- •Введение
- •Теоретические данные Научный метод фос
- •1 Задание Предотвращение аварийности на коммунальных сетях водоснабжения и водоотведения мегаполиса. Постановка задачи
- •Формирование полного представительного эмпирического контекста и информационного ресурса системного знания об аварийности на коммунальных сетях водоснабжения и водоотведения юзв.
- •Целевые показатели
- •Вовлеченные показатели
- •Обзор вовлеченных показателей
- •2 Задание Модели знания. Роли целевых показателей в моделях собственных качеств
- •Обзор моделей знания
- •Лучшие модели собственных качеств системы, способные обеспечить решение проблем аварийности на сетях и сооружениях юзв Для пу «Кронштадт»
- •Ядро модели собственного качества системы
- •Ранжирование всех моделей собственных качеств системы, ядер всех моделей собственных качеств, эталонов состояния всех собственных качеств.
- •3 Задание Достоверные системные целевые реконструкции актуальных состояний
Вовлеченные показатели
В каждой территориальной системе ЮЗВ все показатели связаны между собой. Связи целевых показателей с вовлеченными показателями наиболее активны и существенны.
У нас есть все значимые парные связи между показателями. Нам необходимо найти все вовлеченные показатели и главное подмножество вовлеченных показателей для каждого территориального района ЮЗВ. Но прежде нас стоит задать вопросы:
какие показатели образуют множество вовлеченных показателей?
какие вовлеченные показатели являются главными, существенными, дополнительными?
какие вовлеченные показатели, когда и почему должны быть под контролем?
какова смысловая роль каждого вовлеченного показателя из главного подмножества?
как прогнозировать и оценить риск возникновения аварийных ситуаций, событий, состояний по целевым и вовлеченным показателям?
Расссмотрим на примере ПУ «Кронштадт» целевой показатель TOTKLA (время отключения абонентов).
|
|
TOTKLA – целевой показатель Вовлеченных показателей 8 Положительных связей 3 Отрицательных связей 3 |
TOTKLA – целевой показатель Вовлеченных показателей 10 Положительных связей 9 Отрицательных связей 1 |
а) б)
Рис. 8. Связи показателя TOTKLA с другими показателями: а) – сегмента 4 «Производство воды»; б) – сегмента 5 «Второй подъем»
Знаки «+» и «–» обозначают характер парной связи. BTFLOK (дозы флокулянта по активной части на БКО, Праестол - высокие значения) связан с TOTKLA положительной связью, значит увеличение первого ведет к увеличению второго. Обратная ситуация наблюдается с параметром fBTAM (Аммиачная вода, Факт/Производство воды). Подобная работа проводится для каждого целевого показателя, в результате чего получается не только граф парных связей, но и строится главное подмножество вовлеченных показателей.
Целевой показатель TOTKLA имеет всего:
124 вовлечённых показателя;
+
NCHClP
Обзор вовлеченных показателей
Сегменты сети водоснабжения (ВС) ПУ «Кронштадт»: число сегментов – 6 (сегменты 1 персонал и 2 – сооружения при изложении данного решения условно отнесены к дивизиону водоснабжению); число показателей в сегментах (всего) 202; число вовлечённых показателей (всего) 129.
Сегменты сети водоотведения (ВО) ПУ «Кронштадт»: число сегментов – 4; число показателей в сегментах (всего) – 209; число вовлечённых показателей (всего) – 129.
Распределение вовлечённых показателей по целевым показателям: всего показателей – 32; всего для показателя в сегментах ВС – 16; всего для показателя в сегментах ВО – 16.
Распределение вовлечённых показателей по сегментам: всего для ВС – 129; всего для сегмента ВС – 21, 5; число показателей в сегменте ВС – 34.
Всего для ВО – 129. Всего для сегмента ВО – 32,5. Число показателей в сегменте ВО – 52.
|
Вклады вовлеченных показателей по сегментам ВО
|
а) б)
Рис. 9. Вовлеченные показатели:
а) – распределение по целевым показателям в сетях ВС и ВО;
б) – проявленность влияния в сегментах сетей ВС и ВО
В таблице ниже представлено полное множество показателей, вовлеченных в формирование изменчивости целевых показателей.
Таблица 8. Полное множество показателей, вовлеченных в формирование изменчивости целевых показателей.
