業(yè)，需要根據(jù)自己的需要和技術(shù)經(jīng)濟基礎(chǔ)制定規(guī)劃，積累經(jīng)驗，避免浪費，逐步實現(xiàn)上述目標。

三、給水管網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)進步方向及任務。

隨著計算機和控制管理科技的進步，給水管網(wǎng)的設計、運行和管理技術(shù)水平得到了很大的發(fā)展。國內(nèi)外給水管網(wǎng)研究人員做了大量的研發(fā)工作，取得了豐碩的成果，為管網(wǎng)的設計和管理提供了強有力的支持和推廣。然而，與發(fā)達國家相比，中國仍有很大的差距。中國是一個大國，是一個非常廣闊的科技市場。我們迫切需要加快步伐和努力，進行以下科學研究，形成適合中國國情和特點的高科技產(chǎn)品和市場。

1.管道泄漏檢測和泄漏防護技術(shù)：管道泄漏供水系統(tǒng)中常見的問題是供水企業(yè)長期關(guān)注和需要解決的問題。泄漏檢測和泄漏防護已成為一種高科技應用技術(shù)，在我國具有顯著的社會經(jīng)濟價值重大的高科技應用技術(shù)。

2.供水系統(tǒng)自動化控制和調(diào)度成套技術(shù)設備：供水系統(tǒng)自動化控制和調(diào)度具有明顯的行業(yè)特點和市場廣度。我國供水行業(yè)應有自己的專業(yè)技術(shù)研究和成套設備開發(fā)管理團隊，形成專業(yè)的成套產(chǎn)品和市場。

3.供水系統(tǒng)計算機技術(shù)和軟件開發(fā)：根據(jù)我國市場需求，利用我國現(xiàn)有的科技成果和技術(shù)力量，吸收國外先進的經(jīng)驗和成果，開發(fā)自己的計算機應用技術(shù)和成套軟件，將在促進我國供水行業(yè)的科技進步和提高經(jīng)濟效益方面發(fā)揮重要作用。