Эффективные решения для систем теплоснабжения

В процессе эксплуатации тепловых сетей возникает много вопросов. Какими будут температуры и напоры в узлах сети при разных режимах работы? Сколько потребителей лишится тепла при закрытии задвижки? Хватит ли напора в точке подключения нового здания? Какой запорной арматурой локализовать аварию? Если на эти и многие другие вопросы не отвечать быстро и уверенно, то трудно говорить о надежном и оперативном управлении сетью.

Все расчеты системы теплоснабжения строятся на геоинформационной системе (ГИС).

Применение геоинформационных технологий в системах централизованного теплоснабжения обусловлено целым рядом факторов:

- наглядностью представления информации;

- возможностью использования графической подосновы (карты города, района, населенного пункта);

- простотой нанесения на карту города схемы тепловой сети с ее привязкой к существующим зданиям и сооружениям;

- быстрым вводом исходных данных, необходимых для выполнения инженерных расчетов;

- удобством анализа полученных результатов расчета.

При помощи геоинформационной системы (ГИС) заносится карта города. Далее на нее накладываются тепловые сети, которые в дальнейшем рассчитываются. Процесс нанесения тепловой сети на карту города должен быть максимально автоматизирован, с автоматической привязкой соответствующих баз данных к каждому объекту сети. Останется заполнить базу необходимыми данными и запустить расчет.

Наладка системы теплоснабжения

Наиболее часто при помощи ГИС выполняется теплогидравлический расчет системы теплоснабжения при известном (заданном) напоре на источнике. Многие пакеты программ предлагают и другие возможности. Например, расчет можно производить с автоматическим подбором располагаемого напора (при этом каждый потребитель должен получить расчетное количество теплоносителя и расчетное количество тепловой энергии), или расчет можно провести без учета тепловых потерь в сетях и с учетом тепловых потерь, с учетом утечек в сетях и системах теплопотребления и без учета утечек. При этом тепловые потери можно определять как по нормам (нормированные потери), так и по фактическому состоянию изоляции (здесь важна методика, которая заложена разработчиками в программу для определения тепловых потерь).

Пользователю будет гораздо удобнее, если программой предусмотрен выбор схем (из числа типовых схем присоединения абонентских вводов и присоединения ЦТП), которые подлежат расчету.

Таким образом, в результате расчета определяются:

1. расходы теплоносителя на всех участках тепловой сети;

2. располагаемые напоры во всех узлах сети, и напор в обратном трубопроводе;

3. расходы теплоносителя на все виды нагрузок (отопление, вентиляция, ГВС) для каждого абонентского ввода, температуры на входе и выходе;

4. элеваторы и диаметры их сопел; количество, диаметры и места установки дроссельных шайб;

5. тепловой и водный баланс по каждому источнику (котельной, ТЭЦ), работающему на сеть.

При выборе программного пакета необходимо убедиться, что расчету подлежат тепловые сети любой сложности (кольцевые, тупиковые), работающие как от одного, так и нескольких источников.

Поверочный расчет системы теплоснабжения

Целью поверочного расчета является определение фактических расходов теплоносителя на участках тепловой сети и у потребителей при заданной температуре воды в подающем трубопроводе и располагаемом напоре на источнике.

Программа должна предусматривать, что расчету подлежат тупиковые и кольцевые тепловые сети, в том числе с повысительными насосными станциями и дросселирующими устройствами, работающие от одного или нескольких источников, а так же программа должна давать возможность проводить поверочный расчет с учетом утечек из тепловой сети и систем теплопотребления.

Созданная математическая имитационная модель системы теплоснабжения, служащая для решения поверочной задачи, как правило, позволяет анализировать гидравлический и тепловой режим работы системы, а также прогнозировать изменение температуры внутреннего воздуха у потребителей. Расчеты могут проводиться при различных исходных данных, в том числе моделировать аварийные ситуации, например, отключение отдельных участков тепловой сети и т. д.

В результате расчета определяются:

1. расходы и скорость движения теплоносителя;

2. потери напора в трубопроводах;

3. напоры в узлах сети, в том числе располагаемые напоры у потребителей;

4. температура теплоносителя в узлах сети;

5. утечки воды из тепловой сети и систем теплопотребления;

6. потери тепла в тепловой сети;

7. фактические температуры внутреннего воздуха у потребителей.

