Разработка метода выявления теплопотерь на теплосетях города Архангельска на основе цифровых данных
Проведение исследования проблемы способов определения и визуализации мест утечки тепла в системе теплоснабжения города Архангельска, негативно влияющих на феномен городского острова тепла. Современные решения проблем, связанные с растущей теплосетью.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.10.2024 |
| Размер файла | 14,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Разработка метода выявления теплопотерь на теплосетях города архангельска на основе цифровых даннях
Мельников Д.С. студент, высшая школа информационных технологий и автоматизированных систем
г. Архангельск, Россия
Аннотация
Статья посвящена изучению проблемы способов определения и визуализации мест утечки тепла в системе теплоснабжения города Архангельска, негативно влияющих на феномен городского острова тепла.
Ключевые слова: городской остров тепла, теплосети, утечки тепла, визуализация, машинное обучение, нейросети.
Abstract
Melnikov D.S.
Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov
(Arkhangelsk, Russia)
DEVELOPMENT OF A METHOD FOR DETECTING HEAT LOSS IN THE HEATING NETWORKS OF THE CITY OF ARKHANGELSK BASED ON DIGITAL DATA
The article is devoted to the study of the problem of methods for determining and visualizing the places of heat leakage in the heat supply system of the city of Arkhangelsk, which negatively affect the phenomenon of the "urban heat island".
Keywords: urban heat island, heating networks, heat leaks, visualization, machine learning, neural networks.
Существует феномен «городского острова тепла»: когда температура в городе больше, чем за его пределом. Крайне важно, чтобы данный феномен не выходил за средние значения. Усилению этого феномена могут поспособствовать, разные факторы, например промышленность в городской черте или утечки в сети теплоснабжения. Разрабатываемый метод должен помогать определять теплопотери в системе теплоснабжения. Это крайне важно, потому что тепло, которое выделяется в местах слабой теплоизоляции усиляет феномен «городского острова тепла», который станет причиной теплового удара десятка людей. Кроме того, выявленные точки утечки тепла, позволят компаниям отремонтировать их и повысить эффективность работы системы теплоснабжения.
Тема анализа феномена городского острова тепла рассмотрена в работе Молоко Анны Сергеевны «Применение данных спутниковой съемки для обнаружения и оценки островов тепла на урбанизированных территориях» [1]. В работе даётся исчерпывающая оценка феномена городского острова тепла, описывается ситуация на территориях, где проводились исследования, а также формализуется методика обработки спутниковых данных для получения карт динамики городских островов тепла. Однако данная работа никак не затрагивает тему машинного обучения. Кроме того, стоит отметить, что в работе анализируется урбанизированные территории, а не их отдельные части, оказывающие большее влияние на исследуемый феномен. Такая же ситуация в работе Исакова Сергея Владимировича и Шкляева Владимира Александровича «Определение суммарного влияния антропогенноизменных поверхностей на возникновение эффекта «Городского острова тепла» с использованием геоинформационных систем» [2]. Авторы также исследуют и визуализируют общие территории, вместо частных случаев.
Тема оценки спутниковых снимков при помощи машинного обучения представлена в диссертации кандидата наук Нгуен Тхань Доан «Разработка методики определения изменений береговой линии поверхностных водных объектов по материалам разновременных космических съёмок» [3]. В работе автор предлагает решение задачи разработки методики определения поверхностных береговой линии водных объектов по материалам разновременной космической съёмки с использованием модели сверочной нейронной сети. Кроме того, автор выделят огромную роль в создании набора данных для обучения нейросетей. Но данная работа отдаёт предпочтение разновременным снимкам, что при переносе на тему с утечками в теплосетях, не позволит своевременно устранить проблему.
Утечки на теплосетях города Архангельска приводят к усилению феномена городского острова тепла. Это крайне плохо сказывается на инфраструктуре города, а также на людях. Чаще всего негативный эффект исследуемого феномена возникает летом. Именно в таком сочетании люди могут получить тепловой удар.
Проблема исследования состоит в поиске путей и способов определения и визуализации мест утечки тепла в системе теплоснабжения города Архангельска, негативно влияющих на феномен городского острова тепла. утечка тепло городской
Целью работы является разработка метода позволяющего определять и визуализировать места утечки тепла на теплосетях города Архангельска, использующего цифровые данные. Для достижения этой цели необходимо выполнить следующие задачи:
Исследовать влияния теплопотерь на исследуемый феномен;
Определить проблемы;
Определить спецификации приложения;
Исследовать способы интерпретации цифровых данных;
Исследовать способы анализа многоспектральных снимков;
Исследовать методы машинного обучения;
Выбрать средства реализации;
Разработать приложение;
Создать руководство пользователя.
В качестве методов исследования использованы следующе методы: анализ и синтез, индуктивно-дедуктивный метод, библиографический метод, системный анализ, метод сравнения, эксперимент, моделирование, опрос, дизайн-мышление.
Вышеописанные подходы определения и визуализации утечек тепла обеспечивают создание надежного и современного метода.
Практическая значимость работы обусловлена созданием информационной системы, основной на методах определения и визуализации утечек тепла на теплосетях города Архангельска. Использование данной системы может снизить показатели феномена острова городского тепла.
Таким образом можно сказать, что существующие проблемы определения мест утечек тепла требуют современных решений в связи с растущей теплосетью. Если не обеспечить достаточно эффективный метод визуализации, это может привести к усилению феномена городского тепла и негативным последствиям для населения.
Список литературы
1. Молоко А. С., Применение данных спутниковой съемки для обнаружения и оценки островов тепла на урбанизированных территориях [Электронный ресурс].
