Размещено на http://www.allbest.ru/

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет

Разработка информационно-справочной системы для поддержки принятия решений в сфере альтернативной энергетики

И.И. Чумаров

Аннотация

Приводится краткое описание разрабатываемой информационно-справочной системы для поддержки принятия решений в сфере альтернативной энергетики. Данная система предназначена для: вывода статистических метеоданных для заданной координаты, либо населенного пункта; для отображения карт из «Атласа ресурсов солнечной энергии на территории России» и для подбора составляющих элементов автономной установки энергосбережения. Система будет использоваться на кафедре ТГВ и ОВБ ИрГТУ.

Ключевые слова: альтернативная энергетика; информационная система; климатологические данные; метеоданные.

Annotation

This article provides a brief description of the developing information and reference system to support decision making in the field of alternative power engineering. The system is designed for: the withdrawal of statistical meteorological data for a given coordinate, or inhabited locality; the display of maps from the “Atlas of solar energy resources on the territory of Russia”; and for the selection of the components of the independent installation of energy saving. The system will be used at the Department of Heat and Gas Supply, Ventilation and Atmosphere Ecology of ISTU.

Key words: alternative power engineering, information system, climatological data, meteorological data.

На кафедре теплогазоснабжения, вентиляции и охраны воздушного бассейна (ТГВ и ОВБ) проводятся исследования и разработки в области альтернативной энергетики. Альтернативная энергетика - это совокупность способов получения энергии от ветра, солнца и прочих возобновляемых энергоресурсов [1]. В настоящее время на кафедре ТГВ и ОВБ разрабатывается автономная (в том числе мобильная) установка энергоснабжения, основанная на использовании возобновляемых источников энергии. В данной установке присутствует ветрогенератор и солнечная батарея, модели которых могут варьироваться в зависимости от метеоусловий места использования данной установки. Например, в районах с сильным ветром и малыми инсоляциями¹Чумаров И.И., студент, e-mail: chumarov@gmail.com, тел.: 8 (3952) 40-51-61.

Chumarov I.., student, tel.: 8 (3952) 40-51-61, e-mail: chumarov@gmail.com

Инсоляция - облучение солнечным светом (солнечной радиацией) поверхностей под различными углами наклона. целесообразнее установить мощный ветрогенератор и небольшую солнечную батарею.

Для подбора лучшей комбинации моделей ветрогенератора и солнечной батареи аспирантом кафедры ТГВ и ОВБ Меньшениным И.О. и автором было предложено разработать настоящую информационно-справочную систему. В качестве источника метеоданных предложено использовать «Базу климатологических данных для территории РФ», разработанную в Объединенном институте высоких температур РАН на основе климатических наблюдений NASA NASA - Национальное агентство по аэронавтике и исследованию космического пространства США. Подробнее узнать о климатических наблюдениях NASA можно на сайте http://eosweb.larc.nasa.gov/sse/. Также в информационно справочной системе будет реализовано отображение карт из «Атласа ресурсов солнечной энергии на территории России» [2].

Планируемая функциональность информационной системы:

• отображение карт из [2];

• вывод среднемесячных таблиц метеоданных NASA для определенной координаты широты/долготы или населенного пункта;

• подбор конструкции альтернативного источника энергии для данной географической точки.

Архитектура разрабатываемой системы показана на рис. 1.

Рис. 1. Архитектура системы

Архитектура данной системы - это клиент-серверная 3-х уровневая архитектура.

1-й уровень - это 3 БД под управлением СУБД MySQL:

· Климатологическая БД - содержит таблицы метеоданных спутниковых и наземных наблюдений за период 1983 - 2005 гг.;

· БД населенных пунктов РФ - русскоязычная база данных названий регионов и населенных пунктов. Реализована сообществом gis-lab.info на основе классификатора адресов РФ (КЛАДР);

· БД конструкций источника энергии - будет реализована для хранения информации о вариантах конструкции альтернативного источника энергии (солнечно-ветровой установки).

2-й уровень данной системы - это web-сервер, написанный на Java, который выполняется в среде Apache Tomcat. Сервер является промежуточным уровнем между СУБД и клиентской частью. При этом обмен данными с клиентом происходит посредством HTTP запросов/ответов, а между СУБД и eb-сервером посредством SQL запросов.

3-й уровень системы - это клиент, написанный на Flex (Flex - технология, основанная на Flash). Клиент представляет собой RIA (Rich Internet application) - приложение, для запуска которого необходим web-браузер и плагин Adobe Flash.

Ниже приведена сокращенная модель данных Климатологической БД (рис. 2).

Рис. 2. Модель данных Климатологической БД

Таблица «Тема» содержит темы метеонаблюдений, например «Метеорология (Ветер)», «Метеорология (Температура)».

Таблица «Название таблицы метеоданных» содержит названия таблиц метеонаблюдений и единицы измерений данных в таблице метеонаблюдений. Примеры таблиц - среднемесячная температура у поверхности земли, среднемесячная температура на высоте 10 м, среднемесячная инсоляции на горизонтальную поверхность, на следящую поверхность.

Таблица «Название строки таблицы» содержит названия строк для таблиц метеоданных.

Таблица «Координата» содержит координаты квадратов, для которых проводились метеонаблюдения.

Таблица «Метео» содержит метеоданные. В столбцах М1, М2, ...М12 хранятся средние месячные значения. В столбце «Ср. за год» хранятся среднегодовые значения.

Модель базы данных конструкций источника энергии показана на рис. 3.

Таблица «Ветрогенератор» содержит модели ветрогенераторов и их характеристики.

Таблица «Мощность ветрогенератора» содержит функции зависимостей мощности ветрогенератора от скорости ветра.

Таблица «Фотоэлектрический модуль» содержит модели и свойства фотоэлектрических модулей (составных элементов солнечной батареи).

Для подбора модели ветрогенератора и модели и количества фотоэлектрических модулей необходимо:

· выбрать населенный пункт, либо ввести географическую координату места установки;

· ввести минимальную среднемесячную мощность.

Затем система производит перебор всех имеющихся комбинаций ветрогенератора и фотоэлектрических модулей. Во время перебора для комбинации (ветрогенератор, фотоэлементы) вычисляется ее минимальная среднемесячная мощность на основе метеоданных из климатологической БД. Если мощность комбинации подходит, то комбинация заносится в список. По окончании поиска система в списке подходящих комбинаций ищет комбинацию с минимальной стоимостью.

Использование данной системы позволит сотрудникам сократить время на подбор компонентов энергосберегающей системы для заданного места установки при её известной необходимой минимальной мощности.

информационный справочный альтернативный энергетика

Библиографический список

1. Атлас ресурсов солнечной энергии на территории России / О.С. Попель [и др.]. М.: Изд-во ОИВТ РАН, 2010.

2. Мандил Кл. Возобновляемая энергия в России: от возможности к реальности. М.: Изд-во ОЭСР-МЭА, 2004.

Размещено на Allbest.ru