Публикации »

Построение систем диспетчеризации распределенных ИТП

Современные автоматизированные системы управления, в том числе системы диспетчеризации, позволяют энергоэффективно и оперативно регулировать работу индивидуальных тепловых пунктов (ИТП). Они дают возможность удаленного доступа к ИТП из центрального пункта управления.

Система диспетчеризации (первого поколения) может быть построена на базе специализированных контроллеров серии SYS23** и программного обеспечения MonitorII/PAM II. В качестве основного канала связи между удаленным объектом и диспетчерским пультом используются коммутируемые телефонные линии. Если на объекте отсутствует стационарная телефонная линия или обеспечиваемое ею качество связи неприемлемо, в этом случае используется связь через сотовую телефонную сеть стандарта GSM. Система диспетчеризации позволяет передавать на пульт диспетчера до 32-х дискретных сигналов, например:
 -  «АВР насоса»;
 -  «неисправность котлоагрегата»;
 -  «закрыт газовый клапан»;
 -  «уровень воды котла ниже нормы»;
 -  «давление газа горелок ниже нормы»;
 -  «давление воды котлов ниже нормы»;
 -  «давление воды котлов выше нормы»;
 -  «тревога охранной сигнализации» и пр.
 
Внедрение системы диспетчеризации позволило избавиться от необходимости постоянного присутствия на тепловом пункте обслуживающего персонала. Для обслуживания всех контролируемых котельных была создана единая служба эксплуатации, которая незамедлительно реагирует на нештатные ситуации, сообщения о которых оперативно поступают на пульт диспетчера.

В состав данной системы диспетчеризации входят:
1. Технические средства пульта диспетчеризации аварийно-диспетчерской службы (АДС):
 -  персональный компьютер;
 -  от одного до восьми специализированных модемов, подключаемых к телефонным и GSM линиям связи;
 -  программный пакет MonitorII/Comman-derII/РАМII, обеспечивающий обработку и отображение информации о состоянии средств контроля автоматизированных котельных.
 
2. Технические средства контроля за состоянием технологического оборудования котельных, охранно-пожарной сигнализации и систем контроля содержания токсичных и горючих газов на базе специализированных контроллеров (устанавливаются в каждой котельной).
В настоящее время начато внедрение системы диспетчеризации нового поколения. Эта система использует современные эффективные технические решения и построена на высокотехнологичном оборудовании и программном обеспечении. Она обладает рядом важных преимуществ:
1. Имеется возможность контроля аналоговых сигналов (температура, давление и пр.). Помимо информации от датчиков, возможна передача данных непосредственно от контроллера котла (в случае, если он имеет LON-интерфейс). Это значительно повышает информативность всей системы.
2. Для связи с контролируемыми объектами используются постоянные каналы связи, что обеспечивает надежность, высокую скорость передачи информации, а также постоянный контроль связи с объектом.
3. Предлагаемая система имеет возможность не только мониторинга состояния объекта, но и (при необходимости) управления технологическим оборудованием. В частности, возможна организация удаленного запуска котельной с центрального диспетчерского пульта после ее остановки. Это позволяет быстрее отреагировать на нештатные ситуации и повысить качество обслуживания клиентов. Особенно это актуально для удаленных или труднодоступных объектов.
4. Предлагаемая система позволяет осуществлять помимо функций контроля и управления также технический учет энергоносителей (воды). Кроме того, имеется возможность контролировать расход газа.
5. Вся информация, поступающая с контролируемых объектов, протоколируется и может быть впоследствии использована для необходимого анализа. Все контролируемые параметры могут отображаться в виде графиков. Это также дает возможность прогнозировать развитие ситуации и при необходимости принять соответствующие меры.
6. Программное обеспечение диспетчерского пульта имеет простой, информативный и интуитивно понятный интерфейс. Для каждого контролируемого объекта разрабатывается своя структурная схема, на которой отображаются все контролируемые параметры.

Структурная схема системы диспетчеризации представлена на рисунке 2. Система состоит из объектовой части, устанавливаемой на контролируемом объекте, диспетчерского пульта и каналов передачи данных.Сейчас реализуются проекты по созданию систем диспетчеризации, использующих различные каналы связи с контролируемым объектом. Объектовая часть обеспечивает сбор и первоначальную обработку информации от датчиков и исполнительных механизмов. В качестве источников информации используются стандартные датчики, устанавливаемые на котельной, а также контроллеры котлов с выходом LON-Works.