MCHAMMP |
Число показа-телей |
MFXpHP |
|||||||
OTKLAB |
TOTKLA |
fKolPS |
fU10 |
SPAI |
PEREL |
TREZ |
+
+ |
||
Сооружения |
35 |
0/5 |
2/2 |
0/8 |
2/6 |
2/3 |
0/1 |
2/2 |
+
NCHAMMP |
Персонал |
20 |
2/2 |
3/5 |
3/3 |
3/5 |
4/0 |
0/0 |
3/7 |
+ |
Источник воды. 1-й подъем |
36 |
2/7 |
4/9 |
7/6 |
9/0 |
4/4 |
5/0 |
0/1 |
+
NCHClP |
Производство воды |
31 |
4/3 |
3/5 |
3/3 |
7/0 |
4/0 |
2/0 |
2/3 |
NFXCLRP |
2-й подъем |
34 |
8/7 |
9/1 |
8/3 |
9/0 |
4/4 |
4/0 |
4/1 |
7/2 |
Водоподача |
46 |
12/0 |
18/1 |
14/0 |
15/0 |
7/5 |
7/0 |
14/0 |
7/1 |
Итого Водоснабжение |
202 |
52 |
62 |
58 |
56 |
41 |
19 |
39 |
39 |
Перекачка сточной воды |
43 |
8/3 |
11/7 |
2/5 |
2/8 |
7/4 |
3/0 |
5/9 |
5/2 |
Механическая очистка |
32 |
4/2 |
4/8 |
1/1 |
3/3 |
1/5 |
0/0 |
5/5 |
0/1 |
Биологическая очистка |
47 |
3/1 |
5/10 |
2/4 |
4/11 |
2/2 |
0/0 |
5/11 |
1/1 |
Выпуск |
87 |
5/2 |
7/10 |
5/4 |
5/12 |
3/4 |
7/2 |
8/14 |
3/4 |
Итого Водоотведение |
209 |
28 |
62 |
24 |
49 |
28 |
12 |
62 |
17 |
ВСЕГО |
411 |
80 |
124 |
82 |
107 |
69 |
31 |
101 |
56 |
Примечание |
Запись в ячейке вида А/В означает: А- количество парных связей целевого и вовлеченных показателей со знаком «+», В- количество парных связй со знаком «-». Пример: связи TOTKLA с показателями сегмента «Производство воды». Всего в сегменте 31 показатель. Восемь показателей из этого сегмента связаны с TOTKLA (см. рисунок): три связи имеют знак «+», пять связей – знак «-». |
||||||||
Главное помножество определяется автоматически с использованием специальной процедуры, схематически представленной на рисунке ниже.
Рис. 10. Схема процедуры вычисления главного подмножества вовлеченных показателей
Всего есть 411 показателей системы ПУ «Конштадт» (без учета показателей окружающей среды), где: 202 показателя сети ВС; 209 показатлей сети ВО. Соответственно вовлеченных показателей 258, где: 129 – сеть ВС; 129 – сеть ВО.
Процедура использует меры слов языка систем ФОС. Слова языка систем порождают первый () и второй - (e,f) информацонные ранги показателей системы водоснабжения ПУ «Кронштадт». На базе каждого из этих рангов выявляются группы сильных (С) и слабых показателей.
(a,b,c) – эмпирическая весомость актуальных значений показателя (мера, полученная из оценок a – мера слова «Представительность», b – мера слова «Коррелятивность », c – мера слова «Осуществлнность»).
(e,f) –статистическая однородность актуальных значений показателя (мера, полученная из оценок e – мера слова «Представительность типичного и особенного» и f – мера слова «Выражение внутрисистемных корреляций»).
На базе ценок первого информационного ранга и количественной оценки слова «Системная обусловленность» определяется потенциал адекватости Р((a,b,c); d) – выражения эмпирической весомости показателей, где d – мера слова «Системная обусловленность». На базе второго информационного ранга и количественной оценки слова «акцентирование существенного» находятся значения потенциала адекватности выражения второго информацинного ранга.
На базе Р((a,b,c); d) вычисляется множество всех подмножеств показателей с первым иформационным рангом, а на базе R((e,f)) – множество всех подмножеств показателей с вторым информационным рангом. Из этих множеств выявляются подмножества:
П/В, П/СР, НТ/В, где П – пложительный, НТ – нейтральный потенциалы адекватности первого (второго) информационного рангов;
В – высокий, НТ – нейтральный уровни значений первого (второго) информационных рангов.
По степени воздействия на целевые показатели по первому информационному рангу представлена таблица группы вовлеченных показателей и результаты тклассификации по степени воздействия, которую можно увидеть ниже.
Таблица 9. Группы вовлеченных показателей и результаты их классификации по степени воздействия на целевые показатели по первому инфорационному рангу (без учета показателей окружения).
