时间：2022-04-15 05:29:50
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关键词：油井;方案;供排协调;优化设计
1 引言
影响油井开采效果的因素是多方面的，其中与油井的采油工艺设计水平有很大关系。设计不合理，作业实施后，就不能确保油井合理正常的生产，不但不能充分发挥油层或抽吸设备的潜力，而且还会影响检泵周期。因而做好设计意义重大。传统的凭经验出设计的方法，人为因素多、误差大，容易造成一些不必要的损失。为提高油井采油工艺设计水平，我们开发了这套油井方案优化设计软件，主要包括：电泵井、抽油机井、抽稠泵井、混合杆柱井等生产系统方案的优化设计软件，这些软件都不同程度的在胜利油田投入了实际应用，不仅提高了采油工艺方案设计水平，同时为实现油井管理由经验型向科学管理型的转变，提供了一种有效的手段。
2 技术理论与数学模型
油井方案优化设计是以油井生产系统为研究对象，以油井供排能力（IPR曲线）为依据，以整个系统的协调为基础，采用节点系统分析的方法，在充分研究油层、井筒、排出系统工作规律、相互作用和其对油井生产动态影响的基础上进行设计的，各部分都采用了较为先进的数学模型与计算方法。
2．1流入动态计算
准确预测油井的产能是油井生产系统优化设计的前题。该系统中采用的产能预测方法是以广义IPR方法为基础，同时充分考虑到现场中的使用条件，并根据能录取到的油井资料情况，采用多种方式来预测油井的产能，其数学关系可表示为：
Q=F（Pwf）
式中：Q——油层的产液量
Pwf——井底流压
2．2压力分布计算
流体在井筒中的流动以及在油管中的流动为多相垂直管流（有杆泵泵上油管中的流动为多相垂直环空流），其压力分布采用目前被广泛应用且较为精确的orkiszewki方法进行计算。其基本压降公式为：
2．3排出动态及供排协调
各种机械采油方式的井其排出动态关系，均可用下式表示：
q＝ f（PN，SB，CS） （3）
式中：q——泵所排出的液量
PN——泵吸入口压力，它反映油层的供液状态
SB——抽汲设备、抽汲参数的影响因素
CS——流体物性参数的影响因素
由于泵吸入口压力与井底流压之间存在着——一对应的关系，这样就可以把油层的供液能力曲线（IPR曲线），以及泵的排出动态曲线（式（3）所表示的曲线）画在同一个坐标平面上（见图1），其交点M（Q，Pwf）就为油井生产过程中的供排协调点。供排协调点的计算是油井优化设计的基础。
图一 供、排协调示意图
各优化设计软件在描述与计算流体在油层中的流动以及在井筒或油管中的流动是一致的或相似的，主要的不同之处是排出动态规律有差异。
(1)电泵井的排出动态规律的描述与计算，主要依据K.E.BROWN主编的《升举法采油工艺》卷二＜下＞中的理论与计算。
该模块包括两个程序，可用两种方式进行设计。一种为常规的设计方式（确定级数法），其核心内容为：人们根据油层的供液能力，确定泵型、泵深及油井的产液量，由计算机计算出所需的泵叶轮级数；另一种为方案预测法，即：人们根据预测的油井产能情况，输给计算机一个完整的设计方案，由计算机预测出这一方案的结果，由此来判断这一方案是否可行。
(2)在抽油机井方案优化设计软件中，对抽油杆柱上下冲程所承受的应力都进行了精确的计算；杆柱强度的校核采用的是古德曼应力图法；即可对杆柱进行等强度设计，也可进行非等强度设计；即可用C级杆进行设计，又可用D级杆及高强度杆进行设计。
(3)混合杆柱优化设计软件，实质上是有杆泵井的方案预测软件，可人为的任意组合杆柱，由计算机预测设计方案的结果，由此判断方案设计是否可行。该软件可对各种杆质的抽油杆（常规抽油杆、玻璃钢抽油杆、高强度杆、加重杆等）进行设计。
(4)液力反馈式抽稠泵与常规抽油泵的结构不同，工作规律差异也较大。其特点是在下冲程时，液柱能施加给活塞一个向下的作用力（液柱反馈力），辅助抽油杆下行，克服困粘度摩擦太大，抽油杆下行滞后的现象，并且改善了抽油机及杆柱的受力状况。
(5)螺杆泵是一种容积式泵，靠抽油杆的旋转带动泵工作，其工作原理与常规往复式抽油泵的工作原理是不同的，杆柱的受力状况也不一致，杆柱的受力分析、杆柱强度的计算效核是该软件的关键。
3 系统特点
该系统比较适合现场应用。一方面，该软件的各部分都采用了较为先进的数学模型与计算方法，以保证较高的计算精度，理论上具有一定的先进性；另一方面，该软件在Windows 环境下运行，操作十分方便，用该软件可十分轻松、方便的出设计，特别是对设计管住、施工预算、施工技术要求等部分都进行了很好的处理。
该软件采用多种方式预测油井的产能。设计过程中需输入到计算机的油井基础数据，在现场都比较容易采集。对在现场难于采集到的静压资料，要求的并不是十分苛刻。同时，软件保留了传统的设计方法（人为预测产能，直接对排出系统进行设计）。基本上绝大多数井都能够用该软件进行设计。
有杆泵的杆柱设计有两种方式：一种是由计算机自动进行杆柱设计（抽油机井优化设计软件）；另一种是人为的任意给定杆柱组合（混合杆柱优化设计软件），计算机预测结果，从而判别给定的杆柱组合是否合适。这在实际应用中是十分有利的。如：原井的杆柱组合是否合适，是否需要变动，也可用该软件进行判断。该软件既可对常规抽油杆柱进行设计、又可对高强度杆、玻璃钢杆、加重杆等进行设计。
4 结束语
使用“油井方案优化设计”软件，对油井生产系统进行优化设计，是实现油井管理由经验型向科学管理型转变的一种重要手段，其突出的特点是投入少、收效大。随着油田改革的不断深入、经营机制的转换，其作用将会越来越大。
参考文献
[1]赵凤芝等 ，智能诊断技术在稠油开采中的应用与实现[J]，计算机系统应用，2000. 1
[2]王鸿勋等，《采油工程原理》[M]，石油工业出版社，1981.
[3]张海潘，《软件工程导论》[M]，清华大学出版社，1994.
