Открытые системы как основа для построения Умного города. Что такое открытая система

Сетевые серверы предназначены для управления расписанием, регулировки передач, хранения и обработки полученных данных. Сервер приложений собирает необходимые данные с конечного узла и может удаленно контролировать работу.

Что такое открытая и закрытая система ГВС

Часто необходимо решить следующие вопросы Какая система горячего водоснабжения — открытая или закрытая — лучше, в чем их различия, что выбрать для частного дома и т.д. Важно понимать, что термины «открытый» и «закрытый» (иногда их называют «контур») относятся не к системам ZCE, а к системам DOC, некоторые из которых являются частью систем ZNX. В зависимости от того, как организована подача горячей воды в систему отопления установки, система называется открытой или закрытой.

Существует ряд критериев для классификации ЦТ на различные типы. Например, существуют системы ЦТ с низким, средним и высоким потенциалом, в зависимости от используемого носителя, температурного режима — центрального и децентрализованного расположения источника тепла. Количество трубопроводов также имеет большое значение. Системы могут быть одно-, двухтрубными или многотрубными. В зависимости от способа доставки тепла к потребителю, системы ЦТ могут быть одно- или многоцелевыми.

Принципиально важным критерием является способ организации горячего водоснабжения ЦТ, согласно ГОСТ Р 56501 от 2015 года (стр. 3.20 и 3.21).

Под открытыми системами DSC (в дальнейшем мы будем использовать наиболее известный и широко распространенный термин «открытая система водоснабжения, DF») понимается отбор воды DGNX из общей системы трубопроводов для теплоснабжения. В этом случае вода нагревается до основного источника тепловой энергии (SEITH, котельная или центральный тепловой пункт).

В закрытых системах водоснабжения вода нагревается до потребителя (в многоэтажных домах, офисных зданиях, промышленных или ремесленных предприятиях). Вода нагревается по вторичному контуру через пластинчатый альтернатор. Если вы планируете разводку закрытой системы горячего водоснабжения, то для этих целей можно приобрести петербургский пластинчатый теплообменник в специализированной «сервисной» компании.

Теплообменники

На рисунке справа вверху показана система с открытой водой. Система показывает, что точка водоподготовки (потребитель TAPS) получает ту же воду на отопительном приборе (радиатор, отопительный прибор).

Открытая система теплоснабжения

Главное, что вам нужно знать об открытых системах водоснабжения гостиниц, — это то, что с 1 января 2022 года они будут запрещены на всей территории Российской Федерации в соответствии с Федеральным законом «О теплоснабжении». До этого времени все высотные жилые здания и организмы должны перейти на закрытые системы.

Структура открытой схемы

Проектирование открытых систем очень просто. Для их изготовления используются следующие предметы:.

  • Трубопровод;
  • запорная арматура (шаровые краны, задвижки и пр.);
  • приборы для измерения температуры и давления в системе (манометры и термометры);
  • регуляторы температуры.

Трубы должны быть изолированы во избежание потери тепла. Термостаты могут быть установлены с клапанами или без них.

Принцип работы, преимущества и недостатки

Принципы работы открытых систем горячего водоснабжения следующие

  • Источник тепла подогревает теплоноситель и по трубопроводу передает его потребителям.
  • Из магистрального трубопровода часть теплоносителя (в данном случае – воды) поступает в отопительный контур (в отопительные приборы потребителей), оставшаяся подается в систему ГВС, из которой отбирается потребителями из точек забора (кранов).
  • Вода в контуре отопления и ГВС циркулирует, возвращаясь по обратке к источнику тепловой энергии.
  • Использованная потребителями вода поступает в канализационную систему, за счет этого система постоянно, в автоматическом режиме, подпитывается водой.

Открытые системы горячего водоснабжения имеют свои преимущества и недостатки. Явные преимущества: система может быть установлена как с клапаном, так и без него.

  • Доступность данной системы.
  • Простота ее монтажа и обслуживания.
  • Возможность быстрого монтажа.
  • Отсутствие необходимости приобретать дополнительное оборудования для нагрева воды.
  • Длительная служба отопительных приборов и труб за счет высокого качества теплоносителя.

