基于GIS的供热管网可视化仿真系统的理论研究与应用开发

目前，供热管网的设计和运行中存在着一些问题，这些问题影响到供热管网的经济效益和运行的安全可靠性，通过对管网运行进行可视化仿真，将提高管网的设计和运行水平。供热管网一般都有数量大、变化多、覆盖面广、与地理位置和地理环境联系密切等特点，管网传统的设计和管理模式显然不适应供热事业发展的需要。本文引用GIS思想来建立管网模型，并且利用GIS的特点来管理管网，这将大大提高供热管网的设计水平和供热企业的管理水平。 在理论上，本文针对传统管段计算方法的缺点，在数值模拟的基础上提出了将热力管道离散后进行分段保温设计的热力设计新方法，通过与传统的设计方法的比较，可以认为新方法在保温成本和经济性等方面具有优势。同时本文把管段离散化设计思想应用于单热源多用户的蒸汽供热管网的热力设计计算和校核计算中。 在系统设计上，本文在系统论述GIS可视化技术、仿真技术的基础上。分析了目前开发GIS软件的各种方法，通过综合分析和比较，选用VC来自行开发GIS可视化仿真软件。系统设计采用面向对象的方法，通过建立供热管网的各个虚拟单元设备模型，利用开放式数据库技术把这些设备与外部设备数据库挂接起来，实现了点击式查询和自动化、拖放式设计。系统通过嵌入热网仿真模块，还进一步实现了热网的设计、调节和分析功能，为供热系统的现代化运行和管理提供了一个有力的工具。 在工程应用上，通过对两个工程实例的分析和计算，验证了本文的理论模型、设计思想及仿真系统的可行性和准确性，同时也得出一些运行结论。最后作者提出了下一步改进方向及工作建议。