【关键词】 网络 优化 方案
一、引言
通过对本地城域网的多年维护经验， 针对核心层网络结构冗余、可靠性不高， 汇聚层BAS设备负载分担不均、单局向容量接近饱和， 汇聚层S8016负担过重，制约网络扩容及发展， 宽带接入层面可靠性、安全性和差异性得不到保证的前提下，提出对该局核心层面、 汇聚层面、接入层面的优化方案。（图1）
目前松原局城域网主要有两个核心节点：1节点和2节点，使用一台华为NE80路由器、一台CISCO12416作为核心设备，两台NE40交换机和两台S8016，两个节点分别通过侧挂方式接入了一台较大容量的ESR8825和一台小容量的MA5200作为个人拨号业务接入的BAS设备。
改造前网络存在的问题如下：
核心层网络结构冗余，可靠性不高；汇聚层BAS设备负载分担不均，容量接近最大值；汇聚层S8016负担过重，影响网络质量及发展；在宽带接入层面上，各种业务均接入两台S8016，可靠性、安全性和差异性得不到保证；部分外县出换机性能较低，影响业务发展。
二、网络优化方案
2.1 核心层面优化方案
核心层面的主要优化思想是网络扁平化。建议去掉NE40层面，把汇聚层的设备双归上行核心路由器，流量负载均担到两台核心路由器。
2.2汇聚层面优化方案
汇聚层面的优化主要是对BAS设备进行扩容。在1节点新增高性能宽带接入服务器BAS设备（MA5200G-8）替换原来的ESR8825 BAS，在2节点新增高性能宽带接入服务器BAS设备（MA5200G-8）替换原来的MA5200设备，新BAS的选择既要满足现阶段该地区大部分的个人用户，又要考虑到将来2-3年内个人业务的发展。替换下的ESR8825可利旧下移至县局作为个人用户的认证。（图2）
混合原油A进1#常减压加工,分离出轻石脑油后作为乙烯装置的原料,重石脑油经过石脑油预加氢装置处理后作为重整原料,直馏煤油经加氢后出3#航空煤油,柴油经加氢后出0#柴油,蜡油去加氢裂化和渣油加氢装置。150kt/a渣油去焦化装置,多余579kt/a作为渣油加氢装置的原料。混合原油B混合原油B的渣油去渣油加氢脱硫(RDS),故渣油的重金属和残炭含量较低,原油中含Fe1.5μg/g、Ni10.68μg/g、V34.83μg/g,残炭的质量分数为5.86%。混合原油B分两路,分别进2#常减压2500kt/a老线和3500kt/a新线。2500kt/a老线的轻石脑油作为乙烯原料,重石脑油作为重整原料,航煤馏分经加氢出3#航煤,柴油馏分加氢后出0#柴油,常渣去减压塔拔出蜡油后作为加氢裂化的原料,渣油作为RDS原料。3500kt/a新线分出轻重石脑油作为乙烯原料,煤油经加氢后做3#航空燃料,柴油馏分加氢后出0#柴油,常渣直接作为RDS原料。(3)重油加工1#常减压减渣共计2729kt/a,其中2150kt/a去焦化装置,其余579kt/a与2#常减压装置的常渣和减渣(共计3095.6kt)作为RDS的原料;1#和2#常减压的轻蜡油(共计1727kt/a)作为加氢裂化装置原料;1#和2#常减压的重蜡油共计1562kt/a,其中1253kt/a去加氢裂化装置,其余重蜡油(309kt/a)、焦化蜡油(354.8kt/a)以及减四线(106kt/a)一同作为RDS的原料。RDS进料总计3865kt/a,产出加氢尾油达3340kt/a,作为流化催化裂化(FCC)装置的原料。柴油和煤油加氢能力基本平衡,本次改造没有新建装置,只是将2#柴油加氢由石脑油预加氢,经改造后重新恢复为1200kt/a柴油加氢装置,1#柴油加氢装置恢复为550kt/a柴油加氢功能。催化汽油(1450kt/a)经新建的1500kt/aS-Zorb装置处理后可达欧V标准。原设计存在的问题2012年11月上海石化炼油改造工程建成投产打通全流程,12月下旬对装置进行了72h考核标定,标定结果显示新老炼油装置均能达到或超过16Mt/a的综合加工能力。但是由于原油油种变化较大,导致各馏分的收率与原设计相比有一定差距,同时由于原油价格、成品油和化工产品市场变化,炼油项目改造完成后没有完全达到可行性研究报告的效益水平,促使我们要根据市场情况,重新考虑优化完善上海石化的炼油加工总流程,使原油加工和炼油、乙烯、芳烃3条线的资源配置更加合理,综合效益达到最大化。
优化后的炼油加工总流程优化后的炼油加工总流程见。原油优化基于乙烯原料从常减压装置直馏提取的部分比例大幅减小,优化后的方案只是将常减压的LPG和C5~85℃的轻馏分作为乙烯原料,原设计的912kt/a石脑油优化为C5~85℃的轻馏分油,并降至约850kt/a作为乙烯原料,占原油加工比例的5.3%。世界上绝大部分原油中的这部分组成均是裂解性能很好的乙烯原料,故在原油选择、采购时不考虑乙烯料的因素。优化后的方案可以把高油价的石蜡基原油排除在外,集中选择适应做RDS和FCC加工流程的原油以及为生产芳烃而选择芳烃潜含量较高的中间基原油,这样可以有效地降低原油采购成本。原油采购和分储分炼的原则是:为1#常减压装置选择芳烃潜含量高且适合出沥青的原油,为2#常减压装置选择催化裂化性能较好并兼顾芳烃潜含量高的原油。在加工过程中尽量减少1#和2#渣油混合使用的比例,真正起到分储分炼的效果。按照以上原油混配,蜡油产出9000×27.46%=2471.4kt/a;渣油产出9000×24.06%=2165.4kt/a(抽出100kt/a减四线后约为2060kt/a);石脑油产出9000×16.72%=1504.8kt/a。优化以后,1#常减压装置的劣质渣油由原设计的2729kt/a降至2060kt/a,减少了669kt/a,2060kt/a的渣油中500kt/a去溶剂脱沥青装置,350kt/a去RDS装置,视渣油质量情况有100kt/a左右去调和沥青,还有1110kt/a去焦化装置,比原设计减少1040kt/a的焦化处理量。