Курсовая работа / Tema_2_Rekonstruktivny_analiz_avariynosti

1

Тема 2

Реконструктивный анализ состояний аварийности коммунальных сетей водоснабжения и водоотведения мегаполиса (на примере ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»).

1. Объект

ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»:

-количество работающих ~ 6000 человек;

-количество зданий и сооружений ~ 1000;

-протяженность сетей водоснабжения ~ 8000 км;

-протяженность сетей водоотведения ~ 8000 км;

-две автоколонны (в каждой ~ 500 автомобилей).

ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» имеет дивизиональную организационную структуру (дивизионы водоснабжения и водоотведения). Каждый дивизион имеет группу производственных управлений (ПУ), осуществляющих управление сетями и сооружениями ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» в конкретных территориальных районах мегаполиса.

Впредлагаемом решении ГУП«Водоканал Санкт-Петербурга» представлен «ЮгоЗападным Водоканалом» (далее ЮЗВ). ЮЗВ – единица бизнеса ГУП «Водоканал СанктПетербурга», описывается в прямых показателях, рассматривается как система.

Всостав ЮЗВ входят: ПУ «Кронштадт»; ПУ «Колпино»; ПУ «Пушкин»; ПУ «Петродворец». Каждое ПУ – субъект производственно-хозяйственной деятельности ЮЗВ, описывается в прямых показателях, характеризуется в целом как единая система, являющаяся частью единой системы Водоканала Санкт-Петербурга .

Сооружения, сети водоснабжения, сети водоотведения каждого ПУ ЮЗВ являются объектами контроля, описываются в прямых показателях, характеризуются в целом (отдельно для водоснабжения и для водоотведения). Прошлая хозяйственная деятельность ЮЗВ отражена в значениях показателей(архив данных ГУП«Водоканал СанктПетербурга»). Данные о прошлых периодах деятельности ЮЗВ охватывают в данном решении 54 месяца наблюдений (с января 2004г. по июль 2008г.) большого числа показателей. Значения всех показателей за каждый конкретный месяц деятельности характеризует состояние производственно-хозяйственной системы предприятия в этом месяце.

Хозяйственная деятельность каждого ПУ как системы отражается в показателях, распределенных по сегментам деятельности системы ПУ(13 сегментов): «Сооружения», «Персонал», «Источник воды (1-й подъем)», «Производство воды», «2-й подъем», «Водоподача», «Перекачка сточной воды», «Механическая очистка», «Биологическая очистка», «Выпуск», «Финансы», «Менеджмент рисков».

Вкачестве окружающей среды каждого ПУ как системы следует принять «Погодные условия (осадки, температура», «геофизические условия», «городской транспорт и транспортная инфраструктура города», «теплосети и энергосети города»).

Данные по проблемам аварийности должны быть полными насколько это возможно. Охват системы ЮЗВ в данных неполный. Для системного исследования в целях выявления

ипредотвращения нежелательных технологических, экологических, социальных и корпоративных рисков целесообразно развивать систему мониторинга состояний ЮЗВ.

3

водоотведения, производится полное завершенное научно-достоверное знания о нежелательных и угрожающих последствиях аварийности в каждом ПУ.

Значение каждого показателя измеряется один раз в месяц (всего 54 значения). В данных для ПУ «Кронштадт» имеется 15606 (»30%) пропусков значений (это – плохой показатель качества исходных данных о системе). Количество пропусков данных в исходном эмпирическом описании системы каждого ПУ различается. В каждом ПУ попуски значений по-разному распределены на множестве показателей и между сегментами эмпирического описания. Количественные характеристики пропусков получены в эмпирическом портрете системы каждого ПУ. Кроме этого, в эмпирическом портрете системы каждого ПУ для каждого показателя определен вид шкалы его измерения.

Метод ФОС использует только количественные и порядковые шкалы. Переменные, принимающие значения на иных шкалах, должны быть перекодированы.

