Запропоновано модель у вигляді регулярної технологічної схеми і подано її математичний опис як орієнтований граф. Показано методику переходу до опису технологічних схем у матричній формі, зручній для розробки програмних процедур вибору шляхів помпування.

Предложен алгоритм экономически обоснованного выбора насосных агрегатов, включаемых в рабочую технологическую схему насосной станции, позволяющий эффективно решать задачу ресурсосбережения на этапе компоновки технологической схемы. Может быть использован при создании программного обеспечения компьютеризованных систем управления насосными станциями.

Розроблена методика проведення експлуатаційних випробувань електрозаглибних насосів у виробничих умовах за допомогою розробленого універсального стенду. Проведені теоретичні дослідження тривалості оптимального періоду ефективної роботи насосів ЕЦВ. Розглянуті та визначені значимі фактори, що впливають на зношення електрозаглибних насосів. Проведені експериментальні дослідження змін характеристик електрозаглибних насосів внаслідок їх фізичного зношення з часом. Розроблено математичну модель прогнозування подачі води свердловинами в функції від часу за допомогою ПЕОМ, з визначенням терміну виведення насосного обладнання свердловини на ремонт. Розроблена методика експлуатації свердловин. Дисертаційна робота забезпечує більш раціональну експлуатацію свердловин і насосного обладнання із збільшенням подачі води та економією електроенергії і дає можливість планування роботи підприємств водопровідного господарства.

Розглядається задача оптимального керування нестаціонарним потоком води у відкритому каналі з метою найкращого задоволення потреб водоспоживачів і мінімізації перехідних процесів. Досліджені питання керованості для випадку регулювання водопостачання верхньоб'єфному споживачеві. Задача розв'язується прямими екстремальними методами на основі градієнта цільового функціонала. Приводяться тестові розрахунки.

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми запобігання гідравлічного удару під час короткочасного вимкнення електропостачання головного електроприводу насосного агрегату за допомогою додаткового електродвигуна, який розміщується на одному валу з головним приводом та підвищує час вибігу насосного агрегату, що дозволяє одержати успішний самозапуск. Розглянуто вплив різних факторів на процеси вибігу та самозапуску на підставі аналізу рівнянь збереження моменту кількості руху та їх аналітичного вирішення. Наведено аналіз залежності падіння кутової швидкості від часу за умов вибігу насосного агрегату та її підвищення під час розвороту останього. Використання розглянутого методу зниження ризику формування гідравлічного удару дозволяє отримати економічний ефект у розмірі 128 тис. грн. за рік.

Виконано аналіз існуючих автоматизованих систем управління тепловодопостачанням. Розглянуто принципи побудови та перспективи розвитку даних систем.

Вперше відображено режими роботи енергопостачальних комплексів топологічними моделями, видозмінними залежно від режимів роботи трубопровідних систем, а також на базі зібраної інформації змодельовано координати місця витоку цільового продукту (ЦП). Запропоновано принципово нові засоби збору інформації за умов функціонування АСУ ТП, технічні засоби створення комфортних умов і захисту масового споживача з одночасною економією ЦП. Розроблено принципи, теоретичні основи та моделі прогнозування витрат ЦП з імовірнісним характером його споживання. Визначено методи моделювання та закони регулювання режимів роботи насосно-компресорних установок у разі надлишкового та недостатнього надходження ЦП за умов функціонування АСУ ТП. Наведено універсальний критерій оптимальності функціонування систем розподілу цільового продукту. Запропоновано алгоритми телемеханічного контролю і управління потокорозподілом ЦП. Окреслено основні вимоги до засобів збору інформації та регулюючих органів енергетичних трубопровідних систем.

Розглянуто питання управління режимними параметрами (тиском і витратами) за допомогою зміни кутової швидкості обертання ротору насосного агрегату. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень впливу даної швидкості на режимні параметри магістрального водопроводу на різних відстанях від насосної станції. Розроблено дослідний стенд на діючому водопроводі, що дозволило змінювати кутову швидкість обертання ротора насосного агрегату в значних межах з різним часом, необхідним для даної зміни. За результатами досліджень отримано залежності режимних параметрів від часу за різних змін даної швидкості. Розроблено схему автоматизованого управління режимами роботи насосного агрегату.

