Диспетчеризация и мониторинг теплосетей

Dekart ATMwww.dekart.md

2013

Тепловые сети являются наиболее проблемным сегментом систем теплоснабжения

Аварии на теплосетях– Кипяток на улицах, опасность для людей– Убытки от потерь теплоносителя– Подмыв грунта и фундаментов, оползниПредлагаемая система позволяет предупреждать, своевременно выявлять прорывы и свести к минимуму ущерб от них

Недофинансирование– Нехватка средств на решение главных проблем - замену труб и теплоизоляцию– Высокая степень износа оборудования теплосети Предлагаемая система является эффективной малозатратной мерой по повышению надёжности и производительности теплосети и экономии ресурсов

Стрессовые ситуации с гражданами и властями– Низкое качество теплоснабжения– Неоправданные претензии– Проблема с кадрами, человеческий фактор (обходчики, слесари, контролеры, абонентская служба)Предлагаемая система повышает качество теплоснабжения, обеспечивает непрерывную диагностику сети, позволяет проводить квалифицированный технический анализ и определять причины аварий, снижает отрицательное влияние человеческого фактора

Проблемы теплосетей

• Мониторинг и оповещение о нештатных операциях в реальном времени, вне зависимости от местонахождения ответственных лиц и времени суток

• Дистанционное оперативное управление• «Черный ящик», журналирование событий• Баланс производства и распределения тепла на всех уровнях

системы, в реальном времени и за длительный период• Расчет комплексных показателей работы системы в

реальном времени для уменьшения затрат• Комплексный учет ресурсов• Учет времени работы оборудования

Функции системы

• Открытая архитектура• Высокая надёжность• Самодиагностика• Интеграция с существующими на предприятии средствами

автоматизации и программным обеспечением• Адаптируемость к новым требованиям• Короткие сроки внедрения и освоения• Совместимость с большим количеством распространенных

приборов учета и средств автоматизации• Простота подключения новых устройств • Оборудование сертифицировано в РФ• Доступные, недорогие компоненты

Свойства

Информация о работе теплосети собирается и сохраняется автоматически. Диспетчеры на своих рабочих местах наблюдают состояние сети в реальном времени и оперативно управляют её работой. Экраны диспетчеров масштабируются от укрупненной схемы сети до схемы отдельного функционального узла (теплопункта, элеваторного узла, прибора). По запросу, на основе данных реального времени и архивов, формируются отчеты и графики.При выходе параметров сети за уставки или возникновении аварийной ситуации ответственным лицым по различным каналам связи подаются сигналы (звонок на телефон, СМС, сообщение e-mail, и т.д.). Данные, полученные с приборов учета, поступают в соответствующие информационные системы предприятия для последующей обработки.Различные подразделения теплосетей имеют доступ к информации о работе своих систем в виде собственных, специализированных мнемосхем и отчетов.

Работа системы

• Снижение аварийности• Оперативная реакция на аварию, уменьшение ущерба• Экономия подпитки в результате предотвращения потерь теплоносителя • Повышение энергоэффективности• Повышение качества оказываемых услуг, улучшение имиджа предприятия• Сквозная автоматизация работы смежных подразделений• Непрерывная детальная диагностика оборудования теплосети• Адресная программа снижения технологических рисков, повышения

надежности и качества теплоснабжения• Экономия топлива за счет оптимизации управления работой

необслуживаемых котельных• Сокращение персонала, экономия зарплаты • Уменьшение негативного влияния человеческого фактора• Понятные показатели эффективности для мотивации коллектива• Улучшение условий труда

Эффект от внедрения

Служба главного диспетчера

БЫЛОИнформация собиралась от слесарей-обходчиков и по факту жалоб потребителей

СТАЛО• Информация о состоянии объектов

собирается автоматически• Сигнализация в реальном времени• Наблюдение графиков изменения

параметров в реальном времени • Возможность контроля исполнения

команд персоналом (например, когда слесарь на объекте открывает или закрывает задвижку, диспетчер видит по расходу её состояние, и отдает команды по телефону)

ПТО

БЫЛО• Периодические отчеты

составлялись на основе собираемых вручную данных, с запозданием на время сбора информации и составления отчета

СТАЛО• Отчеты формируются

автоматически, в реальном времени

• Комплексные отчеты за сутки и за месяц

• Автоматический анализ эффективности в реальном времени (например, расход газа на гигакалорию и т.п.)

Служба КИП и А

БЫЛО• Неисправные приборы учета:

даже при вероятности их отказа 1/1000, в сети постоянно находится несколько неисправных приборов

• Отсутствие информации для анализа причин возникновения аварии

• Контроль измерительных приборов по принципу «не узнал, пока не пришел и не увидел»

СТАЛО• Дистанционный контроль

состояния приборов КИП и А в реальном времени: работоспособность, режимы, наработка часов

• Анализ аварийных ситуаций («разбор полетов») по графикам и журналу событий

Электрохозяйство

• Отсутствие оперативной информации о состоянии объекта

• Сбор показаний счетчиков вручную

• Невозможность удаленного наблюдения работы электродвигателей

БЫЛО СТАЛО• Оперативный

дистанционный контроль наличия питания, состояния выключателей

• Учет потребления электроэнергии

• Контроль состояния электродвигателей по току нагрузки

Служба метрологии и учета

БЫЛО• Плановые обходы• Медленная реакция на

неисправности приборов учета

• Низкое качество учета• Ручной труд и влияние

человеческого фактора при составлении отчетов

СТАЛО• Оперативный контроль качества

учета потребленных ресурсов и поставляемой тепловой энергии на основе оперативной информации о работе средств измерений и приборов учета

