Научный руководитель:
Область исследования
Тип исследования
Аннотация (краткое описание)
Наименование темы программы: «Разработка программного продукта для цифровизации и оптимизации работы системы теплоснабжения городов Казахстана». Цель программы - разработка цифрового двойника тепловых сетей городов Казахстана. Проблема направлена на разработку программного продукта с искусственным интеллектом (далее - Системы) для моделирования и оптимизации работы тепловой сети, а также прогнозирования аварийных нестационарных процессов в сети. Можно выделить следующие задачи, решению которых способствует внедрение создаваемого программного продукта (ПК): сокращение уровня аварийности и, как следствие, времени отключения потребителей от тепла; повышение энергоэффективности сетей за счет уменьшения тепловых потерь и излишней выработки топлива на источниках тепла; прозрачности работы тепловой сети в части услуг теплоснабжения. Цифровые технологии помогут сократить время на устранение аварий и их количество, а также перерывов в снабжении теплом будет меньше. Цифровизация теплосети позволит быстро и прозрачно реагировать на вопросы жителей в части услуг теплоснабжения. Мотивация программы состоит в разработке ПК для моделирования, мониторинга и оптимизации показателей работы тепловых сетей, создании цифровых двойников тепловых сетей городов Павлодар и Алматы. Основные подходы и гипотезы исследования: - новые подходы (модели, методы, алгоритмы, программные модули, технологии) ПК цифрового двойника городской теплосети; - интеллектуальные алгоритмы, программные модули для анализа и процесса принятия решений технико-экономических показателей режимов работы системы теплоснабжения для обеспечения экономичных режимов тепловых источников и насосных станций; - модели, алгоритмы графического представления объектов системы теплоснабжения с полным топологическим описанием связности объектов; - модели, алгоритмы паспортизации объектов системы теплоснабжения; - модели, методы, алгоритмы, программные модули гидравлических расчетов тепловых сетей любой степени закольцованности, в том числе гидравлический расчет при совместной работе нескольких источников тепловой энергии на единую тепловую сеть; - модели, методы, алгоритмы, программные модули при моделировании всех видов переключений, осуществляемых в тепловых сетях, в том числе переключений тепловых нагрузок между источниками тепловой энергии; - модели и методы расчета балансов тепловой энергии по источникам тепловой энергии и по территориальному признаку; - модели, методы, алгоритмы, программные модули расчета потерь тепловой энергии через изоляцию и с утечками теплоносителя; - модели, методы, алгоритмы, программные модули прогнозирования аварийных ситуации в теплосети; - методики измерения гидравлических и тепловых характеристик теплосети; - методы, алгоритмы технического сопровождения цифрового двойника теплосети. Цель программы достигается путем решения следующих задач: 1. Проектирование базы данных для цифровизации объектов Системы; 2. Создание базового расчётного комплекса путем построения математических моделей и разработки интеллектуальных модулей Системы; 3. Разработка пользовательского интерфейса Системы; 4. Тепло-гидравлические расчёты распределительных тепловых сетей в связке с магистральными сетями города; 5. Разработка инструментов идентификации и верификации параметров теплосети исходя их фактических данных работы теплоснабжения города; 6. Создание интеллектуальной системы расчетов планирования и оптимизации работы тепловой сети; 7. Анализ сценариев перспективного развития городской тепловой сети путем построения пьезометрических графиков по результатам расчетов. 8. Разработка геоинформационной системы (ГИС) цифрового двойника городской тепловой сети Ожидаемые результаты. В результате выполнения научно-технической программы (НТП) будет создан программный продукт цифрового двойника тепловых сетей cо следующими модулями: - расчётный комплекс, позволяющий строить тепловые сети на карте, проводить гидравлические и тепловые расчёты магистральных тепловых сетей города; - модули ПК для тепло-гидравлических расчётов распределительных (квартальных) тепловых сетей в связке с магистральными сетями города; - модули ПК для проведения расчетов планирования и оптимизации работы тепловой сети; - модули ПК для моделирования возникающих нестационарных процессов в сети; - модули тепло-гидравлических расчетов при совместной работе нескольких источников тепловой энергии на единую тепловую сеть; - расчеты потерь тепловой энергии через изоляцию с утечками теплоносителя; - прогнозирование аварийных ситуаций в теплосети. Цифровизация позволяет дать полное описание сложной интеллектуальной сети, рассматривая все ее аспекты от оптимального распределения теплоносителя до реализации стратегий управления теплоснабжения у конечных пользователей. Цифровой двойник теплосети способствует снижению эксплуатационных затрат на теплоснабжение благодаря оптимизации управления тепловыми сетями, сокращению числа аварийных ситуаций и недопоставок тепла, что способствует повышению уровня комфорта и безопасности городской среды. Создаваемый ПК будет использован для разработки цифровых двойников тепловых сетей г.Павлодар и г.Алматы.Источник финансирования
МНВО РК
Тип: Программно-целовое финансирования
№ договора: -
Дата договора: 20.05.2026
Период финансирования с: 20.05.2026
Период финансирования по: 20.05.2026
Срок начала работ: 20.05.2026
Срок завершения работ: 20.05.2026
Заказчик финансирования
МНВО РК
Софинансирование
№ договора: -
Данный документ располагается в коллекциях
Научные проекты
ПЦФ
Файлы документа
Документ не загружен