Анализ представления пользовательской информации в приборе «терем-4» для измерителя температуры ограждающих конструкций

Сорокин Олег Леонидович аспирант, Поволжский государственный технологический университет 424500, Россия, г. Йошкар-Ола, ул. Медведево, 52 Sorokin Oleg Leonidovich student of the Department of Information and Computing Systems at the Volga State University of Technology 424500, Russia, g. Ioshkar-Ola, ul. Medvedevo, 52 oleg-ussr2@yandex.ru Другие публикации этого автора

Сидоркина Ирина Геннадьевна доктор технических наук профессор, кафедра Информационно вычислительных систем, Поволжский государственный технологический университет 424000, Россия, республика Марий-Эл, г. Йошкар-Ола, ул. Площадь Ленина, 3, ауд. 1 Sidorkina Irina Gennad'evna Doctor of Technical Science Professor, Volga State University of Technology 424000, Russia, Marii-El, g. Ioshkar-Ola, ul. Ploshchad' Lenina, 3, aud. 1 igs592000@mail.ru

В результате анализа практической применимости ПО к измерителей температуры ограждающих конструкций «Терем-4», были выявлены задачи, которые в настоящее время решить с помощью предлагаемого программного продукта не представляется возможным. Так, в процессе определения температуры ограждающих конструкций в толще стены мониторинг ее состояния невозможен за период исследования равный одному году, по причине отображения данных только за каждый отдельный месяц.

Рассмотрим подробно ограничения функционала используемого ПО для представления расчетов тепловых величин ограждающих конструкций. Интерфейс, в виде экранных форм предназначен для расчета тепловых величин, с целью определения теплофизических свойств. Прибор «Теплограф», входящий в состав оборудования, служит для измерения и регистрации тепловых потоков через ограждающие конструкции, температуры поверхностей и воздуха, и для расчета на основании этих измерений теплового сопротивления и сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (стен зданий, стеклопакетов окон и т.п.). Выполнение расчета осуществляется следующим образом: «Файл» - «Расчет тепловых величин». ( см. Рис.1.)

Рис.1.Форма для представления расчета теплопроводности, теплового сопротивления и сопротивления теплопередаче в программе «Терем-4».

По графикам теплового потока и температуры поверхности снаружи и изнутри ограждающей конструкции определяется время наступления условий стационарности, по таблице данных определяются величины теплового потока q и температуры поверхности на этот момент, вычисляется разность температур ΔT (берется по модулю, т.е. всегда >0), полученные значения вместе со значением толщины ограждающей конструкции h заносятся в окно расчета.

Основным недостатком рассмотренных представлений, является недостаточное количество параметров доступных для изменения пользователю, которые форма предусматривает. Так , при изменении констант , например коэффициентов теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей блока а_в и а_н, выдаваемые значения потребуется пересчитывать вручную, что является достаточно трудоемким процессом при большом наборе входных данных. Таким образом, даже для первичных и неточных данных представленный вариант не обеспечивает функциональность при расчете описанных выше тепловых величин.

Интерфейс для визуализации статистических данных с целью представления их в форме удобной для восприятия представлен на Рис.2. Функционал формы для визуализации тепловых величин ограждающих конструкций позволяет производить оценку статистических температурных данных с лабораторной установки с жестко заданным количеством записей. Такое ограничение на количество записей статистических данных является достаточно важным недостатком исследуемого ПО, так как в случае учета статистических данных о температуре ограждающих конструкций в течение нескольких лет анализ информации приходится выполнять вручную. Для разрешения этой проблемы, требуется создание единой базы данных (ЕБД) с возможностью добавления актуальной информации. ЕБД содержит сведения о температуре.

Рис.2. Экранная форма для визуализации статистических данных температуры ограждающих конструкций.

В результате исследования функциональных решений программного обеспечения «Терем-4» измерителя температуры «Теплограф» были выявлены проблемы связанные со временем доступа, к данным, получаемым в ходе проведения исследований, направленных на определение стационарного режима на основе статистических данных о температуре ограждающих конструкций. Данная проблема связана, прежде всего, с дистанционным характером работы с данными, а именно удаленности лабораторной установки.

Данная проблема разрешается за счет использования единой базы данных для хранения всех записей о температуре. Имеющееся ПО не позволяет сохранять данные в единой базе данных и обеспечивает лишь хранение множества раздельных файлов с данными. С отсутствием единой базы данных, при удаленном мониторинге данных возникает необходимость ручного дополнения существующей базы новыми записями, либо дополнительной автоматизации данного процесса, а это приводит к дополнительным временным затратам и затратам ресурсов.

Предложен вариант разработки ПО и интерфейсов для расчета тепловых величин, их актуальной визуализацией и постобработкой данных. Предложенный вариант интерактивной экранной формы ПО (Рис.3.) обеспечивает также выделение проблемных зон в контуре здания, а также обеспечивает возможность изменения всех параметров используемых вычислений, в том числе констант. В ПО дополнительно включена возможность отображения теплового потока в толще стены и трассировка труб горячей и холодной воды от теплового пункта.

Рис.3.Интерактивная экранная форма для визуализации контура здания.

Экранная форма для визуализации тепловых величин имеет возможность представления изменения исследуемого временного интервала для температурных данных. Примем ограничение на исследуемый интервал равным пяти лет, как достаточное для исследования температурных зависимостей и выявления закономерностей. Экспортируемый формат данных является единым и обеспечивает возможность накопления данных в процессе функционирования прибора

Таким образом, в исследуемом ПО «Терем-4» требует модифицирования интерфейс представления измерений и расчетов статистических данных. Обосновано создание единой базы данных, – и совершенствование интерфейса – улучшение лингвистического обеспечения, а также включение дополнительного функционала направленного на добавление параметров. Создание системы автоматизированного проектирования ограждающих конструкций (САПР ОК) необходимо, прежде всего, для комплексного решения задач автоматизации, контроля, мониторинга и представления информации о температуре с целью получения актуальной информации и формирования требуемых контуров обогрева, как для сооружений старого фонда, так и для новых строительных сооружений.