Вивчено технічний стан гідравлічних опор водоводів діаметром 1200 - 1600 мм за результатом експлуатації тривалістю майже 40 років. Запропоновано ряд емпіричних формул для здійснення розрахунків та оцінювання необхідності проведення реновації водоводів. У процесі конструювання емпіричних залежностей, що визначають середньодобове водоспоживання, окрім загальноприйнятого параметра - чисельності населення міста та потреб підприємств, враховано вплив температури та вологості повітря, пружності водяної пари, сонячної радіації, ореолів забруднення та інших параметрів. Використання даних формул дає можливість визначити водоспоживання, здійснювати прогноз з урахуванням гіпотетичного змінення клімату. Описано метод визначення диктуючої точки мережі. Запропоновано двоконтурне автоматичне керування системою подачі та розподілу води, що дозволяє стабілізувати напір у диктуючій точці системи. Наведено методи оцінки відмов елементів водомережі, адресного вибору зношених ділянок мережі для реновації, оцінки стану сантехобладнання в житловому фонді міста.

Досліджено питання підвищення ефективності роботи насосних установок (НУ) водопостачання за рахунок застосування раціональної системи регульованого електропривода, що враховує особливості паралельно працюючих агрегатів вихідні технічні параметри системи водоспоживання. Визначено реальний технологічний діапазон регульованого насоса. Отримано рівняння та характеристики для визначення меж регулювання продуктивності НУ в разі зміни швидкості обертання двигуна насосу. Обгрунтовано доцільність застосування системи тиристорний регулятор напруги - асинхронний двигун (ТРН - АД), що дозволяє здійснити почерговий пуск приводів і регулювання швидкості двигуна в допустимих межах. Досліджено струмове завантаження АД за умов живлення через ТРН для визначення ділянок роботи двигуна без перегріву. Запропоновано двопараметричний метод регулювання продуктивності насоса з метою виключення перегріву двигуна. Розроблено принцип побудови систем автоматичного регулювання параметрів НУ без використання технологічних датчиків тиску та витрати, що дозволяють визначати технологічні параметри за параметрами споживання електроенергії насосних агрегатів і апроксимованими характеристиками турбомеханізмів. Наведено метод техніко-економічної оцінки ефективності застосування системи ТРН - АД у НУ групового характеру з урахуванням втрат потужності в двигуні та перетворювальних пристроях.

На основании анализа методов оценки ожидаемых уровней шума в расчетных точках коммунальных объектов и прилегающей жилой зоны, требующих большого количества расчетов и графических построений, разработано специализированное программное обеспечение - систему "Экспорт", в основу которой положен дифференциальный метод исследования шумового поля.

Установлена зависимость величины повторного использования воды от температуры в оборотном цикле условно чистых вод. Внедрен способ повторного использования воды в оборотном цикле условно чистых вод, при котором часть отработанной воды с температурой ниже допустимых 32 °С закачивают в трубопровод подачи воды по трубопроводу, расположенному параллельно охладительным устройствам. По мере снижения температуры воды объем подачи увеличивают и при температуре меньше 25 °С доводят до 85 - 90 % от общего объема подачи, что позволяет уменьшить затраты.

Розроблено методи й алгоритми автоматизованого енергоощадного управління режимом роботи насосної станції. Завдання енергоощадного управління режимом роботи насосної станції у системі водопостачання вирішено за техніко-економічним критерієм ефективності, що відповідає економічним інтересам абонентів. Наведено методи формування оптимального технологічного завдання для насосної станції, енергоощадного управління режимом роботи технологічного обладнання, координації режимів роботи регульованих насосних агрегатів даної станції, їх алгоритмічне та програмне забезпечення, функціональну структуру автоматизованої системи управління насосної станції.

Проаналізовано технологічний процес водопостачання. На цій основі визначено основні задачі взаємозалежного управління насосними станціями за умов нестабільного водопостачання. Виконано функціональну декомпозицію автоматизованого процесу прийняття рішень з керування режимом роботи насосних станцій і координації локальних систем керування насосним обладнанням водопостачання, автоматизація.