Если в результате расчета нельзя обеспечить необходимые расходы воды всем потребителям, то это означает, что заданного напора на источнике (источниках) недостаточно и требуется повторный расчет с новыми значениями напоров.

Конструктивный расчет тепловой сети

Целью конструктивного гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов и потерь давления в тепловой сети при известных нагрузках (расходах) и параметрах теплоносителя.

Кроме этого программа при выполнении конструктивного расчета должна определять необходимый располагаемый напор в точке подключения вновь строящихся потребителей. Данная задача может быть использована при реконструкции сетей теплоснабжения, связанных с заменой трубопроводов при их малой пропускной способности и при обосновании условий разрешения на подключение.

Безусловно, конструктивный расчет должен выполняться для тупиковой и кольцевой тепловой сети.

Расчет температур на источнике

Для того, чтобы задавать режим работы источника - температуру на выходе, расходы, напоры, необходимо для каждого значения температуры наружного воздуха выполнить поверочный теплогидравлический расчет системы теплоснабжения.

Необходимо обратить внимание, чтобы расчет можно было производить как для открытых, так и для закрытых систем теплоснабжения с зависимым присоединением систем отопления. Выбор потребителя, на которого будет выполнена ориентировка при выполнении расчета, должен осуществляться оператором. При выборе можно ориентироваться на самого плохого, с точки зрения теплогидравлического режима, потребителя или потребителя, характеризующего основную массу зданий данного района теплоснабжения.

При этом, если оператор ориентировался на потребителя, находящегося в наихудших условиях работы, то потребители, находящиеся вблизи от источника и имеющие минимальные тепловые потери в тепловых сетях, будут получать избыточное количество тепловой энергии. В этом случае после выполнения данного вида расчетов необходимо выполнить наладку потребителей.

Конечно, должна быть учтена возможность проводить расчет температур на источнике со срезкой температурного графика.

Пьезометрический график для тепловой сети

В табличном виде достаточно сложно проанализировать результаты расчета. В программно - расчетном комплексе пользователю должна быть предоставлена возможность иллюстрировать результаты различными графиками или тематической раскраской сети. Например, построением температурного или пьезометрического графика, раскраской тепловой сети по падению температуры теплоносителя или изменению скорости движения воды на участках. В случае работы двух и более источников на одну сеть можно, выполнив тематическую раскраску, определить от какого источника какие потребители получают воду и тепловую энергию.

Для построения пьезометрического графика необходимо выбрать путь. Для задания пути в тупиковой сети достаточно указать начальную и конечную точку, система должна автоматически определить путь, по которому будет построен пьезометрический график.

В случае кольцевой сети необходимо указывать дополнительные узлы, через которые должен быть построен пьезометрический график.

Для удобства пользователей построенный график должен иметь связь с объектами на карте, чтобы по щелчку «мыши» на любом отрезке линейного графика или в любом поле шкального графика на схеме сети выделялся (например, мигал) тот объект, которому соответствует отмеченное на графике значение.

В качестве общих требований необходимо отметить, что вся графическая информация: карты, схемы, графики, должна легко выводиться на печать.

Программное обеспечение должно иметь удобный интерфейс, высокую скорость работы, невысокие требования к оборудованию и тесную интеграцию с другими программами в среде Windows. С программой должно поставляться руководство пользователя и методические указания по выполнению расчетов.

Наглядность, простота общения с программным обеспечением, быстрый ввод исходных данных и независимость от разработчика - вот основные преимущества ГИС и программно - расчетного комплекса.

Геоинформационная система и программно - расчетный комплекс не заменяют опыт и профессионализм персонала, но позволяют выполнять более качественный анализ состояния тепловых сетей и их управления.

Представление информации

Геоинформационная система (ГИС) – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных. ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых), включает соответствующий задачам набор функциональных возможностей ГИС, в которых реализуются операции геоинформационных технологий, поддерживается аппаратным, программным, информационным обеспечением.

ГИС Zulu хранит два типа информации — графическую и семантическую. Структурная схема представления информации изображена на рисунке, расположенном ниже.

Графические данные — это набор графических слоев системы. Графический слой представляет собой совокупность пространственных объектов, относящихся к одной теме в пределах некоторой территории и в системе координат, общих для набора слоев.