Однако есть и другие недостатки.

  • Высокая стоимость централизованной подготовки горячей воды.
  • По качеству теплоноситель должен соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде. На практике часто оказывается, что вода в кранах потребителей не соответствует этим требованиям. За счет наличия следов ГСМ, ржавчины и химических примесей она может быть вредна и иметь неприятный запах.
  • В качестве теплоносителя нельзя использовать вещества с низкой температурой кристаллизации.
  • Запрещено добавлять в СТ химические реактивы.
  • Существует необходимость автоматической и непрерывной подпитки теплоносителя за счет его отбора потребителями горячей воды.
  • За счет единого контура во время сервисного обслуживания либо ремонта потребители лишаются не только отопления, но и ГВС (системы закрытого типа без труда ремонтируют летом).
  • В теплое время года для обеспечения функционирования системы ГВС задействуется больше ресурсов, чем нужно.

В связи с этими существенными недостатками было принято решение отказаться от открытых систем ЦТ в России.

Закрытая система теплоснабжения

Закрытые системы отопления изготавливаются с использованием специального оборудования для нагрева воды, например, пластинчатых теплообменников или бойлеров. Таким образом, контур отопления отделен от контура бытового горячего водоснабжения и может подавать воду разного качества: более качественную в контур бытового горячего водоснабжения и техническую воду в контур отопления.

Поскольку закрытые системы ЦТ полностью отвечают требованиям санитарных норм и обеспечивают комфорт для потребителей, они считаются широко используемыми в проектах новых зданий и при реконструкции старых домов.

Ниже показана схема закрытого ST.

Теплообменники

Преимущества закрытой системы ГВС

Как и открытые системы ЦТ, закрытые системы ЦТ имеют следующие преимущества

  • Обеспечивается надлежащее качество горячей воды.
  • Для подачи горячей воды не нужно задействовать всю инфраструктуру СТ, используется только малый контур.
  • Обеспечивается экономия топлива за счет отсутствия необходимости централизованного нагрева воды для ГВС.
  • Для отопительной системы можно использовать теплоноситель с низкой t кристаллизации.
  • В системе ГВС течет вода с температурой не выше 60 градусов, что гарантирует безопасность потребителям.

Минусы закольцованной сети

Основным недостатком закрытых систем горячего водоснабжения является большие капитальные затраты, связанные с их строительством и ремонтом. Из-за использования специального оборудования для нагрева воды система размещения таких систем технически сложнее и требует использования большего количества инженерных коммуникаций.

Кроме того, к недостаткам петлевых сетей относятся

  • Увеличенные расходы на прокладку труб за счет фактического дублирования трубопроводов.
  • Необходимость использовать дополнительное оснащение для температурного контроля подачи воды.
  • Необходимость выделения места под установку водонагревательного оборудования, например, пластинчатого теплообменника.
  • На крупных тепловых пунктах по СанПиН 2.1.4.2496 возникает необходимость выполнения вакуумной деаэрации при t воды от 100°С и больше.
  • Необходимость регулярного сервисного обслуживания оборудования для нагрева воды и сопутствующих коммуникаций.
  • Необходимость постоянной подпитки контура ГВС.
  • Использование электроэнергии для подключения необходимого оборудования и связанные с этим трудности при ее отсутствии.

Качественные и количественные описания функций, присущих различным типам систем, необходимо разделить на отдельные группы и дать названия системным функциям. Особенностью отдельных типов систем является продолжение и эволюция их свойств на системном уровне.

Введение

Создание концепции «умных городов» связано с необходимостью обеспечения качества современной жизни людей в ближайшем будущем за счет применения инновационных технологий и использования экономичных, экологичных и безопасных систем жизнеобеспечения городов. В этом случае с помощью передовых информационных и коммуникационных технологий различные элементы городского развития интегрируются в единую систему. Это глубоко интегрированная система, в которой все элементы тесно связаны между собой.

Умные города — это инновационные города, которые внедряют ряд технологических решений и организационных мер, направленных на достижение максимально возможного сегодня качества управления ресурсами и услугами с целью создания устойчивых и благоприятных условий жизни и бизнеса для нынешнего и будущих поколений. 1.1.