如果能满足沥青标准,应可增加沥青产量,最大幅度减少焦化加工量而提高效益。渣油、蜡油优化在原设计的基础上通过系统优化,可以将500kt/a溶剂脱沥青装置开启,在处理500kt/a1#减渣的同时,可产出250kt/a脱沥青油作为RDS的原料,既可降低焦化负荷,又改善了RDS原料品质。在保证RDS进料重金属、残炭和胶质不超标的前提下提高掺渣比约8.68%,达65%左右,这样也可多消化1#常减压渣油350kt/a左右。另外可视1#减渣情况,适时调和沥青100kt/a,使原设计2150kt/a焦化进料降至1110kt/a,使低价值的石油焦产量从720kt/a降至371.9kt/a,相应也减少了其他焦化产品,焦化蜡油的产量也由355kt/a降至183kt/a(见表10~11)。经过优化以后可以将1#焦化停役,目前初步设想是改造用催化油浆作为原料生产高附加值产品针状焦(此技术正在研发中)。从年前的考核运行中发现高压加氢裂化还有较大的运行余量,目前按照1700kt/a运行没有瓶颈,这样就需要增加200kt/a的蜡油。研究发现催化柴油的芳烃潜含量较高,是比较好的加氢裂化原料,这既解决加氢裂化原料的缺口问题,又减少劣质柴油的调和组分。在蜡油存在缺口的情况下,用催化柴油掺入加氢裂化的原料中(试运行结果可以达到10%掺炼量)是一种很经济的方法。从蜡油和渣油的优化方案中可以得出:(1)原油分储分炼比原设计优化;(2)开溶剂脱沥青装置解决渣油出路,同时产出溶剂脱沥青油,顶出蜡油满足加氢裂化加工量;(3)RDS处理量比原设计提高4.3%,且原料质量也优,可以延长RDS运行周期。
直馏石脑油的优化原设计中1#常减压直馏石脑油分离出C5~65℃馏分作为乙烯原料,65~175℃预加氢后作为重整预加氢的原料,2#常减压老线的直馏石脑油与1#同样方法做,但新线的石脑油C5~175℃全部作为乙烯原料,这样不是很合理。优化的方法是利用原1#FCC轻重汽油分离塔将2#常减压新线的石脑油进行分离,并将全部轻石脑油的干点向上移至85℃,链烷烃摩尔分数可以大于85%,是非常优质的乙烯裂解原料。根据原油性质可以得到2650kt/a的石脑油,其中C5~85℃的约850kt/a可以作为乙烯原料,85~175℃的约1800kt/a去石脑油预加氢后作为催化重整原料,真正做到“宜烯则烯、宜芳则芳”。高压加氢裂化装置优化高压加氢裂化原设计900kt/a,全循环出重石脑油,经过几次改造后,现已达到1500kt/a,并一次通过流程,加氢尾油收率20%,重石脑油收率由45%下降至35%,同时也可生产航煤和柴油。经过2012年高负荷试验,优化后的炼油总流程中该装置处理能力提高至1700kt/a,不仅有利于蜡油加工能力的提升,同时又可多产优质的重整原料(重石脑油)和乙烯原料(加氢尾油)。航煤系统的优化原总流程中航煤加氢利用原装置800kt/a能力,没有改造,根据高负荷标定结果,该装置可以达到924kt/a。因为原油加工量提高了4000kt/a,直馏航煤组分(包括航煤馏分的干点提高20K)增加了近500kt/a,优化的方法是将原汽油加氢装置改造为350kt/a的直馏航煤加氢装置,这样直馏航煤加氢能力从924kt/a提高至1280kt/a左右,加上高压加氢裂化装置可以出280kt/a航煤,每年航煤产量可超过1560kt/a,比原设计多产383.4kt/a航煤的同时也减少383.4kt/a柴油产量。
彩铃业务是一项由被叫(或主叫)用户定制，为主叫用户提供一段悦耳的音乐或一句问候语来替代普通回铃音的业务。用户申请开通彩铃业务之后，可以通过WWW、WAP、拨打接入码等方式自行设定个性化回铃音，在其做被叫时，为主叫用户播放个性化定制的音乐或录音来代替普通的回铃音。当被叫用户处于忙、不在服务区、关机等非空闲状态情况下时，仍播放原网络系统提供的语音通知。彩铃业务具备的业务功能有：被叫用户在空闲状态下播放用户定制的回铃音、按主叫号码定制回铃音、系统提供缺省回铃音、默认回铃音、按时间定制回铃音、复制功能、赠送功能、轮播、铃音盒、优先级的设定、个人铃音库、无线音乐排行榜和彩振功能等。本文针对全网IP化演进思路及彩铃新业务的发展，对现有彩铃平台的架构进行优化，将业务控制逻辑独立部署，增加平台的可扩展性，同时优化彩铃平台的服务器及存储，进行集中部署。
2 彩铃平台架构现状
目前2G彩铃平台架构逻辑上划分为前台、后台和应用服务器(Portal)部分，节点类型分为管理节点和呼叫节点。呼叫节点的前台负责呼叫接续与控制，后台负责铃音查找和播放，各彩铃呼叫节点设备主要包括前台呼叫接入的URP／AlP设备、呼叫控制的CTI／UI服务器、存放用户开销户和签约信息的数据库服务器及存储、存放铃音的文件服务器及存储。管理节点的前台负责用户的各种接入方式(如IVR、WWW网页、WAP等)及控制，后台实现对用户数据及铃音文件的管理，并且包括Portal部分。彩铃系统架构如图1所示。
各彩铃呼叫节点结构及设备类型基本相同，其中存储设备内主要存储铃音播放文件，数据库服务器主要存储用户开销户及签约信息，各节点数据库服务器及存储内保存的信息也完全相同。
3 彩铃平台的架构问题分析
由于彩铃呼叫节点的呼叫接入模块与业务控制模块耦合度太高，没有做到业务控制与呼叫接入的分离，不利于平台的发展，并且任何一个模块的改动都会涉及到整个呼叫节点设备的软硬件升级。
彩铃呼叫节点的呼叫接入模块与业务控制模块的高耦合度要求用户信息及铃音文件必须在每套呼叫节点中保持，这样就导致以下问题：