Семантические данные представляют собой описание по объектам графической базы, информация в семантическую базу данных заносится пользователем. Семантическая база данных представляет собой набор таблиц, информационно связанных друг с другом. Одна из таблиц должна обязательно содержать поле связи с картой (по умолчанию это поле называется SYS), т.е. то поле, в которое заносятся ключевые значения (ID) графических объектов.

Например, для слоя «Здания» система хранит в графической базе данных информацию по каждому объекту (координаты каждого контура, цвет линии для каждого контура, цвет и стиль заливки, а также каждый объект слоя имеет уникальный ключ — ID).

Для описания объектов графической базы данных (например, домов) создается семантическая база данных, в которую заносится информация по каждому дому: адрес, номер дома, тип дома и т. п. Для связи семантической и графической баз данных одно из полей семантической базы данных содержит ключ объекта графической базы, к которому относится одна или несколько строк семантической базы (см. рис. ниже). При этом графическая и семантическая базы данных могут находиться в разных каталогах, на разных дисках и даже на разных компьютерах (сервере или локальном компьютере).

Слои

Слой – совокупность пространственных объектов, относящихся к одной теме (классу объектов) в пределах некоторой территории и в системе координат, общих для набора слоев. Послойное или многослойное представление является наиболее распространенным способом организации пространственных данных в послойно-организованных ГИС.

Слой является основной информационной единицей системы Zulu. Слои предназначены для хранения графических объектов. Внутри слоя каждый объект имеет уникальный идентификатор (ID или ключ), его так же называют ID объекта.

Идентификатор (ID) – уникальный номер, приписываемый пространственному объекту слоя, присваиваться автоматически, служит для связи позиционной и непозиционной части пространственных данных.

По способу хранения графической информации в файле различают два типа слоя:

• векторный

• растровый

Векторный слой

Векторный слой может содержать символьные (узловые), линейные (в виде ломаных), площадные (контурные) и текстовые объекты.

Кроме того, в векторном слое графические объекты, независимо от их графического типа, делятся на две разновидности: простые графические объекты (примитивы) и типовые (классифицированные) графические объекты. Простые графические объекты содержат все атрибуты отображения внутри себя. Типовые графические объекты содержат лишь ссылку на типовую структуру, которая определяет графический тип, атрибуты отображения и текущее состояние объекта (такие объекты как правило используют при нанесении инженерных сетей).

Простые графические объекты могут быть связаны с одной семантической базой данных общей для всего слоя. Типовые графические объекты связываются только с семантической базой своего типа.

Каждый векторный слой имеет свою библиотеку символов для отображения точечных объектов. Символ представляет собой группу графических примитивов (линий, полигонов, окружностей), имеющих свои стиль, цвет и т.д. Каждая такая группа имеет точку привязки и угол поворота всей группы вокруг этой точки. Кроме того символ может иметь пользовательское название.

Каждый слой может иметь собственную библиотеку типов объектов. Каждый тип описывает площадной, линейный или символьный типовой графический объект, имеет пользовательское название и может быть связан с собственной семантической базой данных.

Каждый тип объекта может иметь несколько режимов, которые имеют пользовательское название, и задают различные способы отображения данного типового объекта.

Типовой графический объект принадлежит к одному из типов в библиотеке типовых объектов векторного слоя и находится в одном из режимов данного типа. Отображение объекта зависит от того, как отображается текущий режим объекта данного типа.

Типовой символьный объект определяется на местности координатой точки привязки (X,Y) и углом поворота символа вокруг точки привязки. Каждый режим связан с одним из символов библиотеки символов. Для решения различных задач, связанных с инженерными сетями, символьный объект может иметь дополнительный признак, конкретизирующий назначение типа: источник, потребитель, отсекающее устройство или узел.

Типовой линейный объект представляет собой ломаную. Каждый режим линейного объекта имеет свой цвет (RGB), толщину и стиль. Типовой линейный объект может иметь признак того, что данный тип является участком. Отличие участка от простой полилинии состоит в том, что начало и конец такой полилинии обязательно должны быть связаны с типовыми символьными объектами, т.е. начинаться символьным объектом и заканчиваться символьным объектом.

Типовой площадной объект представляет собой замкнутый контур. Каждый режим объекта имеет свой цвет (RGB), толщину и стиль линии контура, а также цвет и стиль заливки внутренней области контура.