Таблица 3. Формирование исходного эмпирического описания каждого ПУ ЮЗВ.

4

Формат представления «системы в данных» – таблица «Объект – свойство», где:

каждая строка (объект) – состояние системы с учетом ее окружения за один месяц(всего 54 месяца наблюдений); каждый столбец (свойство) – конкретный показатель состояния системы или ее окружения; каждая ячейка – значение конкретного показателя (свойства) системы в ее конкретном состоянии.

Формат представления «системы в отношениях» – граф связей, где в качестве вершин графа выступают показатели системы, а в качестве связей – бинарные статистические связи показателей.

Таблица 6. ПУ «Кронштадт» (проявленность системы).

6

3.Целевые показатели

Показатели аварийности сетей водоснабжения и водоотведения задают эксперты предметной области. Составы и количества показателей аварийности для водоснабжения и водоотведения различаются. Метод решения проблем аварийности на базе ФОС– один тот же для каждого дивизиона ЮЗВ. Решение получено для целевых показателей аварийности сетей водоснабжения и водоотведения.

Эксперты предметной области дивизиона водоснабжения ЮЗВ указали 16 целевых показателей аварийности.

территориальных ПУ ЮЗВ существенно различны. Фактор «район ЮЗВ» («Кронштадт» (1-й район), «Петродворец» (2-й район), «Колпино» (3-й район), «Пушкин» (4-й район)) играет важную роль в определении закономерностей изменчивости целевых показтателей аварийности сетей водоснабжения, рис. 3.

Еще одним существенным фактором аварийности является время года(холодное, теплое). Аварийность в теплое время года выше, рис. 4.

Совместное проявление этих двух факторов иллюстрирует рис. 5.

8

4.Вовлеченные показатели

В каждой территориальной системе ЮЗВ все показатели связаны между собой. Связи целевых показателей с вовлеченными показателями наиболее активны и существенны.

Дано: все значимые парные связи между показателями.

Найти: все вовлеченные показатели и главное подмножество вовлеченных показателей для каждого территориального района ЮЗВ .

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 подмножест-

ва?

-как прогнозировать и оценить риск возникновения аварийных ситуаций, событий, состояний по целевым и вовлеченным показателям?

Пример (ПУ «Кронштадт»): Целевой показатель TOTKLA (время отключения абонентов).

Изменчивость показателя TOTKLA обусловлена показателями из всех сегментов системы и ее окружения. Знаки «+» и «-» определяют характер парной связи между TOTKLA и вовлеченными показателями.

Целевой показатель TOTKLA имеет всего: 124 вовлеченных показателя;

62 связи с показателями сети водоснабжения (сегменты 1-6), из них 39 – положительных и 23 - отрицательных; 62 связи с показатели водоотведения (сегменты 7-10), из них 27 – положительных и 35 – отрицательных.

Обзор вовлеченных показателей, рис. 7 1.Сегменты сети водоснабжения (ВС) ПУ «Кронштадт»: число сегментов – 6 (сегмен-

ты 1- персонал и 2 – сооружения при изложении данного решения условно отнесены к

9

дивизиону водоснабжения); число показателей в сегментах (всего) - 202; число вовлеченных показателей (всего) - 129.

2.Сегменты сети водоотведения (ВО) ПУ «Кронштадт»: число сегментов – 4; число показателей в сегментах (всего) – 209; число вовлеченных показателей (всего) – 129.

3.Распределение вовлеченных показателей по целевым показателям: всего для показателя – 32; всего для показателя в сегментах ВС – 16; всего для показателя в сегментах ВО

– 16.

4.Распределение вовлеченных показателей по сегментам: всего для ВС – 129; всего для сегмента ВС – 21, 5; число показателей в сегменте ВС – 34.

5.Всего для ВО – 129. Всего для сегмента ВО – 32,5. Число показателей в сегменте ВО

– 52.

Таблица 9. Полное множество показателей, вовлеченных в формирование изменчивости целевых показателей.