Metody zwalczania sytuacji kryzysowych w miejskich systemach zaopatrzenia w wodę
12
0
0
Pełen tekst
(2) 166. POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 19, 2009. dy płacone przez mieszkaców. Awaryjno sieci powoduje przerwy w dostawach wody, ale take chwilowe pogorszenie jej jakoci, i wszystkie te czynniki wpływaj negatywnie na atmosfer społeczn. Std wida , jak wanym zagadnieniem jest podejmowanie takich działa, aby sytuacje awaryjne, czyli kryzysowe na sieci wodocigowej wyeliminowa . Zasadniczo s trzy grupy metod postpowania proponowanych do zwalczania sytuacji kryzysowych w systemach zaopatrzenia w wod. Pierwsza grupa metod polega na szacowaniu ryzyka wystpienia awarii i proponowaniu przedsiwzi na wypadek, gdy awaria wystpi, oraz na monitoringu zdarze zachodzcych w systemie zaopatrzenia w wod, aby tak awari dostatecznie wczenie zlokalizowa . Druga grupa metod polega na prognozowaniu zdarze awaryjnych i eliminowaniu moliwych przyczyn ich wystpienia, czyli na zapobieganiu awariom. Wreszcie trzecia grupa metod polega na lokalizowaniu awarii, które włanie wystpiły, w celu ich szybkiego usunicia, dla zminimalizowania strat nimi powodowanych. W drugiej i trzeciej grupie metod równie kluczow rol odgrywa monitoring sieci wodocigowej a take model hydrauliczny badanej sieci słucy do oblicze symulacyjnych wzgldnie testowania zaproponowanych rozwiza antykryzysowych. Trzy metody reprezentacyjne dla przedstawionych grup zostan zaprezentowane w kolejnych punktach artykułu. Artykuł ma charakter przegldowo-opisowy, to znaczy przedstawia metody opracowane w rónych orodkach badawczych, krajowych i zagranicznych, i podejmuje prób oceny ich skutecznoci i uytecznoci, głównie na podstawie doniesie literaturowych. Jednoczenie w Instytucie Bada Systemowych PAN s prowadzone prace zwizane z implementacj tych metod w wodocigach rzeszowskich a take z rozwojem i modyfikacj metod z grupy drugiej i trzeciej. 2. Metoda wyznaczania ryzyka awarii Metody wyznaczania ryzyka awarii w systemach zaopatrzenia w wod s w Polsce rozwijane midzy innymi na Politechnice Rzeszowskiej przez zespół kierowany przez Janusza Raka [4,5,6,7]. Kluczowym elementem metody jest wyznaczenie tzw. matrycy ryzyka wystpienia zdarze awaryjnych powodujcych okrelone straty. Tworzenie matrycy ryzyka rozpoczyna si od ustalenia tabeli kategorii czstoci wystpienia awarii i tabeli kategorii spowodowanych nimi strat. W podanym niej przykładzie zastosowano piciostopniowe skale dla obu rodzajów kategorii zwizanych z ryzykiem awarii [6,7]. Tabela 1. Kategorie czstoci zdarze awaryjnych ( ródło [8]). Kategoria czstoci. Opis. Waga punktowa. Czste. A. Czciej ni 1 raz w cigu roku: 1 [1/rok]. 5. Prawdopodobne. B. 1 raz w okresie od 1 do 5 lat: 1 – 0,2 [1/rok]. 4. Okazjonalne. C. 1 raz w okresie od 5 do 20 lat: 0,2 – 5 10-2 [1/rok]. 3. Mało prawdopodobne Nieprawdopodobne. D E. -2. .. -2. 1 raz w okresie od 20 lat do 50 lat: 5 10 – 2 10 [1/rok] .. -2. -2. 1 raz w okresie od 50 lat do 100 lat i wicej: 2 10 –10 [1/rok]. 2 1. 166.