Подробно структура векторного слоя рассматривается в разделе Редактор структуры слоя.

Графическая база данных по каждому из выше описанных векторных слоев представляет собой семейство двоичных файлов, находящихся в одном каталоге и имеющих одно имя и разные расширения:

Расширение - Описание

b00 - файл заголовок графической базы

b01 - файл с метрической информацией

zsx - файл с пространственным индексом

zx - индексные файлы для связи с семантикой

b05 - файл с информацией о подключенных к слою семантических базах данных(может отсутствовать)

b02 - структура типов и режимов слоя

b03, b04 - библиотека символов

Для каждого векторного слоя обязательно должны существовать только файлы с расширением B00 и B01, содержащие метрическую информацию об объектах слоя.

Имя слоя — это имя семейства файлов слоя. Данному семейству файлов слоя для удобства работы пользователя при создании слоя ставится в соответствие текстовая строка (максимум 40 символов), именуемая пользовательским названием слоя. Работая в системе, пользователь, в основном, оперирует пользовательским названием слоя.

Кроме того, для каждого слоя должен существовать индексный файл с расширением pl. В этом файле хранится информация о расположении объектов слоя в пространстве друг относительно друга. Эта информация используется для ускорения запросов, пространственного анализа и вывода слоя на экран. В процессе редактирования графической информации индексный файл обновляется автоматически. Система также имеет возможность полной переиндексации слоя (смотри раздел Индексация слоя).

Растровый слой

Растровым слоем системы Zulu может быть либо отдельный растровый объект, либо группа растровых объектов.

Растровый объект задается файлом изображения и физическими координатами на местности, соответствующими изображению, так называемым описателем растрового слоя. Информация о растровых объектах хранится в файлах с расширением ZRS. Эти файлы имеют простой текстовый формат:

Строка_1 содержит полный путь растрового файла (BMP, TIF, PCX и т.д.)

Строка_2 содержит записанные через пробел сантиметровые координаты (X0, Y0) местности левого нижнего угла растра.

Строка_3 содержит записанные через пробел координаты (X1, Y1) местности правого нижнего угла растра.

Строка_4 для монохромных растров содержит цвет рисунка (шестнадцатеричное число в формате RGB)

Строка_5 для монохромных растров содержит цвет фона (шестнадцатеричное число в формате RGB). Значение FFFFFFFF соответствует прозрачному отображению растра

Подразумевается, что растр уже предварительно обработан и сориентирован по осям X и Y. В этом случае для «посадки» растра на местность достаточно двух точек. Точка (X0, Y0) – точка привязки растра. Точка (X1, Y1) задает масштаб (сантиметровый размер одного пикселя) растра. Отметим, что X0 и X1 равны. Наличие четвертой и пятой строк не обязательно.

Растровая группа — это объединение растровых объектов, рассматриваемых системой как один объект. Если необходимо постоянно работать с двадцатью растровыми объектами одновременно, то можно загружать двадцать растровых слоев по одному растровому объекту в каждом. Но для удобства эти растровые объекты можно объединить в группу растровых объектов. Тогда система будет воспринимать эти двадцать растров как один слой. Пять растровых групп по двадцать растров в каждой в свою очередь можно объединить в одну и т.д. Информация о растровых группах хранится в файлах с расширением ZRG. Эти файлы имеют простой текстовый формат: на каждой строке файла записывается имя файла растрового объекта или имя файла другой растровой группы.

Пример файла описания растрового объекта может выглядеть так:

D:\PLAN\2430-A.ZGR

E:\TIFF\2430-01p.ZRS

E:\TIFF\2430-02p.ZRS

E:\TIFF\2430-05p.ZRS

E:\TIFF\2430-06p.ZRS

В этом примере группа содержит четыре растровых объекта масштаба 1:2000 с трубопроводами, прозрачно накладывающуюся на растровую группу, содержащую план местности той же территории.

Последовательность отображения растров при выводе на карту соответствует их последовательности в списке растровой группы.