Слова языка систем |
Ранжированный список показателей |
Количество показателей |
Число классов эквивалентности |
Число вхождений в классы |
Максимальный размер класса |
Представительность
|
Лучшие |
103 |
23 |
64 |
5 |
Хорошие |
51 |
11 |
22 |
2 |
|
Средние |
103 |
14 |
37 |
6 |
|
Плохие |
51 |
2 |
4 |
2 |
|
Худшие |
103 |
7 |
14 |
2 |
|
Всего |
411 |
57 |
141 |
|
|
Коррелятивность |
Лучшие |
103 |
1 |
2 |
2 |
Хорошие |
52 |
2 |
4 |
2 |
|
Средние |
102 |
4 |
8 |
2 |
|
Плохие |
51 |
Нет |
0 |
0 |
|
Худшие |
103 |
1 |
2 |
2 |
|
Всего |
411 |
8 |
12 |
|
|
Осуществленность |
Лучшие |
110 |
24 |
107 |
10 |
Хорошие |
51 |
7 |
49 |
8 |
|
Средние |
96 |
19 |
81 |
8 |
|
Плохие |
51 |
15 |
38 |
4 |
|
Худшие |
103 |
21 |
48 |
5 |
|
Всего |
411 |
86 |
323 |
|
По второму информационному рангу построена аналогичная таблица, в которой используются слова языка систем «Акцентирование существенного», «Представительность типичного и особенного», «Выражение внутрисистемных корреляций».
Для систем ВС четырех ПУ ЮЗВ получены четыре пары таких таблиц. Для системы ВС ПУ «Кронштадт» в итоге имеем: 71 вовлеченный показатель главного подмножества, в котором 31 показатель – для сетей ВС и 40 показателей – для сетей ВО.
Таблица 10. Распределение вовлеченных показателей по сегментам системы (ПУ «Кронштадт»)
№ |
Имя сегмента |
Число вовлеченных показателей из главного подмножества - 71 |
1 |
Сооружения |
0 |
2 |
Персонал |
0 |
3 |
Источник воды. 1-й подъем |
5 |
4 |
Производство воды |
3 |
5 |
2-й подъем |
13 |
6 |
Водоподача |
10 |
7 |
Перекачка сточной воды |
8 |
8 |
Механическая очистка |
9 |
9 |
Биологическая очистка |
11 |
10 |
Выпуск |
12 |
Также составлен список вовлеченных показателей из главного подмножества ПУ «Кронштадт», представленный в таблице ниже.
Таблица 11. Список вовлеченных показателей из главного подмножества (ПУ «Кронштадт»)
№ |
Показатель |
№ сегмента |
Содержание показателя |
|||
1 |
MFXpHI |
3 |
Физические определения. рН/Источник/average |
|||
2 |
XFXpHI |
3 |
Физические определения. рН/Источник/max |
|||
3 |
MCHOKI |
3 |
Химические определения. Окисляемость перманганат./Источник/ average |
|||
4 |
XCHOKI |
3 |
Химические определения. Окисляемость перманганат./Источник/ max |
|||
5 |
NBATERMI |
3 |
Термотолерантные колиформные бактерии/Источник/min |
|||
6 |
cELPEUp |
4 |
Электроэнергия. Производство воды |
|||
7 |
fBTAM |
4 |
Аммиачная вода, Факт |
|||
8 |
BTAL2 |
4 |
Дозы AL2(SO4) |
|||
9 |
minPEU |
5 |
Подано воды в сутки ВНС-2 подъема, min |
|||
10 |
pBOCPOD |
5 |
Подано воды со второго подъема. . план |
|||
11 |
MFXCLRP |
5 |
Физические определения. Цветность /II под/ average |
|||
12 |
XFXCLRP |
5 |
Физические определения. Цветность /II под/ max |
|||
13 |
NFXCLRP |
5 |
Физические определения. Цветность /II под/ min |
|||
14 |
MFXpHP |
5 |
Физические определения. рН/II под/ average |
|||
15 |
NFXpHP |
5 |
Физические определения. рН/II под/ min |
|||
16 |
MCHOKP |
5 |
Химические определения. Окисляемость перманганат./II под/ average |
|||
17 |
OPQOCISL |
5 |
Перманганатная окисляемость/Выход со станции |
|||
18 |
MCHAMMP |
5 |
Химические определения. Аммоний/II под/ average |