(3) Jan Studziski Metody zwalczania sytuacji kryzysowych w miejskich systemach zaopatrzenia w wod. 167. Tabela 2. Kategorie strat spowodowanych awariami ( ródło [8]) Kategoria strat Katastrofalne. Opis. Waga punktowa 6. F. Strata finansowa powyej 10 EUR 5. 5. 6. Powane. G. Strata finansowa rzdu 10 -10 EUR. 4. Znaczce. H. Strata finansowa rzdu 104-105 EUR. 3. 3. 4. Małe. I. Strata finansowa rzdu 10 -10 EUR. 2. Pomijalne. J. Strata finansowa poniej 1.000 EUR. 1. W tabeli 1 przedstawiono kategorie czstoci wystpienia zdarze awaryjnych. W tabeli 2 przedstawiono kategorie strat zwizanych z wystpieniem tych zdarze. Natomiast kluczowa dla metody matryca ryzyka wyznaczona na podstawie tabel 1 i 2 została pokazana w tabeli 3. W rezultacie przyjtych piciostopniowych skali kategorii czstoci i kategorii strat otrzymuje si piciostopniow skal poziomów ryzyka: RND – ryzyko niedopuszczalne 20 ÷ 25 RNA – ryzyko nieakceptowalne 12 ÷ 16 RK – ryzyko kontrolowane 6 ÷ 10 RT – ryzyko tolerowane 3÷ 5 RZ – ryzyko zaniedbywalne 1÷ 2 Tabela 3. Matryca ryzyka ( ródło [8]). Kategoria czstoci. Kategoria strat F=5. G=4. H=3. I=2. J=1. Stopie ryzyka. A=5. B=4. C=3. D=2. A x F = 25. A x G = 20. A x H = 15. A x I = 10. AxJ=5. RND. RND. RNA. RK. RT. B x F = 20. B x G = 16. B x H = 12. BxI=8. BxJ=4. RND. RNA. RNA. RK. RT. C x F = 15. C x G = 12. CxH=9. CxI=6. CxJ=3. RNA. RNA. RK. RK. RT. DxF= 10. DxG=8. DxH=6. DxI=4. DxJ=2. RK. RK. RT. RZ. ExF=5. ExG=4. ExH=3. ExI=2. ExJ=1. RT. RT. RT. RZ. RZ. RK. E=1.
(4) 168. POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 19, 2009. Przyjmujc, e bdzie tworzona trójwarstwowa matryca ryzyka, przybierze ona posta pokazan na rys. 1 [6,7]. 1 2. RN D RN D RN A. RK. RT. RN D RN A RN A. RK. RT. RT. RN A RN A. RK. RK. RT. RT. RT. 3. RK. RK. RK. RT. RZ. RZ. RZ. RT. RT. RT. RZ. RZ. RZ. RZ. RT. RT. RZ. RZ. RZ. RZ. RT. RZ. RZ. RZ. RZ. Rys. 1. Trójwarstwowa matryca ryzyka ( ródło [7]). Poszczególne warstwy matrycy, oznaczone liczbami 1, 2 i 3, oznaczaj: 1 – barier zapobiegania; 2 –barier ochrony; 3 –barier przeciwdziałania. Na rys. 2 pokazano rozwinite warstwy matrycy ryzyka.. RN D RN D RN A. RK. RT. RN A RN A RK. RT. RT. RK. RK. RT. RT. RT. RN D RN A RN A. RK. RT. RN A. RK. RK. RT. RT. RK. RT. RZ. RZ. RZ. RN A RN A. RK. RK. RT. RK. RK. RT. RZ. RZ. RT. RZ. RZ. RZ. RZ. RK. RK. RK. RT. RZ. RT. RT. RZ. RZ. RZ. RT. RZ. RZ. RZ. RZ. RT. RT. RT. RZ. RZ. RT. RT. RZ. RZ. RZ. RT. RZ. RZ. RZ. RZ. Rys. 2. Rozwinite warstwy (bariery) matrycy ryzyka. W dalszym cigu metody naley zdefiniowa warstwy matrycy ryzyka (bariery obronne, czyli przedsiwzicia zapobiegania awariom) oraz oszacowa stopnie ryzyka wystpienia zdarze awaryjnych (kryzysowych), uruchamiajce poszczególne bariery obronne. Niech badana aglomeracja miejska bdzie zaopatrywana w wod z rzeki. Zdarzeniem awaryjnym niech bdzie pojawienie si skaonej wody w sieci wodocigowej. Dla trójwarstwowej matrycy ryzyka definiuje si nastpujce bariery obronne [6,7]: • Bariera zapobiegania 1 – ma tworzy warunki wczesnego ostrzegania poprzez monitoring jakoci wody surowej w stacji poboru, czyli w le ródłowym sieci wodocigowej. 168.