(1)各呼叫节点用户信息及铃音数据重复部署。多套呼叫节点均设置用户开销户、签约信息及相同的铃音文件，且日常均需保持与管理节点数据的同步。
(2)铃音文件服务器及存储重复部署。彩铃平台每套呼叫节点内均设置多套文件服务器及存储，每套存储内的铃音文件均一样，需要大量的数据同步及维护。
4 彩铃平台架
构优化方案
架构优化思路：简化呼叫节点结构.仅保留呼叫接入及放音部分的功能，将呼叫控制部分设备、用户数据部分、铃音文件与存储设备集中部署，做到业务控制逻辑、用户数据及铃音文件的集中管理。
架构优化方案：将涉及业务控制功能的CTI服务器、存储用户数据的数据库服务器、存储铃音文件的存储及用于铃音播放查找的文件服务器设备集中起来部署，集中起来的节点本文暂称为“业务控制节点”。业务控制节点采用1+1备份方式分别设置在两个位置不同的机房内，以保证业务控制节点的容灾。
呼叫节点仅保留呼叫接入及放音功能，业务控制逻辑由业务控制节点完成；业务控制节点与管理节点间进行用户数据及铃音文件的同步。
彩铃平台架构优化后彩铃系统组网如图2所示。彩铃平台采用上述架构优化方案，将各呼叫节点中的数据库服务器、文件服务器、CTI／UI服务器、存储等设备集中部署到业务控制节点。在简化呼叫节点结构的同时，可以实现业务控制与呼叫接入的分离。呼叫节点部分仅保留了呼叫接入部分功能及放音功能，各呼叫节点今后可考虑组成POOL，方便平台的扩展及容灾备份的实现。
(1)对数据库服务器的优化
单个业务控制节点仅设置一套数据库服务器即可，不再用根据呼叫节点的数量进行设置。对于数据库服务器可采用高端插框式小型机设备，并采用双机热备方式。优化后，仅业务控制节点的数据库服务器与管理节点间进行用户数据的同步，管理节点不再需要与所有的呼叫节点间进行用户数据的同步。该方式可方便对用户数据的管理，减少同步链路的数量。
(2)对应用服务器的优化
应用服务器主要包含文件服务器、CTl／UI服务器等，每个业务控制节点可采用刀片式服务器设备集中部署各类应用服务器。优化后，应用服务器集中部署，使得设备性能及可扩展性更高。
(3)对存储的优化
目前系统每个呼叫节点均设置多套存储，容量、品牌不一。优化后，仅在业务控制节点部署铃音存储设备，为保证存储的容量及性能，建议每个业务控制节点可设置一套云存储设备。
5 彩铃平台架构优化的优点
按照前文所述方案进行优化改造后，不仅可以解决目前彩铃系统所面临的问题，而且系统架构会更加清晰合理，呼叫节点功能简化后设置也更加灵活，扩容空间巨大可满足业务发展的长期需求，具体优势分析如下：
(1)多套完全一样的数据库、存储、应用服务器简化为两套集中部署，设备数量减少，性能全面提升，大大方便和减轻维护工作。
(2)优化后仅需同步两套数据，数据同步量有效减少，同步过程简化，且呼叫节点增加也不会增加管理节点的数据同步压力，这使得呼叫节点的增加和扩容变得更加灵活。
(3)优化后的彩铃系统结构清晰、维护方便，可扩展性提升的同时也降低了扩容带来的投资，且扩容所涉及需改造的设备减少大大降低了工程复杂度，有效保护了投资。
(4)呼叫节点简化后，彩铃系统呼叫节点的容灾将变得更加简单易行，由于呼叫控制部分与用户数据、铃音文件部分集中部署，使得各呼叫节点的处理能力不再受到该节点数据库服务器、文件服务器、存储等设备的性能制约。各呼叫节点可组成1个POOL实现呼叫接入的负荷分担，让呼叫分配更加合理，大大提高设备利用率的同时也实现了容灾，提高了系统的可靠性与安全性。
(5)架构优化后的彩铃系统更加符合业务长期演进的要求，对于以后多媒体彩铃业务的开展奠定基础，多媒体彩铃铃音文件是普通彩铃铃音文件的50倍，采用优化架构可以减少维护工作量和工程投资。
关键词：建筑工程；暖通方式；暖通设计
中图分类号：TU198文献标识码： A
我国现阶段的科学技术水平正在逐步提高，与以往相比有了很多的进步。而随着科学的进步与发展，居民的生活水平也在不断的提高。目前居民在住房方面的要求呈现一种越来越高的趋势，对于建筑工程中的暖通设备也一定要跟上城市发展的水平，满足人们最基本的住房要求，不能脱节。然而，科技的发展带来的环境问题日益严重，比如说突显出的能源的消耗以及环境的污染这类问题。据统计，国家总能耗中，建筑工程的能耗在所占比重在不断的上升。我国的建筑工程规模正在不断扩大，同时我们必须要注意环保问题，尽量减少建筑工程中消耗的能耗。而在建筑总消耗能耗中，暖通设备所消耗的能源占据着非常大的比重。由此，对暖通的设计方案进行科学、合理的设计，能够在很大的程度上达到节约能耗的目的。
1 我国分散式采暖的主要方式
（1）热水器供暖的采暖方式，通常分为燃气热水器和电热热水器两种不同的方式，可以同时给家庭供应供水和采暖。但是因为消耗的能量相对较大，所以这种采暖方式的用户相对较少，一般只在中高层家庭被使用。
（2）电暖气的采暖方式，常见的电暖气设备包括有电暖风机、辐射采暖板、石英电热管、油汀对流器等等，主要的使用目的是给房屋内的局部区域供暖。一般电暖气都有分档电路的保护控制装置，而这种采暖方式的加热功率也比较大。
（3）冷暖房间空调器的采暖方式，包括有两种类型，一种是电热型另一种是热泵型。在设计原理上，热泵型的空调器和冷风空调器差不多，区别就是在制冷系统中热泵型空调器加入了四通换向阀门和单向阀门等一些辅助的零件。而电热型的空调器的使用是有限制的，压缩机在寒冷的冬天不运行，空调器将风机打开，把电加热后的空气输送进屋里，以此来达到采暖的目的，但是它的特点与上两种方式相同，耗费电量依旧比较大，致使它的应用也比较少。
2 设计方案的优化
2.1 设计方案的安全性对比