Объекты

В системе Zulu используются следующие типы объектов:

• растровые

• векторные

Растровые

В данной версии системы растровым объектом является растровый файл в формате BMP, TIFF, PCX, GIF и JPG, который привязывается к территории заданием координат его углов на местности. Растры могут быть цветными или монохромными. Монохромные растры обладают прозрачностью, что позволяет накладывать растры друг на друга. Для монохромных растров может задаваться цвет пикселов. К растровым объектам семантическая информация не привязывается.

Векторные

Векторные объекты, в отличие от растровых, описываются координатами. В зависимости от структуры территориального объекта, система использует следующие векторные графические типы объектов:

• символьные (узловые)

• линейные (ломаные)

• комбинированные линейные объекты

• площадные (контурные)

• комбинированные площадные объекты

• текстовые объекты (надписи)

Группы графических объектов объединяются в слои графической информации. Информация о слое образует независимую графическую базу данных. Координаты точек, входящих в описание объектов слоя, хранятся в прямоугольной системе координат с точностью до 1 сантиметра.

Каждому элементу, образующему объект слоя, соответствует уникальный номер (ключ или ID), позволяющий однозначно идентифицировать данный элемент. Посредством ключей осуществляется привязка к графическим объектам семантической информации.

Уникальная нумерация каждого объекта ведется внутри слоя и не зависит от других слоев.

Символьные (узловые) объекты

Данные территориальные объекты описываются в системе одной точкой (X, Y).

Точкой можно представить одиночные объекты, протяженность которых в данном случае не имеет значения (дерево, памятник, дорожный знак, населенный пункт при определенном масштабе и т.п.), а также абстрактные объекты, не имеющие размеров, но требующие привязки к территории (почтовые адреса, места вывода названий и т.п.). Например, символьный объект может быть узлом инженерной сети.

На экране символьные объекты могут отображаться в виде пиктограмм или символов.

Линейные объекты (ломаные)

Данный линейный объект представляет собой цепочку точек, соединенных отрезками (ломаную). Каждый такой объект отображается определенным стилем линий заданного цвета, толщины и типа.

Комбинированные линейные объекты

Комбинированные линейные объекты могут состоять из нескольких ломаных. Группа ломаных имеет общий ключ (ID) и одинаковые параметры отображения. Примером комбинированного линейного объекта может служить улица, прерывающаяся круглой площадью и продолжающаяся после площади дальше.

Площадные объекты (полигоны)

Эти объекты представляют собой замкнутые контуры, образованные цепочкой точек (узлов или вершин), соединенных отрезками (ребрами), где последний узел соединен с первым. Кроме того каждый объект содержит точку внутри контура (центроид).

Такими объектами удобно описывать контуры зданий, площадные участки территории, слои различного районирования и зонирования и т.п.

Каждый такой объект отображается в виде замкнутой линии заданного цвета, толщины и стиля. По желанию пользователя внутренняя часть контура может быть залита заданным цветом и стилем.

Комбинированные площадные объекты

Комбинированные или составные площадные объекты могут состоять из нескольких контуров. Группа контуров имеет один общий ключ (ID) и одинаковые параметры отображения.

Контуры могут быть вложены друг в друга. В этом случае те области группы контуров, которые принадлежат четному количеству контуров, образуют дырку, т.е. площадь этих областей будет вычитаться из площади объекта, а при отображении эти области будут прозрачны.

Текстовые объекты

Текстовый объект описывается текстовой строкой, координатами точки привязки левого нижнего угла прямоугольника, в который вписан текст, углом поворота, высотой шрифта (в сантиметрах на местности).

Объект может отображаться заданным цветом и стилем шрифта. Так как высота текста описана в сантиметрах на местности, то текст масштабируется в соответствии с масштабом окна карты.

Семантическая информация

Любому объекту графического слоя может быть поставлена в соответствие семантическая информация. Указав объект на карте, пользователь может получить семантическую информацию, соответствующую этому объекту. И наоборот, задав в запросе искомую комбинацию значений семантических полей, пользователь может узнать, каким графическим объектам они соответствуют.

Для решения различных задач, как правило, необходимо привязывать к одним и тем же территориальным объектам различную семантическую информацию. Например, для работы с графическим слоем, отображающим контура зданий, одному пользователю требуется иметь для каждого здания такую информацию как этажность и размер жилой площади, другому пользователю - количество пенсионеров, проживающих в этом доме, третьему - номера телефонов жильцов этого дома и т.д.