Для достижения целей «умного города» и повышения качества услуг, предоставляемых горожанам, городским властям необходимо отслеживать происходящее в городе и взаимодействовать с инфраструктурой с помощью информационно-коммуникационных технологий. С помощью интеллектуальных сенсорных систем реального времени информация собирается и хранится в центрах обработки данных, где она обрабатывается и анализируется системой.

На практике умный город состоит из нескольких ключевых элементов

Энергетика: автоматизированные интеллектуальные сети и гибкие системы распределения электроэнергии — интеллектуальный учет и управление спросом — внедрение возобновляемых источников энергии — энергоэффективные здания и сооружения.

Водоснабжение: автоматизированный забор воды, распределение, очистка сточных вод и обнаружение утечек — интеллектуальный учет и управление спросом.

Транспорт: мониторинг транспортных потоков и качества дорог — Инфраструктура станций зарядки электромобилей — Программное и аппаратное обеспечение для управления дорожным движением и общественным транспортом.

Безопасность: видеообслуживание инфраструктуры, видеоохрана, системы физической безопасности — системы экстренного вызова — системы оповещения — программное обеспечение и материалы для управления системой.

Образование и здравоохранение: дистанционное обучение, механизмы оповещения о программах, электронные книги — электронное бронирование, патентные электронные папки.

Правительство: системы поддержки принятия решений для принятия решений, анализа и прогнозирования; электроника услуг государственных и местных органов власти; публикация открытых данных.

Жители: пользователи инфраструктуры и информационных услуг — поставщики обратной связи

Чтобы понять, как работает система «умного города», необходимо знать ее технические части — подсистемы. Поэтому, когда мы переходим на технический уровень, мы обращаемся к концепции открытых систем, которой обладает «Умный город».

Концепция открытых систем

«Открытая система — это система, состоящая из элементов, которые взаимодействуют друг с другом через стандартизированные интерфейсы». Это определение, данное Жаном-Мишелем Корню, одним из авторов вышеупомянутого руководства, подчеркивает системный аспект (структуру открытых систем). Руководство было опубликовано Французской ассоциацией пользователей UNIX (AFUU) в 1992 году.

‘Всеобъемлющий и согласованный набор международных стандартов компьютерных и функциональных профилей, которые описывают интерфейсы, услуги и форматы поддержки для обеспечения функциональной совместимости и мобильности приложений, данных и персонала’. Это определение IEEU фокусируется на аспектах среды, в которой открытые системы обеспечивают свое использование (внешнее описание открытых систем)3.

Предположительно, существует достаточно полное и общепринятое определение открытых систем. Однако того, что было сказано выше, уже достаточно, чтобы можно было рассмотреть общие характеристики открытых систем.

Общие характеристики открытых систем обычно формируются под влиянием

Интероперабельность (способность взаимодействовать с другими системами), и

удобство для пользователя, включая простоту администрирования.

Эти свойства, по отдельности, были характерны для предыдущих поколений информационных систем и вычислительных установок. Новый взгляд на открытые системы определяется тем, что эти характеристики рассматриваются как единое целое, поскольку они взаимосвязаны и реализуются как единое целое.

Основной принцип открытых систем заключается в том, что они создаются на основе развивающихся, доступных и признанных стандартов для программного и аппаратного обеспечения, коммуникационных услуг, интерфейсов, морфем данных и протоколов, обеспечивая переносимость, интероперабельность и масштабируемость приложений и данных.

С 2012 года произошло несколько качественных скачков в технологии. Были разработаны новые интерфейсы связи и протоколы передачи данных. Одним из самых известных коммуникационных интерфейсов является Lora.

Технология LORA — объединяет беспроводную сеть LPWAN с методом конфигурирования открытого протокола LORAWAN для обеспечения связи между машинами (M2M) на расстоянии до 15 км с минимальным потреблением энергии, обеспечивая несколько лет работы от одной батарейки типа AA. Сфера применения этой технологии обширна: от домашней автоматизации и Интернета вещей (IoT) до промышленности и умных городов.