设计师在设计方案时，首要考虑的问题就是暖通设备系统的安全性。其中在建筑安全要求中也包括了暖通设备系统的安全，防火、防爆、人员及重要设备、暖通设备运行等几个方面的安全。特别是在一些较为特殊场所的暖通系统设计上，安全性是最先进行考虑的问题，比如煤矿和库房、弹药厂房等通风空调系统，设计师应依据有关防火设计的规范来考虑防火安问题，严格取用相应的防爆技术方案来保证建筑安全第一。设备安全运行上主要是注意寒冷地区空调系统冬季的防冻、制冷系统的安全保护、风机联锁与电加热保护等方面。
2.2 设计方案可操作性及可调节性对比
在对暖通设备系统的容量进行设计时，设计师通常是按照全年最不利的气象条件所设计的，因此设备系统在理论上要有高级的调节性能，有较强的能力来适应四季的气候变化情况。部分变频空调设备一次性投资付出比较高，因此在日常运行能耗和一次性投资比较方面，应当被给予充分的考虑。而在比较经济方案进行时，要对日常节能进行综合的考虑。一些建筑工程对空调需求具有时间性，比如一些写字楼及区，在设计时设计师需要着重考虑这种模式下的设备调节性。设计方案的管理操作方便性同样也是设计师应该特别关注的比较问题，它涉及用户日后的使用方便问题。人性化、智能化的空调设备不断推陈出新的同时，节约了劳动力，方便了人们的日常使用，然而，对于这种设备的选择往往会使一次性投资费用明显提高，与此同时对于操作和管理方面，技术含量也有所提高了。因此在设计的时候，设计师需要依照项目的详细情况，制定科学的方案。在需要时常调节控制的设备较多和大型空调系统的工程中，考虑到减少人员的工作量和简化操作过程，应该取用自动控制的设计方案，但需要注意的是自动化设备的经济性。
2.3 设计方案的可行性及可靠性对比
在资源匮乏的背景下，资源利用的问题显得尤为重要，我们应该对各种因素进行综合的考虑，尽量使资源利用最大化。在对设计方案进行选择的时候，需要依照针对相关问题的法规。设计的方案应需要满足各种变化，并符合环境保护的基本要求。例如在一些地下水丰富的地理地段，主要采用水源热泵的方案，这是根据当地的基本情况确定的。当地冬季设备的负荷量由当期的气候特征和地质和地下水资源的发展水平直接决定，在某些程度上，发生不平衡效应的时候，需要对设计进行科学的判断和选择。暖通的设计方案需要考虑的因素要非常多，比如气候的条件和现象，在全年的气温状况的科学分析和考虑上是非常重要的。如果建设的情况相对是比较特殊的，无法取用一定的标准，那么在参数的设计方面，要尽量保证其可行性和真实性。
2.4 设计方案的经济性对比
在方案选择中，经济性和可靠性是重要的要求，特别是在暖通设备方案中，合乎经济性才可以保证工作能够正常进行。很多工作最终的目的往往是做好节能节约。然而，就经济性而言，要保持一些基本性能，尤其是在工程的质量方面，使用的情况和档次以及设计的要求等都有必要做好把握，只有依照合适的标准才能完成好合适的项目。一次投资是所有的项目都在争取的，这也是工程建筑中最重要的组成部分，只有将这个综合的参数做好，参数才能在方案设计中被选中，而所有的设计师在设计方面的时候，就必须要能够保证投资额度的低廉和准确。由此，比较经济性，对于电供暖等一些因素，我们需要认真对待每个细节，所要考虑的角度不断增加，对于设计人员的要求随之逐渐的提高，认真分析参数数据，理清各种费用问题，才能使电气设备的使用寿命极大程度的提高，在对经济性因素考虑的同时，也应注重电气设备的质量问题。
2.5 设计方案环保性对比
环境的不断恶化，使更多人意识到环保的重要性，对于政府部门更是采取了对一些建设活动进行环保评估的措施，建设各方对建筑设计的环境污染问题极大的重视。对于北方地区来说，燃煤锅炉的排烟是城市大气的一大主要污染源，这给设计师又带来了新的课题。设计方案的选择应该具有前瞻性，对未来长时间的环保问题进行充分的考虑，尽量避免建成不久的建筑物就进行改造的情况。在空调设备选型方面，尽量选择氟利昂的替代品来作为制冷剂。设计人员深刻意识到环境保护的责任感，也要注意避免给用户和建设方增加不必要的经济负担，慎重考虑设备运行时的废渣、废水、废气和噪声等污染的治理费用。
3 结束语
随着人们生活水平的不断提高，新型节能、健康、舒适的空调运行方式被越来越多的人认同。对于暖通设备系统，一方面给人们创造舒适环境，还应该尽量降低能源的消耗，这是暖通设计人员的持续奋斗的目标。因此建筑工程中暖通设备设计的相关人员需要不断地总结经验，积极学习并引进先进的科学理论，优化环境，减少消耗，做到“环境友好”、“低碳环保，节能减排”的要求，促进节能型和舒适性的暖通设备长足发展。
参考文献：
平面布置维持进出水池中心线不变，将进水部分、主副厂房及出水池整体向左侧平移18.8m，达到正向进水和出水。经过对田市泵站近几年各灌季灌溉抽水运行时间、抽水量、农作物需水特性统计分析后，认为采取分期拆除、分期施工既可确保灌溉期间正常抽水，又不影响施工工期，将工程施工与灌溉生产矛盾降到最小。2.1合理规划、分期施工按照灌溉与施工两不误、两同时分期实施的原则，依据田市泵站新旧布局的实际现况，将本工程分三期施工。第一期进行5#～7#小机组施工。新主厂房中轴线向西移动18.8m，先拆除原7#～8#机组及其流道，即可布置5#～7#机组主厂房、进水部分的施工。此期间正值2010年春灌、夏灌，灌溉抽水由原1#～6#机组承担，可以保证抽水流量23.5m3/s，依据多年用水纪录分析，春灌不受影响，夏灌基本可以保证。第二期进行1#～4#大机组的施工，完成3#～4#机组的安装调试，拆除原1#～6#机组及其进出水部分；完成进水部分及出水部分，该阶段为灌溉空闲，不影响灌溉生产。第三阶段完成1#～2#机组安装、主副厂房±0以上部分及附属设施的施工。该阶段正值2011年冬灌、春灌、夏灌，冬灌灌溉生产由新安装的3#～7#五台机组承担，15m3/s可满足冬灌需求，春灌、夏灌时，新建7台机组全部投入运行，可满足灌溉需求。