Хранение семантической информации в системе Zulu осуществляется в соответствии с реляционной моделью данных. Вся семантическая информация содержится в таблицах. База данных представляет собой группу таблиц, между которыми установлены связи. Это означает, что одной записи в какой-либо из таблиц реляционной базы данных может соответствовать одна или несколько записей из какой-либо другой таблицы этой базы данных, в зависимости от типа связи между этими двумя таблицами. Описание набора таблиц и связей между ними определяет структуру базы данных. Изменяя структуру, можно получать различные базы данных как из разных, так и из одних и тех же исходных таблиц.

Каждая структура базы данных Zulu хранится в отдельном файле описания с расширением ZB (Zulu Base). Подключая к графическому слою ту или иную структуру базы данных, пользователь тем самым подключает к слою текущие правила выполнения запросов к семантической базе. Это дает возможность иметь для одного графического слоя (а в смешанных слоях и для каждого типа) несколько баз данных с различной структурой, подключая их попеременно, в зависимости от решаемой пользователем задачи.

Существует, однако, одно принципиальное ограничение, касающееся структуры базы данных, подключаемой к графическому слою. Привязать семантическую базу данных к графическому слою - значит задать соответствие между записями из семантической базы данных и объектами из графического слоя. Значит, одна из связей в базе не является связью 'таблица-таблица', а является связью 'слой-таблица'. Поле связи с графическим слоем - это поле базовой таблицы (обязательно числовое), значения которого соответствуют значениям ключей объектов слоя.

Таким образом, из всех таблиц, входящих в состав семантической базы данных, только одна (базовая) таблица имеет непосредственную связь со слоем.

Zulu поддерживает работу с реляционными базами данных, используя сервис Borland Database Engine (BDE) компании Inprise. Основным объектом, с которым оперирует BDE, является база данных. Это может быть действительная база данных, например, Microsoft SQL Server или база данных Microsoft Access, а может быть совокупность таблиц Paradox или dBase. Система Zulu также оперирует понятием база данных, однако, здесь под этим термином подразумевается совокупность таблиц и связей между ними, объединенных для выполнения запроса к реальной базе данных с целью получить заданный пользователем срез информации. База данных Zulu задается файлом-описателем базы данных, имеющим расширение ZB и именуемым в дальнейшем zb-файлом.

Описатель базы данных Zulu хранит следующую информацию:

• список таблиц, участвующих в запросе;

• список таблиц-справочников;

• набор запросов, задающих правила выборки данных из таблиц;

• набор сменных форм для отображения разного представления информации

Карты

Карта является основным документом системы Zulu. Она содержит список слоев с параметрами их отображения, характерными для данной карты. Карта может иметь одно или несколько окон. Через окна карты пользователь может работать со слоями карты: просматривать, осуществлять запросы, редактировать, выводить на печать и т.д.

Физически карта является двоичным файлом с расширением ZMP (ZuluMaP). Карта хранит следующие основные параметры:

Параметр - Описание

Имя карты - полное имя (с путем) самого файла карты

Название карты - пользовательское название карты, отражающее ее смысл

Цвет фона - цвет фона окна карты на котором отображаются слои

Центр отображения - координаты местности точки, которая отобразится в центре окна карты

Масштаб отображения - число, определяющее скольким сантиметрам на местности соответствует один пиксель на экране; изменение этого параметра позволяет увеличивать и уменьшать изображение

Список слоев - список имен всех слоев, входящих в карту

Активный слой - имя активного слоя, слоя который в данный момент реагирует на запросы с экрана и участвует в ряде других операций с картой

Параметры настройки по каждому слою - набор параметров, относящихся к настройке слоя для данной карты: текущая семантическая база слоя, текущий тематический файл слоя, текущий файл надписей, общие параметры отображения для векторных слоев: цвет, стиль, и т.д.

Следует отметить, что карта не содержит графической информации. Графическая информация содержится в слоях, а карта содержит только список их имен. При этом как слои так и файлы карты могут располагаться на компьютере в разных местах. Удалив с диска файл карты, можно потерять только настройки отображения слоев для данной карты.

Ниже приведен пример карты с загруженными слоями. Загруженные слои: Растр, Кварталы, Зеленые насаждения, Здания, Водоснабжение.