(5) Jan Studziski Metody zwalczania sytuacji kryzysowych w miejskich systemach zaopatrzenia w wod. 169. • Bariera ochrony 2 – ma chroni system dystrybucji przed wod złej jakoci poprzez monitoring wody uzdatnionej, czyli pompowanej do sieci wodocigowej. • Bariera przeciwdziałania 3 – oznacza podjcie skutecznej akcji informacyjnej w celu ograniczania negatywnych skutków zwizanych ze spoyciem skaonej wody. Oszacowanie stopni ryzyka zdarze awaryjnych moe wyglda nastpujco [6,7]: W cigu roku wykonuje si 730 analiz jakoci wody surowej i uzdatnionej. Prawdopodobiestwo popełnienia błdu analizy, polegajcego na niewykryciu skaenia, wynosi 0,001. Czsto z tym zwizana wynosi: 0,001 x 730 = 0,73 [1/rok]. Na podstawie danych historycznych oszacowano prawdopodobiestwo złej jakoci wody na ujcia równe 0,03. • Okrelenie poziomu ryzyka dla matrycy dla bariery 1: Czsto nie wykrycia skaenia wody wynosi: f1 = 0,03 ⋅ 0,73 = 2,19 ⋅ 10 −2 1 / rok Odpowiada to klasie czstoci D. Straty zwizane ze zł jakoci wody oszacowano na przynalene do klasy G. Odpowiada to stopniowi ryzyka D x G, czyli RK. • Okrelenie poziomu ryzyka dla matrycy dla bariery 2: Czsto nie wykrycia skaenia wody wynosi: f 2 = f1 ⋅ 0,73 = 2,19 ⋅10−2 ⋅ 0,73 = 1,60 ⋅10−2 1 / rok Odpowiada to klasie czstoci D. Przyjmijmy, e uzdatnianie wody nie spowoduje zmniejszenia negatywnych skutków, czyli zostaje zachowana klasa G. Odpowiada to stopniowi ryzyka D x G, czyli RT. • Okrelenie poziomu ryzyka dla matrycy dla bariery 3: Prawdopodobiestwo skutecznoci akcji informacyjnej ludnoci o skaeniu wody oszacowano na 0,9. Czsto korzystania ze skaonej wody wodocigowej wynosi: f 3 = f 2 ⋅ 0,9 = 1,60 ⋅10−2 ⋅ 0,9 = 1,44 ⋅10−2 1 / rok Odpowiada to klasie czstoci E. Przyjto, e akcja informacyjna o skaeniu wody w wodocigu publicznym spowoduje zmniejszenie negatywnych skutków o jeden rzd wielkoci, czyli kategoria strat spada do klasy H. Odpowiada to stopniowi ryzyka E x H, czyli RZ. Metoda polega w ogólnoci na opracowywaniu scenariuszy postpowania w sytuacji, gdy wystpi okrelone zagroenie, i na szacowaniu prawdopodobiestwa wystpienia tego zagroenia. Z jednej strony jest to metoda dosy wygodna, gdy proponuje stosowanie okrelonych procedur postpowania, opracowanych wczeniej, w okrelonych sytuacjach kryzysowych. Z drugiej strony przyjmuje si niej dosy duo arbitralnych załoe, co powoduje, e opracowane scenariusze nie zawsze bd zgodne z rzeczywistymi sytuacjami zachodzcymi w systemie zaopatrzenia w wod i nie zawsze bd właciwie przewidywa wystpienie rzeczywistych zagroe. 3. Metoda przeciwdziałania ryzyku poprzez planowanie prac rewitalizacyjnych Metoda przeciwdziałania ryzyku, czyli minimalizujca prawdopodobiestwa wystpienia awarii w systemie zaopatrzenia w wod, jest realizowana w postaci złoonych zintegrowanych systemów informatycznych. Generuj one scenariusze prac rewitalizacyjnych sieci wodocigowej w odniesieniu do obiektów, które zostały wczeniej zidentyfikowane jako najbardziej podatne na wystpienie awarii. Takie systemy przeznaczone dla sieci wodocigowych [3], jak równie dla sieci kanalizacyjnych [2], s rozwijane na przykład przez norwesk organizacj naukow SINTEF, któ-.