2科学分析、挖掘潜力，确保节点工期
历时3个多月100天，时间紧、施工量大、面广，施工作业面多且多工种交叉进行，施工难度大。能否按时完工将决定2011年冬灌是否顺利进行，针对实际情况采取以下措施：采取流水施工方法，合理增加施工工作面，成立相应钢筋、模板、机组安装、混凝土浇筑专业队，从工序上使各工作面施工按计划工期安排有序进行。参建单位密切配合，在吃透施工图纸及设计意图的同时，在技术方面全力配合施工企业，简化办事程序，解决问题不过夜。避免雨季影响，在施工面上空搭设大面积防雨棚，确保雨天正常施工。推行项目半月考评制度，检查项目进度、质量、文明施工等，保证项目进度。采取动态跟踪监控方法控制工程进度，通过及时统计、收集、分析信息，分析计划进度与实际进度偏差的原因，为资源配置的调整提供正确的决策依据，为工程按期完工提供保证。合理制定灌溉用水计划减少工程对灌溉的影响针对基本满足灌溉要求的灌溉季节，制定灌溉用水计划，采取农作物提前用水，预防性灌溉用水，增加土壤含水率监测的次数，一旦作物土壤含水率初现旱象，即刻开机灌溉。通过增加灌水时间、延长机组运行时间，减少用水高峰期用水矛盾，以降低工程改造对灌溉用水的影响。将田市泵站优化方案的方案时间及对农作物用水可能造成的影响，通告灌区各级政府，在灌区各个用水村组张贴通告，向群众讲明情况，取得灌区政府及群众对工程改造、用水计划的支持理解。
3结论
【关键词】住宅小区；采暖；供热；方案；优化
一、工程概况
为了可以做到更加系统且准确的获得分析数据，我们以两栋小区为例（简称N小区和M小区）来作为所要示范的单位来进行测试，并且对这两小区所测数据进行整理和分析。
1.N小区供暖系统
N小区所采用的供暖系统以小区锅炉房为热源，原有的供暖面积是30万平方米，后来又扩建增加了14万平方米。整个的系统使用4台10t/h的锅炉，循环水泵3台，使用两台一台备用；补水泵3台，使用两台一台备用。因为小区扩建的原因，热量也开始逐渐的增加，为了节约能源的消耗，所以采取了量化管理节能的技术。在总体方案中，对锅炉房的供暖系统实施了计算机实时监测，在线监测供热系统的负荷、供回水的温度、循环水量、累计的热量等，以便随时可以了解系统的运行情况。
2.M小区的供暖系统
M小区所采用的供暖系统以市政热水为热源，之前的供暖面积是11.5万平方米，因为设计时期不同的原因，。各建筑围护结构的传热性能也相差甚远，即使是同一时期设计建造的住宅楼，也会因为设计单位的不同，导致设计的热指标也会有所差距，再加上供暖面积的不断扩大，导致管网严重失调。由于之前将锅炉房供暖系统经过改造改为城市热力管网提供热量之后，热力站根据此种情况采用了快速换热器来进行换热，并且采用了量化管理的节能技术。经过改建后的热力系统包括两个热力站，1号和2号热力站。其中1号热力站采用了5台换热器，3台循环水泵，一台备用两台使用，2台补水泵，一台使用一台备用，并且在该热力站安装插入式涡轮流量计和计算机监测系统；2号热力站采用3台换热器，台循环水泵，一台备用两台使用，2台补水泵，一台使用一台备用，在这个热力站里安装弯管流量监测系统。
二、技术方案的确定
通过对小区当地的供热系统进行系统的研究调查后，收集了有关资料和相关的数据，并且对供暖示范单位进行了调查，最终在研究论证后确定了技术方案。
1.热源系统
N小区所使用的锅炉的台数是按照当地的供暖室外计算温度来确定的，所以根据室外设计温度和及小时数只是占总供暖小时数的2%～5%。也就是说，根据室外的计算温度来确定锅炉台数在整个供暖过程中，锅炉满负荷运行的时间只是在2%～5%的时间里来运行的，而其他的大部分的时间是非满负荷运行的。而提高锅炉运行效率的方法也有两种，一种是改变锅炉的容量，另一种是提高锅炉的出力值，而提高单台锅炉的出力值是最根本的方法，为提高单台锅炉的出力值最为优化的技术方案如下：
（1）提高锅炉炉膛温度，从5台锅炉中选取运行状态较好的1号，2号，3号来进行实验，从而也使水温可以上升到110摄氏度左右，并且调节其他锅炉的炉膛温度，经过测试后，可以提高锅炉出力20%左右。
（2）因为之前供暖所使用的煤的渠道是比较混乱的，所以每批煤的发热值和煤质都没有办法得到有效的控制，从而导致锅炉出力的不稳定。所以，要采用确定地点、确定矿区以及设置专门的配煤点等措施，从整体各个环节来把握煤的质量，通过燃用对比的实验和煤质的工业分析以及化学分析，来确定合理的煤渣比，最后争取使煤质要达到以下要求：应用基低发热值大于21500KJ/Kg；可燃烧挥发物大于20%，灰分中碳的含量小于10%；煤的粒度最大不超过50毫米，小于3毫米的煤不应超过15%。
2.泵房系统
（1）为了保障高层供暖系统的安全、稳定、正常的工作，应设置变频补水控制装置设备，通过变频器连续对水泵转速改变，从而可以做到连续的调节补水量的多少，让供热系统不超压，不倒空，不气化。这项技术在一定程度上对优化运行技术的顺利实施提供了有效的保障。
（2）循环水泵的流量是要根据锅炉进出水的设计温度差、各个用户对热量消耗、管网损失等因素来确定的。当用户需要的热量一定时，热源的供热量就成为了主要的问题，然而热源的供热量是决定于循环水泵的流量和供回水温差的重要因素。例如，N小区的锅炉房的设计供回水温差为50摄氏度，自从运行以来，因为循环水量比较大，所以实际供回水温差只有20～30摄氏度，导致锅炉一直处于低负荷状态下工作。经过核算我们可以得出，必须停止一台并联水泵的运行，适当的增大供回水的温差，由于这样做势必会增大单台水泵的功耗，容易造成水泵电流的超载，因此必须对其管路系统进行节流才能够保障水泵正常的工作，通过测算后，这样的做法可以节约大概35～40%左右的电能。