|||
19 |
XCHAMMP |
5 |
Химические определения. Аммоний/II под/ max |
|||
20 |
NCHAMMP |
5 |
Химические определения. Аммоний/II под/ min |
|||
21 |
MCHAlP |
5 |
Химические определения. Остаточ. алюминий/II под/ average |
|||
22 |
JALL |
6 |
Всего жалоб |
|||
23 |
TOTKLA |
6 |
Время отключения абонентов |
|||
24 |
fU10 |
6 |
Факт. Удельное количество на 10 км |
|||
25 |
PRHC35 |
6 |
Среднесуточная производительность |
|||
26 |
ENHC35 |
6 |
Расход электроэнергии |
|||
27 |
XQOpH |
6 |
Обобщенные/рН/ max |
|||
28 |
pORVALL |
6 |
Подано для реализации в городскую сеть, всего. План |
|||
29 |
pRELV |
6 |
Реализация, всего. План |
|||
30 |
fRELV |
6 |
Реализация, всего. Факт |
|||
31 |
fPOTTRd |
6 |
Неучтенные расходы и потери при транспортировке в % к общей подаче. Факт |
|||
32 |
KXPKI |
7 |
ХПК. Вход на КОС |
|||
33 |
KCUI |
7 |
Медь. Вход на КОС |
|||
34 |
KOSTI |
7 |
Сухой остаток. Вход на КОС |
|||
35 |
KOCCUTA |
7 |
Суточный приток, max |
|||
36 |
KOCCUTI |
7 |
Суточный приток, min |
|||
37 |
KOCCAS |
7 |
Часовой приток в сутки с max притоком, average |
|||
38 |
KOCNER |
7 |
Коэффициент неравномерности, сут. |
|||
39 |
RCTTI |
7 |
Температура. КОС вход |
|||
40 |
oELPEUz |
8 |
Электроэнергия. Очистка сточной воды |
|||
41 |
KOCOTCT |
8 |
Время работы |
|||
42 |
KOCOTCR |
8 |
Время ремонта |
|||
43 |
KOCOTCVI |
8 |
Взвешенные в-ва, мг/л В поступающей воде |
|||
44 |
KOCOTCBI |
8 |
БПК5, мг/л В поступающей воде |
|||
45 |
KOCOTCVO |
8 |
Взвешенные в-ва, мг/л В выходящей воде |
|||
46 |
KOCPECVL |
8 |
Характеристика песка из песколовок. Влажность |
|||
47 |
KOCPECCO |
8 |
Характеристика песка из песколовок. Содержание песка |
|||
48 |
KOCPECF2 |
8 |
Фракционный состав. более 0,25 |
|||
49 |
KOCBTTPR |
9 |
Время пребывания |
|||
50 |
KOCBTALL |
9 |
Вынос активного ила |
|||
51 |
KOCBTKON |
9 |
Возвратный ил Концентрация вз-ых в-в |
|||
52 |
KOCBTBUN |
9 |
Прирост ила Всего вынесено из отстойников избыточного ила |
|||
53 |
KOCILCUX |
9 |
Поступающая смесь осадков содержание сухого вещества |
|||
54 |
KOCAEREM |
9 |
Время ремонта |
|||
55 |
KOCAEILK |
9 |
Доза активного ила в канале |
|||
56 |
KOCAEBP |
9 |
БПК5 натуральная в выходящей воде |
|||
57 |
KOCAEO2 |
9 |
Растворенный кислородв аэротенках |
|||
58 |
KOCAEAE |
9 |
Интенсивность аэрации |
|||
59 |
KOCAEEL |
9 |
Расход электроэнергии: всего |
|||
60 |
KAZOT% |
10 |
Азот общий. % снижения |
|||
61 |
KAZOTNO |
10 |
Азот нитратов. Выход с КОС |
|||
62 |
KFO% |
10 |
Фосфор общий. % снижения |
|||
63 |
KFFO |
10 |
Фосфор фосфатов . Выход с КОС |
|||
64 |
KNEFTO |
10 |
Нефтепродукты. Выход с КОС |
|||
65 |
KAPAVO |
10 |
АПАВ. Выход с КОС |
|||
66 |
RCTTO |
10 |
Температура. КОС выход |
|||
67 |
RCTTD |
10 |
Температура. КОС дельта |
|||
68 |
RCTBPK5D |
10 |
БПК5. КОС дельта |
|||
69 |
RCTXPKD |
10 |
ХПК. КОС дельта |
|||
70 |
RCTAAMD |
10 |
Азот аммонийный. КОС дельта |
|||
71 |
RCTPOD |
10 |
Фосфор общий. КОС дельта |
|||
Вывод по ПУ «Кронштадт»: установлены показатели, образующие полное множество в количестве 256 штук и главные подмножества вовлеченных показателей для сетей ВС в количестве 30 штук и для сетей ВО 41 показатель.