(6) 170. POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 19, 2009. rej struktura i profile działania przypominaj Polsk Akademi Nauk czy niemieck Fraunhofer Gesellschaft. System opracowany przez SINTEF dla miejskich sieci wodocigowych, o nazwie CARE-W (Computer Aided REhabilitation of Water networks), składa si z systemu GIS, generujcego map numeryczn sieci wodocigowej, modelu hydraulicznego, stosowanego do symulacji komputerowej sieci po zmianach wprowadzonych przez wygenerowane plany rewitalizacji i przed ich wdroeniem, oraz z systemu monitoringu do kalibracji modelu hydraulicznego. Zastosowanie tego systemu pozwala realizowa nastpujce zadania: • identyfikacja stanu technicznego sieci wodocigowej i jej poszczególnych obiektów • identyfikacja odcinków sieci najbardziej naraonych na awarie • wyznaczenie trendów awaryjnoci dla całej sieci, jej poszczególnych obszarów i pojedynczych obiektów • generowanie scenariuszy prac rewitalizacyjnych według stopnia ich wanoci, to znaczy wikszej lub mniejszej potrzeby ich realizacji • okrelenie moliwoci inwestycyjnych przedsibiorstwa • wybór scenariusza rewitalizacji do realizacji • opracowanie scenariusza do optymalnego zarzdzania sieci wodocigow w funkcji potrzeb i moliwoci przedsibiorstwa.. &$5(:SURWRW\SH ´&$5(:0$1$*(5µ. *UDSKLFDO XVHULQWHUIDFH *8,
(7) &$5(:FHQWUDOGDWDEDVH 3HUIRUPDQFH LQGLFDWRUV 3,WRRO
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ys. 3. Schemat funkcjonalny systemu CARE-W ródło: Materiał szkoleniowy SINTEF, 2007 [3] Schemat systemu CARE-W jest pokazany na rys. 3. Ma on budow modułow, gdzie poszczególne moduły realizuj wymienione wyej zadania. Podstawowym elementem systemu jest branowa baza danych, w której s zgromadzone wszystkie moliwe informacje na temat stanu 170.