3.热力平衡的调整
经过研究和调查，我们发现示范小区出现热力严重失调的现象，部分住户温度过高而早晚开窗，但是有的住户室内温度却低于18摄氏度，所以对系统进行平衡的调整是很有必要的。
（1）各个用户要在引入口设置暖气井，同时在各个环路、各个用户供回水管安装压力表、调节阀和温度计，并同时采用多点测温的装置来收集各个热用户的回水温度。
（2）将外网的所有不可以正常使用的阀门全部更换，并采用性能较好的阀门来代替，确定并保证以后调解工作可以顺利的进行。
（3）使用等温降法，要根据各个热用户、各个环路供回水压力差和温度差以及热源总供回水温差，测试、计算，并分别调节其循环流量。
（4）在理论上要根据各个供热用户供回水压力差、温度和热源总供回水温差计算，得到的压力差分别对各个环路、各热用户引入口装设的阀门来进行调节。供回水的温差小于总供回水温差的热用户节流，相反则开大。
三、测试结果分析
在采暖季节，对于两个示范工程供暖系统连续进行检测，并且把各种数据进行整理分析，得出了不同的室外温度、不同时间段所需要的热负荷表或曲线，这样做还可以对以后的供暖系统实行计热收费提供正确的指导依据。
1.室内温度和供水温度分析
制定锅炉运行方案主要针对的是室外温度随着各个时刻的变化规律来确定运行系统的参数，来满足用户在不同时间对热量的不同需求。
2.供暖面积热指标分析
（1）热力站供暖系统
根据以上分析可以知道，在采暖期间的大多数时间里，两个热力站的实际供热指标比实需供热指标高出很多，尤其是在采暖期的末期表现较为明显。
（2）锅炉房的供暖系统
锅炉房供暖系统在供暖期间供热指标，比实际所需要的供热指标高，从节能的角度来看，如果实现按照所需供热，不仅可以节约大量的煤矿，还可以减少对环境的污染。
3.节能效益分析
（1）节热分析
M小区中1号、2号热力站，在整个的采暖期的供热量都比实际所需要的供热量要高，室内的平均温度为19.3摄氏度、23.45摄氏度、21.5摄氏度。比室内设计的18摄氏度要高出一部分，从而导致一些用户夜晚开窗，造成大量的热量浪费。所以如果室内的温度维持在18摄氏度以上，那么就应该调节供热所需热量减少不必要浪费。
（2）节电分析
N小区的供暖面积是29.8万平方米，而供暖一次系统采用三台水泵，一台备用。而根据系统的一次网的设计流量，使用一台水泵便可以满足系统正常运行的要求，但是实际工程中确是采用两台，这就造成了电能的流失浪费，所以尽量改为运行一台水泵，这样就可以减少不必要损失。
四、总结
小区住宅的供热系统从锅炉房、换热站以及外网等模块在运行过程中都存在着一些内在的规律，而通过对实际运行过程中各种参数的运算分析可以发现此种定律，进行一些节能方案优化，从而有效的达到节能目的。
参考文献：
经过长期不懈努力，2014年底全部实现县乡联网，为统计“四大工程”的全面推进，统计业务应用不断向乡级延伸提供了良好条件。在实施企业一套表过程中发现，有相当数量的乡（镇）存在登录速度慢、连接不稳定、经常掉线、登录不上去、VPN反复出现故障等一系列问题，影响了这些乡（镇）统计机构顺利登录一套表平成数据处理任务。正在进行的第三次经济普查现场登记工作要求将调查对象的图像数据通过统计内网传输，为保证第三次经济普查图像数据的顺利传输，需要对乡（镇）联网模式进行优化。
二、需求描述
1.组网模式
根据不断增长的统计业务需求，部署一线双网，建立以省统计局为中心的VPDN数据专网。即乡级统计机构利用一条物理线路，既能通过分配的账号/密码访问互联网，在互联网上获取资讯，实现信息交流，也可以使用内部VPDN帐号利用县、市联通公司内部网络线路设备建立的虚拟专网直接登录省统计局服务器，进行统计业务处理。在专用网络域，采用VPDN技术、安全控制技术及QOS质量保证体系，保障虚拟专网的网络带宽，实现乡级统计机构高速、稳定的数据交互。
2.终端接入
各乡级统计机构使用现有计算机设备，相关机器配置无需升级改造，只需支持IE6.0以上版本的操作系统即可。河北联通为乡级统计机构安装一条VPDN数据专线，数据专线直接接入VPDN数据专网，即可访问省统计局业务系统。
3.专网数据流向
河北联通为省统计局建设覆盖全省的VPDN专网，建成的VPDN专网将所有乡级统计机构计算机终端纳入到专网区域管理，实现终端到省中心的在线连接，并将路由汇聚到河北联通核心机房。河北联通核心机房部署两套专用认证系统负责拨入终端专业域认证，认证通过后，将路由指向河北省统计局机房的路由器，该过程河北联通VPDN专网做接入域认证与路由指向，河北省统计局负责用户名和密码确认配置。
终端数据流向见下图：
4.网络协议
采用TCP/IP协议实现终端与区域数据中心业务系统的连接。
5.安全性
通过安全认证、加密等手段保障终端数据传输安全。
三、解决方案
1、终端接入方式
采用ADSL+VPDN作为终端接入方式，上行速率512K/S，下行速率4M/S。
2、网络连接
全省终端通过ADSL+VPDN方式接入河北联通网络LAC，进行身份认证，河北联通负责完成LAC与LNS间的隧道配置及建立，LNS与省局接入路由间通过专线连接，采用静态或动态路由协议实现互通。终端业务数据直接传输至省局服务器进行相关处理及存储。
四、一线双网优点
1、组网灵活。VPDN组网业务依赖于VPDN统一平台，可以在全网覆盖范围内对VPDN业务提供安全、高速、有效的支持。
2、安全可靠。通过专业设备以L2TP技术在两端建立安全隧道，组建专用域，采用网络隔离与安全认证机制，确保通信数据的安全。