Также рассмотрим протокол беспроводной сети IEEE 802.11Ah, называемый Wi-Fi Holow. Этот протокол работает на запрещенной частоте 900 МГц и обеспечивает широкое покрытие сети Wi-Fi по сравнению с традиционными сетями Wi-Fi, работающими в зонах 2,4 ГГц и 5 ГГц. Преимуществом является низкое энергопотребление, что позволяет большим группам станций или датчиков обмениваться данными для распространения сигнала и поддерживает концепцию Интернета вещей (IoT). Благодаря низкому энергопотреблению протокол конкурирует с Bluetooth и имеет дополнительное преимущество в виде самой высокой скорости передачи данных и более широкого покрытия.

Дополнительным принципом основ является использование методов функциональной стандартизации — создание и использование профилей — набора согласованных базовых стандартов, необходимых для решения конкретной задачи или класса задач.

В связи с этим концепция архитектуры системы и инструмента должна быть сформулирована как внешнее описание с точки зрения тех, кто будет их использовать. Таким образом, архитектура открытой системы оказывается иерархическим описанием внешнего вида и составляющих любого компонента: интерфейс пользователя, среда проектирования, системы и инструменты, архитектура компьютера, аппаратный интерфейс.

Роль открытых систем в Умном городе

Для реализации проектов «умного города» важно перестроить принципы управления городом на основе данных, путем формирования цифровых кросс-платформ, включающих потоки данных из различных вертикальных частей города. Социальная направленность проекта, создание эффективных сервисов для потребителей на основе городских данных, коммуникационных платформ для развития городской среды имеет решающее значение.

Кроме того, это можно сделать только с помощью открытых систем, которые должны иметь стандартную рабочую среду пользователя, чтобы соответствовать требованию возможности интеграции с другими системами. Стандартизация пользовательских интерфейсов устраняет необходимость обучения операторов при переходе от одной открытой системы к другой. Общие стандарты и протоколы обеспечивают совместимость устройств и облегчают обмен между потребителями и производителями.

Например, обобщенный в последние годы опыт создания программных и аппаратных систем привел к разработке концепции и набора стандартов для обеспечения переносимости приложений на различное оборудование и различные операционные платформы Возникла необходимость Ядро представляло собой набор стандартов, созданных американскими специалистами под эгидой IEEE, под общим названием Portable Operating System Interface (POSIX). Вопрос передачи программ был сосредоточен на интеграции интерфейса операционной системы компьютера с различными прикладными программами и средами. Эти стандарты не фокусировались на конкретных компьютерных архитектурах, но подразумевали использование современных операционных сред, в первую очередь UNIX как стандарта де-факто, международных стандартов для языков программирования и более высокоуровневых стандартов взаимосвязи открытых систем. Вместе они образуют нормативную базу для компьютерных систем с открытым исходным кодом (OCS), предоставляющих программные устройства.

Рекомендуется использовать все стандарты POSIX. Они не должны выступать в качестве барьеров для переносимости объектного кода, ограничивать работу устройства на устройстве или стандартных интерфейсах, или ограничивать формирование новых интеграционных интерфейсов, когда это необходимо. Стандарты команды POSIX, регулирующие интерфейсы мобильного программного обеспечения с операционной средой, включают.

1.IEEE1003.0 — Руководство по среде POSIX для открытых систем. Набор шаблонов POSIX.

2. ISO 09945-1:1990 (IEEE 1003.1) — Информационная технология. Портативный интерфейс операционной системы.

Использование стандартов и большого количества систем данных должно быть масштабируемым. До появления открытых систем масштабируемость достигалась путем проектирования систем с большим запасом по размеру, количеству разъемов и интерфейсов. Масштабируемость открытых систем предполагает иной курс, не требующий запаса ресурсов (и относительно чрезмерных финансовых вложений). В частности, платформонезависимые и интероперабельные системы уже являются масштабируемыми, поскольку можно добавлять новое оборудование и заменять старое, в том числе оборудование других производителей, новыми изменениями.

Важно отметить, что концепция открытых систем позволяет избежать монополии на рынке умных городов и допускает конкуренцию как со стороны крупных, так и мелких компаний.

Оцените статью
Бизнес блог