(9) Jan Studziski Metody zwalczania sytuacji kryzysowych w miejskich systemach zaopatrzenia w wod. 171. sieci, jej obiektów, parametry techniczne, technologiczne i dane znamionowe tych obiektów a take dane archiwalne i biece dotyczce stanów awaryjnych, ich lokalizacji i przyczyn. Na podstawie tych ostatnich danych dokonuje si prognoz statystycznych awaryjnoci w odniesieniu do poszczególnych obiektów sieci i jej wybranych fragmentów. Przedstawiony system jest bardzo skuteczny pod warunkiem, e dane zebrane i zgromadzone w branowej bazie danych s rzetelne i wyczerpujce, to znaczy, gdy badane przedsibiorstwo prowadzi dokładn rejestracj wszystkich zdarze zwizanych z sieci a take gdy sie znajduje si pod cigł kontrol i jest właciwie serwisowana. Wtedy opracowywane prognozy awaryjnoci s trafne a prowadzone według opracowanych planów rewitalizacji prace inwestycyjne s efektywne. Pokazuje to rys. 4, na którym przedstawiono przykładowy pozytywny wpływ dokonywanej rewitalizacji sieci wodocigowej na jej awaryjno : w miar wykonywanych inwestycji liczba awarii na sieci wyra nie maleje. Jednak taka sytuacja zdarza si niestety dosy rzadko i reguł, przynajmniej w krajowych przedsibiorstwach wodocigowych, jest, e dane archiwalne o sieci s niekompletne, nieaktualne lub wrcz nieprawdziwe i nie prowadzi si równie dokładnej rejestracji o awariach wystpujcych na sieci. Ponadto wymagania systemu CARE-W s takie, e w przedsibiorstwie wodocigowym powinna ju by zainstalowana mapa numeryczna sieci wodocigowej oraz powinien by skalibrowany i uruchomiony model hydrauliczny, co wymaga z kolei posiadania na sieci dosy rozbudowanego systemu monitoringu. Niestety, te wymagania nie s spełnione w sposób zadowalajcy praktycznie w adnym przedsibiorstwie wodocigowym w Polsce, co oznacza, e bezporednie zastosowanie tego systemu w prezentowanej postaci nie jest moliwe. Z kolei wad samego systemu jest jego dua złoono , mała przejrzysto i konieczno wprowadzenia ogromnej liczby danych, co sprawia due trudnoci inynierom i pracownikom branowym zajmujcym si eksploatacj sieci wodocigowej. Dlatego obecnie system CARE-W ma raczej charakter akademicki i raczej wyznacza kierunek rozwoju narzdzi minimalizujcych liczb sytuacji kryzysowych na sieci wodocigowej, ni sam jest takim uytecznym narzdziem.. ,QGLFDWRUVH[DPSOH. . Rys. 4. Przykład skutecznoci działania systemu CARE-W ródło: Materiał szkoleniowy SINTEF, 2007 [3].
(10) 172. POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 19, 2009. 4. Metoda lokalizacji zaistniałych awarii Ostatnia prezentowana tu metoda zwalczania sytuacji kryzysowych na sieci wodocigowej polega na minimalizowaniu strat spowodowanych awari w momencie, gdy taka awaria ju wystpiła. Zadaniem tej metody jest szybka i wiarygodna lokalizacja awarii i sygnalizacja o tym zdarzeniu do operatora sieci w celu wysłania brygady remontowej do jej usunicia. Do zastosowania tej metody wymaga si, podobnie jak poprzednio w metodzie drugiej, okrelonego stopnia informatyzacji przedsibiorstwa wodocigowego. W tym przypadku przedsibiorstwo powinno dysponowa co najmniej skalibrowanym modelem hydraulicznym sieci wodocigowej oraz odpowiednio rozbudowanym systemem monitoringu zainstalowanym na sieci. Prace zwizane z rozwijaniem i stosowaniem tej metody s prowadzone midzy innymi w Niemczech przez firm REUS [9] i take w Polsce w Instytucie Bada Systemowych PAN. Algorytm działania metody jest nastpujcy: • Wyznaczy za pomoc modelu hydraulicznego rozkład cinie i rozkład przepływów w sieci wodocigowej dla typowych (standardowych) stanów pracy sieci. • Wyznaczy za pomoc modelu hydraulicznego powierzchnie rozkładów cinie i przepływów dla zdarze awaryjnych (wycieków) symulowanych kolejno w kadym w le sieci wodocigowej. • Monitorowa stan pracy sieci za pomoc systemu monitoringu, którego punkty pomiarowe s w miar równomiernie rozmieszczone na sieci. • Porównywa wartoci cinie i przepływów monitorowane w punktach pomiarowych z wartociami tych parametrów właciwymi dla wyznaczonych wczeniej standardowych powierzchni rozkładów. • W przypadku zauwaenia niezgodnoci midzy wartociami zmierzonymi i wartociami obliczonymi dla rozkładów standardowych, znale w zbiorze powierzchni rozkładów wyznaczonych podczas symulowania wycieków tak powierzchni, która najbardziej odpowiada zmienionym wartociom mierzonych parametrów. • Sygnalizowa operatorowi sieci wodocigowej stan awaryjny w punkcie (w le) sieci, dla którego była wyznaczona znaleziona (zidentyfikowana) powierzchnia rozkładów.. 172.