Проекты

Проект представляет собой совокупность карт, объединенных общим пользовательским именем и, если требуется, набором иерархических связей между этими картами. Это позволяет удобно организовать карты, объединенные общей тематикой.

Физически информация о картах, входящих в проект, и их связях хранится в файле проекта с расширением ZPR, который может находится на компьютере в любом удобном для пользователя месте.

В файле проекта содержатся только ссылки на карты (файлы с расширением ZMP), поэтому одна карта может входить одновременно сразу в несколько проектов, так же как один слой может входить сразу в несколько карт.

Пути всех файлов проектов, зарегистрированных в системе Zulu, перечислены в реестре Windows и расположены в разделе

HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Zulu\Projects

Рекомендуем использовать проекты для раскрытия структуры узлов тепловой сети. При нанесении тепловой сети на карту города не раскрывается структура тепловых камер с установленными задвижками. Все тепловые камеры подробно прорисовываются на оперативной схеме. После этого карту с технологической схемой связывают с картой, содержащей слой с оперативной схемой.

Моделирование сетей

Наряду с обычным для ГИС разделением объектов на контуры, ломаные, комбинированные контуры, комбинированные ломаные, Zulu поддерживает линейно-узловую топологию, что позволяет моделировать инженерные сети.

Определение: Линейно-узловое представление (векторно-топологическое представление) - разновидность векторного представления линейных и полигональных пространственных объектов, описывающего не только их геометрию, но и топологические отношения между полигонами, дугами и узлами.

Система Zulu позволяет создавать классифицируемые объекты, имеющие несколько режимов (состояний), каждое из которых (состояний) имеет свой стиль отображения на карте (схеме). При этом ввод сетей производится с автоматическим кодированием топологии. Нарисованная на экране сеть сразу готова для топологического анализа (информация о связях между объектами заносится автоматически).

В системе предусмотрены средства редактирования инженерных сетей, включающие возможность создания объектов инженерной сети, нанесения сети на карту, а также контроля действий пользователя при определении компонентов сети или изменении ее конфигурации.

Группировка растровых объектов

Для работы с несколькими растрами одновременно растровые объекты удобно группировать в растровые группы. Растровая группа - это список растровых объектов и других растровых групп, записываемый в текстовой форме в файл с расширением ZRG. В дальнейшем растровая группа добавляется в карту также как и растровый объект или обычный слой.

Трансформирование растровых объектов

При работе с пространственными данными часто возникает задача максимально точного их совмещения между собой и привязке к выбранной системе координат. Как правило, такая задача возникает, если данные получены из разных источников. Типичными случаями являются ситуации, когда необходимо совместить данные, оцифрованные с бумажных носителей с уже имеющимися слоями карты, находящимися в плановой или географической системе координат. Также, задача трансформации данных возникает при работе с растровыми изображениями. Например, для растровых изображений, полученных в результате сканирования бумажных носителей, необходимо устранить нелинейные искажения, возникающие при сканировании. Для аэро- и космоснимков может понадобиться их геометрическое преобразование к текущей координатной системе карты. Выбор метода трансформации определяется, исходя из конкретной задачи, характера искажений данных, которые надо устранить.

Методы трансформации:

• сдвиг

• масштабирование

• аффинная и проективная трансформация

• резиновый лист (локально - аффинная трансформация)

Сдвиг

При использовании данного метода происходит смещение данных по оси X и оси Y на величину, равную разнице между старыми и новыми координатами точки трансформации:

X'= dx+X

Y'= dy+Y

где dx, dy смещение по оси X и оси Y.

Метод требует задания 1-й точки трансформации.

Масштабирование

Данный метод позволяет сделать следующие преобразования координат: изменять масштаб, смещать по оси X и оси Y, поворачивать данные на заданный угол вокруг заданного центра поворота

В общем случае преобразование координат точки (X,Y) в новые координаты точки (X',Y') производится по формуле:

X'= dx+Xc+kx(X-Xc)cos(Fi)-ky(Y-Yc)sin(Fi)

Y'= dy+Yc+kx(X-Xc)sin(Fi)+ky(Y-Yc)cos(Fi),

где dx,dy смещение по оси X и оси Y

kx, ky - коэффициенты искажения масштаба по оси X и оси Y

(Xc,Yc) - координаты точки поворота

Fi - угол поворота

Метод требует задания 2-х точек трансформации.