Розглянуто основні типи водозабірних споруд для забору води із підземних і поверхневих джерел. Висвітлено їх конструктивні особливості та основні принципи розрахунку. Наведено вимоги щодо проектування даних споруд, визначено умови використання водозабірних свердловин, горизонтальних і променевих водозаборів, шахтних колодязів.

Рассмотрены основные типы водозаборных сооружений для взятия проб воды из подземных и поверхностных источников. Освещены их конструктивные особенности и основные принципы расчета. Приведены требования к проектированию данных сооружений, определены условия использования водозаборных скважин, горизонтальных и лучевых водозаборов, шахтных колодцев.

Відзначено, що в ході розробки автоматизованої системи керування потокорозподілом у СПРВ на довгому інтервалі часу важливу роль відіграє побудування моделі об'єкту, яка адекватно відображає технологічні процеси, які мають місце в системах подачі й розподілу води. Показано, що моделі, які використано раніше, є наближеними і зводять багатокритеріальну задачу підтримки прийняття рішень до скалярної задачі випуклого математичного програмування. Запропоновано математично формулювати задачу як задачу узагальненого математичного програмування й використовувати для її розв'язання багатокрокову схему даного програмування. Показано, що алгоритм, який реалізує розв'язок сформульованої задачі, може мати різну інформаційну структуру. Запропоновано використовувати послідовний вибір, який реалізується послідовною схемою узагальненого математичного програмування. Наведено порівняльний аналіз запропонованого алгоритму з найбільш відомим з існуючих - диференціальним алгоритмом професора Євдокимова А. Г., який реалізує розв'язання задачі структурно-параметричної оптимізації СПРВ. На підставі аналізу доведено перевагу розробленого алгоритму над існуючим за всіма критеріями. Алгоритм реалізовано у вигляді пакету прикладних програм, який впроваджений у виробництво підприємств управління водопровідно-каналізаційних господарств Донецького регіону України.

На базі ієрархічної системи математичних моделей, алгоритмів та інженерних методик з інтелектуального забезпечення підтримки прийняття проектних рішень запропоновано математичну модель системи автоматизованого проектування (САПР) для оцінювання й обгрунтування вибору оптимальних варіантів засобів обліку водоспоживання в системах водопостачання. Модель САПР побудовано на базі методів нечітких парних порівнянь, що грунтуються на використанні групових критеріїв оцінювання: корисності, плати за корисність, стійкості до збурень та зручності контролю водного потоку.

Уперше розроблено задачі автоматизованого керування потокорозподілом систем подачі й розподілу води (СПРВ) за штатних та аварійних режимів роботи як багатокритеріальні задачі узагальненого математичного програмування з незаданими бінарними відношеннями, а також математичні моделі, що адекватно описують процеси в СПРВ. Розроблено алгоритми розв'язання задачі раціонального автоматизованого керування потокорозподілом СПРВ, що відображають розвиток багатокрокових алгоритмів розв'язання задачі багатокритеріальної оптимізації щодо специфіки СПРВ. Досліджено задачу локалізації аварійної ділянки шляхом топологічних перетворень графа мережі, доведено теореми, що постулюють єдиність розбивки графа на локалізуючі компоненти та єдність розбивки графа на гіперграфи.

Розроблено математичні моделі та методи оптимального оперативного керування режимами роботи насосних станцій (НС) у разі випадкового характеру об'єкта керування та його зовнішнього середовища, застосування яких дозволить зменшити фактичні енерговитрати на функціонування НС і збільшити ефективність функціонування останньої. Запропоновано оптимальний, з точки зору енерговитрат, метод оперативного планування режимів роботи НС з резервуарами, що враховує фазові обмеження на змінні стану та вектор керуючих впливів. Розглянуто його адаптації для різноманітних структур НС і засобів керування подачею насосних агрегатів.

Предложено устройство для регулирования водопотребления, которое позволяет за счет варьирования зачетных (по совокупности критериев в каждую единицу времени) значений обеспечить автоматизированный учет расхода воды, регулирование его и исключение субъективизма во взаимоотношениях между поставщиком и потребителем питьевой воды.

In article the device for regulation of water consumption which allows to provide automated is offered, due to a variation test, on set of criteria in each time unit, the account of values of the charge of water, regulation of its charge and exceptionof subjectivity in mutual relation the supplier - consumer of potable water.