(11) Jan Studziski Metody zwalczania sytuacji kryzysowych w miejskich systemach zaopatrzenia w wod. 173. Rys. 5. Ekran programu OHIO do oblicze hydraulicznych sieci wodocigowej ródło: materiał własny Na rys. 5 pokazano ekran programu OHIO (Obliczenia Hydrauliczne I Optymalizacji) do oblicze hydraulicznych sieci wodocigowej, który został opracowany w Instytucie Bada Systemowych PAN i wdroony w wodocigach rzeszowskich [1]. Przedstawiony algorytm wydaje si prosty, jednak jego realizacja jest zwizana z koniecznoci wykonania ogromnej liczby oblicze symulacyjnych i zapamitania podobnie duej liczby tabel z zapisanymi w nich powierzchniami rozkładów cinie i przepływów oraz z koniecznoci instalacji na sieci odpowiednio rozbudowanego systemu monitoringu. Po pierwsze, samych rozkładów standardowych jest co najmniej kilkanacie: dla rónych pór roku, dla rónych dni tygodnia, dla rónych typowych godzin obcienia sieci: szczytu porannego, szczytu wieczornego, godzin dziennych południowych, godzin nocnych itp. Ponadto, w zalenoci od wielkoci sieci wodocigowej, otrzymujemy odpowiednio du liczb powierzchni rozkładów odpowiadajc liczbie wzłów sieci. Naley pamita , e redniej wielkoci sie wodocigowa ma około kilku tysicy wzłów i kilku tysicy odcinków. W kocu, o dokładnoci lokalizacji awarii decyduje równie liczba punktów pomiarowych w systemie monitoringu. Przy małej liczbie punktów dokładno takiej lokalizacji jest mała. Jed-.
(12) 174. POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 19, 2009. noczenie koszty inwestycyjne i równie eksploatacyjne systemu monitoringu sieci wodocigowej s dosy wysokie i dlatego niewiele przedsibiorstw wodocigowych decyduje si na takie przedsiwzicia. Reasumujc mona stwierdzi , e omawiana metoda, chocia łatwiejsza do realizacji, ni metoda druga, jest równie dosy uciliwa tak w implementacji, jak i w pó niejszej eksploatacji, i obecnie jest rzadko stosowana w praktyce a w Polsce nie jest stosowana w adnym przedsibiorstwie wodocigowym. Podobn koncepcj lokalizacji awarii w złoonej (piercieniowej) miejskiej sieci wodocigowej bada si na Politechnice lskiej [11]. W prowadzonych tam badaniach stosuje si take model sieci wodocigowej do symulowania wycieków w rónych punktach sieci oraz rejestruje si rozkłady cinie i przepływów zmieniajce si w zalenoci od lokalizacji symulowanego wycieku, aby móc pó niej porównywa te rozkłady z rozkładem aktualnie mierzonym za pomoc zainstalowanego na sieci systemu monitoringu. Rónica w metodach polega na tym, e w tych badaniach sie wodocigow modeluje si za pomoc sieci neuronowej i równie sieci neuronowe stosuje si do identyfikacji awaryjnych rozkładów cinie i przepływów, podczas gdy poprzednia metoda posługuje si modelem fizykalnym (hydraulicznym) sieci, opracowanym na podstawie klasycznych równa Kirchhoffa, zaadoptowanych z elektrotechniki [1]. 5. Uwagi koĔcowe Przedstawiono trzy metody przeciwdziałania sytuacjom kryzysowym lub minimalizowania ich skutków w systemach zaopatrzenia w wod, przy czym metody te s bardzo zrónicowane pod wzgldem złoonoci, skutecznoci a take stopnia skomputeryzowania. Najprostsza jest metoda wyznaczania ryzyka awarii: zasadniczo nie wymaga ona wysokiego stopnia zinformatyzowania badanego przedsibiorstwa wodocigowego a jedynie archiwizacj danych o stanach awaryjnych dla wyznaczenia prawdopodobiestw ich zajcia, wykorzystywanych przy szacowaniu stopni ryzyka zdarze awaryjnych. Ta prostota jest jej zalet, lecz jednoczenie