Данная система позволяет передать всю информацию о работе удаленной модульной котельной. Кроме того, она является масштабируемой и не имеет ограничений по количеству передаваемой информации.

Собранная информация передается на центральный диспетчерский пульт через один или несколько каналов связи. Данная система позволяет использовать различные каналы связи, которые подробно описаны ниже.

Принципиальное отличие новой системы состоит в том, что каналы связи с удаленными объектами являются постоянными, то есть информация на центральном диспетчерском пульте обновляется в режиме On-line.

Программное обеспечение центрального диспетчерского пульта разработано с помощью SCADA-системы. Оно специально разрабатывается под данную задачу и позволяет учесть все имеющиеся особенности. В частности, для каждого объекта создается структурная схема котельной, на которой отображаются параметры всех датчиков, вся поступающая информация протоколируется, имеется возможность удаленного управления оборудованием, а также технического учета энергоносителей.

Объектовая часть системы состоит из датчиков, контроллеров, локальных органов контроля и управления. Для построения объектовой части системы в качестве базовой технологии используется технология LON-Works. Технология LON-Works разработана специально для создания систем автоматизации и диспетчеризации инженерных сетей зданий и технологических процессов.

Для контроля входных сигналов и выдачи команд управления используются контроллеры Lonix.
Контроллеры имеют стандартные входы для подключения стандартных источников аналоговых (тип 0-10 VDC или Pt1000, Ni1000-LG) или дискретных сигналов. В качестве источников сигналов используются датчики и механизмы, штатно установленные на контролируемой котельной.

Поскольку объектовая часть построена на базе технологии Lon-Works, имеется возможность передачи информации от любого LON совместимого устройства. Все модули выполнены в стандартном корпусе и предназначены для монтажа на DIN-рейку в стандартном электрическом шкафу.

Для передачи данных на центральный диспетчерский пульт возможно использование различных каналов связи:
 -  через телефонную линию;
 -  через сеть сотовой связи стандарта GSM;
 -  через сеть TCP/IP.
 
В зависимости от месторасположения контролируемого объекта можно выбирать любой из доступных каналов связи.
Для обеспечения связи через телефонную сеть рекомендуется использовать в качестве среды передачи информации «прямую медную пару» между диспетчерским постом и контролируемым объектом. В этом случае на обоих концах этой пары устанавливаются модемы с выходами, и связь с удаленными объектами осуществляется по протоколу RS-232.

С помощью «прямых проводов» возможна организация связи между двумя и более адресами, находящимися в разных концах города. Связь с применением прямых проводов проходит, минуя коммутационноеоборудование АТС, и поэтому не зависит от занятости линейного и станционного оборудования сети другими абонентами.

Передача данных через сеть GSM (GPRS) принципиально не отличается от передачи по прямой медной паре, только вместо медного провода используется постоянное GPRS-соединение. Этот способ передачи информации не требует прохождения процедуры согласования с оператором связи и может применяться на удаленных объектах, где отсутствует проводная телефонная связь. На рисунке 4 приведена структурная схема данного канала связи.

Если на удаленном объекте имеется постоянное подключение к сети Internet, то возможна организация соединения через IP-протокол.
Для каждого канала связи наиболее оптимальный способ связи подбирается индивидуально, исходя из имеющихся технических возможностей.

Возможен также переход с одного канала связи на другой. Например, на новом объекте, где еще не проложена телефонная сеть или нет подключения к сети Internet, возможна организация связи через GSM-соединение. Впоследствии, при появлении технической возможности, можно перейти на более дешевый канал связи.

На диспетчерском посту установлен ПК с соответствующим программным обеспечением. ПО является SCADA система Citect, которая предоставляет удобный пользовательский интерфейс, и пакет конфигурирования LON сети — Lonix PCT Tool.

Рассмотренная система диспетчеризации может применяться на тепловых пунктах любого типа и не имеет ограничений по количеству контролируемых парамет-ров. Внедрение данной системы позволяет оперативно реагировать на нештатные ситуации, спрогнозировать и вовремя предотвратить возможные аварии, увеличить ресурс работы технологического оборудования. Протоколирование всей имеющейся информации позволяет (при необходимости) провести всесторонний анализ работы объекта.

Автор: С. В. Терентьев, И. П. Овсищер
Дата: 04.10.2007
Журнал Стройпрофиль 6-07
Рубрика: энергосбережение




«« назад