Публикации » Автоматизированная система диспетчерского контроля и учета ресурсов жилого микрорайона

Автоматизированная система диспетчерского контроля и учета ресурсов жилого микрорайона

    Блохин В.В. - директор ООО "ТАЭС", г. Саратов
    Гурьянов Л.В. - к.т.н., ведущий специалист НПФ "КРУГ", г. Пенза

    Жилищно-коммунальная сфера в настоящее время является одной из областей жизни российских граждан, в которой происходят кардинальные преобразования на основе современных информационных технологий. Именно информационные системы являются инструментом, который позволяет собирать данные для расчета инвестиционных планов, адекватно оценивать уровень потребления и выявлять реальные потери ресурсов при доставке потребителю.

    Фирмой "ТАЭС" (г. Саратов) при участии специалистов НПФ "КРУГ" (г. Пенза) была разработана Автоматизированная система диспетчерского контроля и учета теплоснабжения и водоснабжения жилого микрорайона.

    Назначение системы

    Система выполняет следующие функции:

    • Сбор и отображение в реальном времени данных о текущем потреблении тепла, холодной и горячей воды
    • Формирование, хранение и отображение истории потребления ресурсов
    • Формирование отчетов
    • Диагностика состояния технических средств (счетчиков, расходомеров и другого оборудования)
    • Разграничение доступа к данным и функциям системы.

    Структура системы

    Автоматизированная система представляет территориально распределенную информационную систему, программно-технические средства которой функционируют на "домовом" (уровень жилого дома), "районном" и диспетчерском уровнях (рисунок 1).

    "Домовой" уровень
    На "домовом" уровне собираются данные расходомеров (РСМ-05.03) и теплосчетчиков (ТЭМ-104), установленных в подвальных помещениях жилых домов. Полученные данные, например, текущий расход и температура энергоносителя в системе ГВС и отопления, текущий расход и накопленный объем в системе ХВС, архивы, накопленные теплосчетчиками, передаются по каналу связи "Радиоканал 433 МГц" на "районный" уровень.

    "Районный" уровень
    На данном уровне концентрируется и обрабатывается информация об энергопотреблении домами отдельного района города. Обработанная информация передается на диспетчерский уровень по каналу связи GPRS.

    Диспетчерский уровень
    На данном уровне решаются следующие задачи:

    • Отображение в реальном времени оперативных данных и формирование отчетов об энергопотреблении
    • Задание уставок сигнализаций по температуре и расходу с целью оперативного выявления аварий в теплосистеме района
    • Хранение и отображение истории потребления энергоресурсов
    • Диагностика состояния оборудования.

    Рисунок 1. Структура системы

    Формирование и обработка истории расхода ресурсов

    Созданные теплосчетчиком архивы считываются контроллером "районного уровня" и передаются на диспетчерский уровень, где отображаются на экране оператора программой "Визуализатор архивных данных". Автоматизированная система позволяет "вычитывать" часовые, суточные или месячные данные и формировать соответствующие отчеты. Пример отчета (MS Excel) приведен на рисунке 2.


    Рисунок 2. Пример отчета

    Диагностика состояния оборудования и сигнализация

    Тепловычислитель ТЭМ-104 осуществляет самодиагностику при включении в сеть, а также отслеживает обрывы и короткие замыкания в цепи датчиков температуры. Кроме этого, программное обеспечение диспетчерского уровня позволяет задавать аварийные уставки для каждого измеряемого параметра. В случае неисправностей теплосчетчиков или при выходе параметра за аварийные уставки автоматизированная система информирует оператора диспетчерского пункта изменением цвета значения параметра и звуковым сигналом, а также фиксирует данную ситуацию в протоколе событий (рисунок 3). Данная функция системы позволяет оперативно выявлять участки теплосистемы с предельно низкими параметрами и предотвращать аварии, а также диагностировать состояние оборудования.


    Рисунок 3. Цветовая сигнализация и протокол событий на мнемосхеме центрального диспетчерского пункта

    Измеряемые параметры

    • Текущий расход и температура энергоносителя в прямом и обратном трубопроводах систем отопления и ГВС
    • Текущий расход и накопленный объем холодной воды
    • Давление в каждом трубопроводе (при установке датчиков давления).

    Архивные данные, вычитываемые системой из теплосчетчиков

    • Энергия, потребленная из системы отопления, Q, Гкал
    • Масса энергоносителя прямого и обратного трубопроводов системы отопления, М, т
    • Разница масс прямого и обратного трубопроводов системы отопления, М, т
    • Температура прямого и обратного трубопроводов системы отопления, t, ?C
    • Разница температур трубопроводов системы отопления, t, ?C
    • Давление в прямом и обратном трубопроводах, Р, Мпа
    • Время наработки тепловычислителя, Т нар./час.

    Технические и программные средства системы

    "Домовой" уровень Районный уровень Диспетчерский уровень
    Технические средства
    Расходомер РСМ-05.03 Малогабаритный микропроцессорный модуль P06 (ОС Linux) Персональный компьютер: АРМ оператора (ОС Windows)
    Тепловычислитель ТЭМ-104 GSM/GPRS-модем GSM/GPRS-модем
    Радиомодем "Гамма" Радиомодем "Гамма" Ethernet: локальная сеть диспетчерского центра
         
    Программные средства
    Встроенное программное обеспечение теплосчетчика ТЭМ-104 Программные средства НПФ "КРУГ"
    DevLink ComServer - коммуникационный сервер (система реального времени контроллера Р06) SCADA "КРУГ-2000"
    Драйвер ModBus TCP (Slave) ОРС-сервер ModBus TCP
    Драйверы РСМ-05.03 и ТЭМ-104 Визуализатор архивных данных ТЭМ-104

    Эффективность внедрения системы

    Система прошла испытания и успешно эксплуатируется в Ленинском районе г. Саратова.

    Система обеспечивает:

    • Получение полной и достоверной оперативной и отчетной информации
    • Оперативный контроль параметров теплосети и систем ГВС/ХВС, что позволяет быстро реагировать на аварийные ситуации, в результате чего снижаются потери энергоресурсов и уменьшается вероятность возникновения крупных аварий
    • Увеличение сроков эксплуатации оборудования и предотвращение возможных аварий за счет получения оперативной диагностической информации о его состоянии
    • Снижение затрат на внедрение и эксплуатацию автоматизированного контроля и учета ресурсов - за счет использования беспроводных средств связи, что позволяет сократить затраты на кабельные соединения и строительство необходимых для них коммуникаций.