wad, poniewa zmniejsza dokładno i przez to wiarygodno wyznaczanych scenariuszy działa (barier) obronnych. Najbardziej złoona jest metoda planowania prac rewitalizacyjnych: wymaga ona wysokiego stopnia informatyzacji przedsibiorstwa wodocigowego i ogromnej liczby danych wprowadzanych do systemu informatycznego, nie zawsze moliwych do uzyskania w sposób rzetelny w badanym przedsibiorstwie. Dlatego obsługa systemu realizujcego t metod jest bardzo uciliwa i właciwie nie s znane przypadki uycia jej w praktyce. Ta złoono jej wad, lecz jednoczenie zalet, poniewa w przypadku spełnienia wszystkich wymaga metody zapewnia ona du skuteczno w eliminowaniu przyczyn zdarze awaryjnych. Metoda lokalizacji awarii plasuje si porodku midzy wymienionymi dwiema metodami: jest mniej złoona od metody drugiej i bardziej skuteczna od metody pierwszej. Niemniej jej właciwe zastosowanie jest równie uciliwe, w szczególnoci w odniesieniu do koniecznoci wyznaczania powierzchni rozkładów cinie i przepływów dla symulowanych wycieków we wszystkich wzłach sieci. Dlatego nie dziwi, e właciwie nie jest ona szeroko stosowana. Reasumujc naley stwierdzi , e właciwie wszystkie przedstawione metody maj obecnie charakter raczej akademicki a nie uytkowy, co oznacza, e dalszym cigu istnieje potrzeba opracowywania i testowania w praktyce nowych metod wzgldnie wprowadzania ukierunkowanych aplikacyjnie zmian w metodach przedstawionych. 174.
(13) Jan Studziski Metody zwalczania sytuacji kryzysowych w miejskich systemach zaopatrzenia w wod. 175. W Instytucie Bada Systemowych PAN prowadzi si obecnie prace zwizane z opracowaniem algorytmów rewitalizacji sieci wodocigowych, podobnych do tych działajcych w norweskim systemie CARE-W, jednak prostszych w obsłudze i wymagajcych mniejszej liczby przyjmowanych arbitralnie załoe. Algorytmy te bd włczone do struktury systemu informatycznego rozwijanego w IBS PAN i wdraanego w Rzeszowie do zarzdzania tamtejsz sieci wodocigow [10]. Podobnie prowadzi si prace zwizane z modyfikacj metod lokalizacji awarii i ich adaptacj do moliwoci technicznych krajowych przedsibiorstw wodocigowych na przykładzie przedsibiorstwa wodocigowego w Rzeszowie. Przy tym s rozwijane algorytmy lokalizacji awarii wykorzystujce do symulacji sieci wodocigowej zarówno deterministyczny (fizykalny) model hydrauliczny sieci (na przykład wspomniany wczeniej model OHIO [1]), jak i model w postaci sieci neuronowych. W tym pierwszym przypadku korzysta si z dowiadcze niemieckich i bezporednich kontaktów z firm REUS [9], w drugim przypadku korzysta si z wyników prac prowadzonych na Politechnice lskiej [11].. Bibliografia 1.. Barski A., Pawlak A., Studzinski J.: Komputerowy model hydrauliczny miejskiej sieci wodocigowej. W: Badania Operacyjne i Systemowe: rodowisko Naturalne, Przestrze, Optymalizacja. PAN IBS, Seria Badania Systemowe, tom 63, 99-116, Warszawa 2008. 2. CARE-S: System rewitalizacji sieci kanalizacyjnych. Prezentacja SINTEF, Politechnika Krakowska 2007. 3. CARE-W: System rewitalizacji sieci wodocigowych. Prezentacja SINTEF, Politechnika Krakowska 2007. 4. Rak J.: Istota ryzyka w funkcjonowaniu systemu zaopatrzenia w wod. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 1-113, Rzeszów 2004. 5. Rak J.: Podstawy bezpieczestwa systemów zaopatrzenia w wod. Wydawnictwo PAN Komitet Inynierii rodowiska, tom 28, 1-215, 2005. 6. Rak J., Tchórzewska-Cielak B.: Metody analizy i oceny ryzyka w systemie zaopatrzenia w wod. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. Rzeszów 2005. 7. Rak. J., Tchórzewska-Cielak B.: Czynniki ryzyka w eksploatacji systemów zaopatrzenia w wod. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007. 8. Rak J., Tchórzowska-Cielak B., Studzinski J.: Wybrane problemy bezpieczestwa systemu zaopatrzenia w wod. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2009 (w druku) 9. Straubel R.: REH: Programm zur Rechnergestützten EntscheidungsHilfe. REUS GmbH, Berlin 2007. 10. Studzinski J.: Projektowanie zintegrowanego systemu informatycznego zarzdzania miejsk sieci wodocigow. Studia i Materiały PSZW (A. Januszewski, red.) tom 17, PSZW Bydgoszcz 2008, 185-198. 11. Wyczółkowski R.: Inteligentny system monitorowania sieci wodocigowych. Eksploatacja i Niezawodno , 1/2008, 33-36..
(14) 176. POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZDZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr 19, 2009. METHODS OF CRISIS EVENTS CONTROL IN COMMUNAL WATER DISTRIBUTION SYSTEMS Summary In the paper some methods of forecasting and preventing the crisis situations arising in complex communal water distribution systems are described. A crisis situation in such the systems is mostly a failure of the water net pipe that results with water losses in the network and with breaks in water supply to the end users of the water net. This results farther with the financial losses for the waterworks and also with some social losses concerning the people removed from water for many times and for longer time. To avoid such threats different remedy methods are developed which are based on the forecasting of failure events for their elimination and on the fast identification of failures when they have already arisen. They all are the computer aided methods in the form of individual programs or complex information system for decisions making. Three of such the methods are presented in the paper. Key words: Computer knowledge management, decisions making systems, computer management of crisis situations, municipal waterworks and water networks. Jan Studzinski Instytut Bada Systemowych PAN Warszawa e-mail: studzins@ibspan.waw.pl. 176.
(15)
Powiązane dokumenty
W kontekście odpowiedzialności pracowników szkoły za bezpieczeństwo uczniów, waŜnym pytaniem jest, czy w przypadku ujawnienia przestępstwa wśród osób nieletnich
W sytuacji, kiedy na terenie szkoły przetrzymywani są zakładnicy (zarówno dorośli jak
Zdaje się jednak, że stan po 1818 r., gdy mieszkanie proboszcza, znajdujące się na starym miejscu, było zbytnio oddalone od świątyni karmelitów, gdzie sprawowano
Infrastrukturalny wskaźnik wycieków dla wodociągu A utrzymywał się na stałym poziomie niewiele powyŜej 2, co klasyfikuje stan wodociągu jako średni (na granicy dobrego) według
Relacja pomiędzy bardzo szybko rozwijającym się internetowym światem bez granic a prawie niezmieniającym się, pełnym ograniczeń światem wartości, jest dziś fascynującym
Prócz formuł schematycznych często pojawiają się także teksty alterna- tywne, grające z konwencją, które mogą właściwie nie przepraszać, a jeszcze bardziej kogoś
Stało się przestępstwem (kara więzienia od trzech miesięcy od pięciu lat) samo posiadanie lub dzierżenie narzędzi złodziejskich przez osobę skazaną już poprzednio prawo
Dążenie do sensu życia polegającego na twórczym ustosunkowaniu do własnej egzystencji jest w człowieku tak silne, że jego realizacja w sposób istotny przyczynia się