3、保密性强。VPDN用户通过拨号上网访问省统计局的内部网，需经过接入服务器的身份校验，有效防止非法访问。
关键词：安全疏散方案优化运输模型最短路问题
中图分类号：P624文献标识码： A 文章编号：
1引言
近年来，随着我国人民物质文化生活水平的提高，各类建筑越来越多地涌现，随之而来的发生火灾情况下安全疏散问题显得越来越重要。目前，我国的建筑设计防火规范对安全疏散方面，比如疏散楼梯的数量、到达楼梯的距离、楼梯的宽度、防排烟设施、内部装修材料等都有明确规定。但是现行标准中缺少与之配套的性能指标、评价方法。所以，对人员疏散安全性的评价方法研究显得很重要。在人员疏散安全性评价方法中，对于某一特定建筑的安全疏散方案的优化问题亟须研究。
研究疏散主要解决的是如何在最短时间内使得疏散人员全部到达安全区域，使火灾发生情况下伤亡事故减少。火灾发生后确保人员安全疏散的条件可用如下公式表示[1]：
ASET≥RSET
其中ASET表示可用安全疏散时间，RSET表示需要疏散时间。
ASET是指从开始着火至火灾发展到安全疏散临界条件的时间。临界条件的判定已经有了较多的研究，该文中不作叙述。RSET包括三个部分：一是火灾探测报警时间（DT）；二是疏散准备时间（PMT）；三是人员疏散时间(FT)。火灾探测报警时间DT对于某一特定建筑是可以估算的；疏散准备时间PMT的估算方法也有很多研究，在此不作具体阐述，人员疏散时间FT的估算方法有很多种，但是现有的方法大都是将空间分为多个单元，考虑临近的单元相关参数从而对疏散进行模拟计算的，而本文提出的基于运输模型的疏散方案优化方法站在整个疏散方案的高度，将疏散方案进行优化。
2 运输模型在安全疏散方案优化问题中应用的可行性探讨
运输模型解决单一货物从多个产地向多个目的地输送的计划安排问题。与运输问题进行对比可以发现，在疏散问题中，人员疏散前所在位置可看成是运输问题中的产地，安全区域可看成是运输问题中的销地，某条疏散路径的通过时间可看做是运费。从疏散的个体来说，疏散方案期望每个疏散人员都用最短时间抵达安全区域，所以每个疏散人员抵达安全区域的最短时间对于整体疏散方案的设计是有着极其重要的意义的，它从某种意义上表征了某个特定建筑发生火灾的情况下安全疏散的最优方案。所以，本文提出的优化方法确定初始解的过程便是求解每个疏散人员抵达安全区域的最短时间。
3 安全疏散方案的设计与优化方法
3.1 初始可行解的确定
首先应当对所有疏散路径一一列出，并将每个疏散路径分割成若干个通行段，例如将一个路径分割为若干个楼梯通行段，走廊通行段，大厅通行段。然后对每个通行段的疏散能力进行评估，将最不利通行段和两条或两条以上路径共用的通行段的通行能力（人/s）标出，作为求出可行方案后进行再次赋值的依据。
确定疏散各个人员初始位置分布情况即每个初始位置实际容纳的疏散人数 和安全区域的位置以及该区域的最大容纳人数 以及沿每条路径的疏散时间 。
在确定好所有通行段的通行时间后，将整个建筑的通行段用图的形式画出，并确定权矩阵，以便于利用图论中的Floyd算法对其最短路进行求解。Floyd算法是借助于图的权矩阵直接求出任意两点之间的最短路。在这里用 表示从点 到点 的通过时间，将所有的点与点之间的通过时间列成德矩阵就是初始权矩阵 。在这里用Floyd算法就可以算出任意一个疏散初始位置到任意一个安全区域所需要的最短时间。
3.2 初始安全疏散方案的优化
按照上述方法求出的方案并不能代表该疏散方案的最优方案。因为在这个方案中每个疏散路径的通行段不能保证不出现人群滞留现象，也就是说对于某个疏散通行段有可能在某个时间段内疏散人数大于疏散能力，从而导致危险地发生。对此问题需要对每个疏散路径的最不利通行段和共用疏散通行段进行检验，看在整个疏散时间内是否出现人群滞留现象。如果出现人群滞留现象，则需要对该疏散通行段所在的疏散路径进行再次赋值，即根据疏散通行段的位置等具体参数适当增加所在疏散路径的疏散时间 ，增加的幅度为不应太大以保证达到疏散方案优化的目的。
在再次赋值后，需要重新计算的问题随之列出，按照Floyd算法可求出新问题的最优解。再对此解按照最不利通行段以及共用通行段的疏散能力进行检验。以此类推，多次调整不同疏散路径的疏散时间后，可得到一个对于此建筑的不出现人群滞留的最优疏散方案。
4 利用该方法进行疏散方案优化的若干技巧
该方法可以对人员的个性特征进行量化。在疏散过程中，不同人群的疏散速度是不一样的。对于一个疏散初始位置可以按照人员年龄、性别等因素进行分组，并将该疏散初始位置扩展为 个子疏散初始位置，这些子疏散初始位置与原先的初始位置是具有相同意义的，他的设定是为了将同一疏散初始位置中的人员个性特征进行量化，使得此方法所得的疏散优化方案更加可行。
该方法还可以用于火灾场景下的疏散方案优化。在设定各个疏散通行段的疏散时间过程中，火灾发生位置所在疏散通行段和受火灾影响而不能通过的疏散通行段的疏散时间设定为一个很大的值。根据疏散时间的最短这一优化目的可以知道，这样设定是将这个疏散路段不予考虑，即人员不从这条路径进行疏散。
5 结论与前景展望
本文提出了一种基于运输模型的安全疏散方案优化方法。这种方法可得到针对某特定建筑在各种场景下疏散而不出现人群滞留现象的最优疏散方案。该方法考虑了所有疏散路径在疏散中的使用和各疏散路径最不利通行段和共用通行段的疏散能力大小，以及某个疏散初始位置所容纳疏散人群的个性特征。
该方法还需要改进的地方有：（1）疏散时间的确定是根据疏散速度的经验公式求得，实用性有待加强。在估算通过疏散路径的疏散时间中，需要一个比较精确的算法。（2）再次赋值的具体量化方案有待深入研究。
参考文献：