2. Голубев М. Н., Разработка и анализ алгоритмов детектирования и классификации объектов на основе методов машинного обучения [Электронный ресурс]
3. Исаков С. В., Шкляев В. А., Определение суммарного влияния антропогенноизменных поверхностей на возникновение эффекта «Городского острова тепла» с использованием геоинформационных систем [Электронный ресурс]
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тепловой расчет здания. Расчет теплопотерь через наружные стенки, окна, полы, расположенные на грунте, и двери. Система теплоснабжения с применением теплового насоса. Выбор источника низкопотенциального тепла. Расчет элементов теплонасосной установки.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.10.2011Выполнение расчетов параметров воздуха, теплопотерь через стены, пол, перекрытие, расходов тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещений, вентиляцию, горячее водоснабжение с целью проектирования системы теплоснабжения завода.
курсовая работа [810,6 K], добавлен 18.04.2010Уравнение теплопроводности: его физический смысл, порядок формирования и решения. Распространение тепла в пространстве и органических телах. Случай однородного цилиндра и шара. Схема метода разделения переменных, ее исследование на конкретных примерах.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 25.11.2011Анализ энергетических показателей теплоэлектростанции. Расход тепла, раздельная и комбинированная выработка электроэнергии и тепла. Применение метода энергобалансов, сущность эксергетического метода. Пропорциональный метод разнесения затрат на топливо.
презентация [945,1 K], добавлен 08.02.2014Описание системы теплоснабжения. Климатологические данные города Калуга. Определение расчетных тепловых нагрузок района города на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Гидравлический расчет водяных тепловых сетей. Эффективность тепловой изоляции.
курсовая работа [146,6 K], добавлен 09.05.2015Расчет расхода тепла на отопление, вентиляцию, горячее водопотребление. Графики часового и годового потребления тепла по периодам и месяцам. Схема теплового узла и присоединения теплопотребителей к теплосети. Тепловой и гидравлический расчет трубопровода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.01.2015Расчет численности населения по району города. Определение расходов тепла. График теплопотреблений. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Подбор сетевых, подпиточных насосов. Определение усилий на неподвижную опору. Расчет параметров компенсатора.
курсовая работа [61,3 K], добавлен 05.06.2013Определение расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение. Построение годового графика тепловой нагрузки. Составление схемы тепловой сети. Гидравлический расчет водяной тепловой сети. Выбор теплофикационного оборудования и источника теплоснабжения.
курсовая работа [208,3 K], добавлен 11.04.2015Особенности конструкции разработанной фритюрницы для приготовления картофеля фри. Расчет полезно используемого тепла. Определение потерь тепла в окружающую среду. Конструирование и расчет электронагревателей. Расход тепла на нестационарном режиме.
курсовая работа [358,0 K], добавлен 16.05.2014Определение параметров цикла со смешанным подводом теплоты в характерных точках. Политропное сжатие, изохорный подвод тепла, изобарный подвод тепла, политропное расширение, изохорный отвод тепла. Количество подведённого и отведённого тепла, КПД.
контрольная работа [83,3 K], добавлен 22.04.2015История теплового аккумулирования энергии. Классификация аккумуляторов тепла. Аккумулирование энергии в атомной энергетике. Хемотермические энергоаккумулирующие системы. Водоаммиачные регуляторы мощности. Аккумуляция тепла в калориферных установках.
реферат [1,5 M], добавлен 14.05.2014Потери тепла, их основные причины и факторы. Классификация и типы систем теплоснабжения, их характеристика и функциональные особенности: централизованные и децентрализованные, однотрубные, двухтрубные и бифилярные. Способы циркуляции воды в теплосети.
научная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2014Подготовка к отопительному периоду. Режимы теплоснабжения для условий возможного дефицита тепловой мощности источников тепла, повышение надежности системы. Давления для гидравлических испытаний, графики проведения аварийно-восстановительных работ.
реферат [65,6 K], добавлен 01.03.2011Характеристика города Благовещенска, характеристика здания. Сведения о системе солнечного теплоснабжения. Расчет целесообразности установки системы для учебного корпуса №6 Амурского государственного университета. Выбор оборудования, срок окупаемости.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.05.2015Оценка расчетных тепловых нагрузок, построение графиков расхода теплоты. Центральное регулирование отпуска теплоты, тепловой нагрузки на отопление. Разработка генерального плана тепловой сети. Выбор насосного оборудования системы теплоснабжения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.10.2012Жидкостные тепловые аккумуляторы. Физические основы для его создания. Аккумуляторы тепла, основанные на фазовых переходах. Особенности тепловых аккумуляторов с твёрдым теплоаккумулирующим материалом. Конструкция теплового аккумулятора фазового перехода.
реферат [726,5 K], добавлен 18.01.2010Исследование тепловых явлений, влияющих на установление температурного режима в квартире. Обзор способов теплообмена: теплопроводности, конвекции и излучения. Анализ влияния толщины стекла на скорость теплообмена. Источники тепла в современных квартирах.
презентация [2,9 M], добавлен 13.02.2013Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017Разработка принципиальной схемы электроснабжения микрорайона города. Расчет электрических нагрузок. Определение числа, мощности и мест расположения трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты. Выбор коммутационной аппаратуры.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.02.2017Производственная программа станции. Построение суточных графиков тепловой и электрической нагрузки. Расчёт выработки электроэнергии, отпуск тепла в суточном разрезе, по сезонам. Показатели турбинного цеха, баланс тепла. Фонд оплаты труда персонала.
курсовая работа [484,7 K], добавлен 06.05.2014