• Отчеты любых форм• Интеграция с системой расчета

начислений абонентам за потребление тепловой энергии

• Данные для формирования ключевых показателей эффективности

Районные подразделения

БЫЛО• Веерные плановые

обходы• Неэффективно

используемые человеческие ресурсы

• Невозможность оперативной реакции на аварию

СТАЛО• Районные диспетчерские• Адресные обходы• Оперативное

обнаружение и устранение прорывов

• Повышение качества теплоснабжения

• Сокращение персонала

• Оборудование центральной диспетчерской и крупных объектов (источники тепла, котельные, насосные)

• Оборудование теплопунктов• Оборудование индивидуальных теплопунктов и элеваторных узлов

(домовой учет)• Поквартирный учетСистема становится функциональной с момента оборудования диспетчерской, и растет по мере добавления новых объектов.Продолжительность этапов зависит от масштабов предприятия, но все работы по внедрению могут быть выполнены за один межотопительный сезон.Мы проводим проектирование, внедрение, системную интеграцию, обучение персонала, запуск процессов сопровождения и обслуживания системы на предприятии.

Этапы внедрения

Мониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневсхема мониторинга

Мониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневсхема теплосети на экране диспетчера

Насосная станция

Мониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневмнемосхема насосной

Мониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневмнемосхема теплопункта

Интерфейсная часть

DI SI Т (Pt500) AI Tmult Примечание

1 Наличие 220 В встроено в контроллер

2 Охранная сигнализация 2

3 температура подачи 1 1

4 температура обратки 1 1 5 теплосчетчик Multical 601 1 1

Итого DI 2 Требуется 2DI => 1 модуль DI

Итого SI 1 Требуется 1 модуль rs232

Итого датчик Т(Pt500) 2

Итого AI 2

Итого Tmult

Примечание:

DI дискретный вход “сухой” контакт,

DO дискретный выход “открытый коллектор”

AI Аналоговый вход () 0-20mA, 0-2.5V (др)

T(1w) цифровой датчик температуры ds18b20

SI модуль последовательного интерфейса

Мониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневконтролируемые параметры и расчет стоимости оборудования теплопункта

Мониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневмнемосхема котельной

Мониторинг теплосети Termocom, г.КишиневМониторинг теплосети Termocom, г.Кишиневмнемосхема котельной

Мониторинг сети школьных котельных на пеллетах, Белгород-Днестровский район, Одесская обл.

Примеры устройств

Собранный шкаф Собранный шкаф

• Компоненты системы выполнены для эксплуатации в условиях отечественных необслуживаемых ЦТП, имеют малое энергопотребление и не требуют принудительной вентиляции

• Повышение степени защиты достигается применением более защищенных монтажных шкафов• Питание:

– Сетевое, 220В, (опция – с резервным аккумулятором 12В)– Аккумулятор 6В, 125Ач, 6 месяцев работы, информация о напряжении, сигнализация о снижении заряда – Солнечная батарея– Термоэлектропреобразователь

• Подключение к интернету: – GPRS– Ethernet– RS-232, протокол PPP

• Интерфейсы:– RS-232, RS485– USB– 1-Wire– GPIO

Исполнение

• Диапазон рабочих температур: от -20° до +60°C

• Относительная влажность, не более 95% при t=35°C

• Защита от влаги и пыли – IP55.

Условия эксплуатации

• Модули GPIO:– Дискретный вход– Дискретный выход

• Шина 1-Wire– Дискретный вход– Дискретный выход– АЦП– Датчик температуры

• Приборы учета– Теплосчетчики Kamstrup Multical, СПТ, «Взлет», «Семпал», другие– Счетчики газа СПГ, Comon, Flux, другие

• Электросчетчики– ADD, Меркурий, другие

• Другие приборы с доступным протоколом обмена• Вся гамма ICPDAS (www.icpdas.com.tw) и другие ADAM-совместимые

устройства с протоколом Dcon

Подключаемые устройства ввода/вывода

• Сервер с ОС LINUX, подключенный к интернету и к локальной сети предприятия, аппаратные требования несущественны, определяются размером предприятия

• Рабочие места диспетчеров и другого персонала - PC с браузерами под любой ОС, если нужно – с двумя мониторами

Оборудование диспетчерской

Задача оптимизации расходов на отопление и повышения качества предоставляемых услуг предполагает постоянный контроль и оперативное вмешательство в технологический процесс производства тепловой энергии. Удаленный мониторинг процесса теплоснабжения позволяет минимизировать затраты на теплоснабжение, повысить его качество, сократить количество нештатных ситуаций, улучшить условия труда персонала. Технические мероприятия для мониторинга заключаются в установке на объектах контроллеров требуемой для данного объекта конфигурации и подключении к нему соответствующих датчиков, с помощью которых будет собираться информация о состоянии. Создания специализированной диспетчерской не требуется. Информация о состоянии объектов доступна в интернете в виде мнемосхем, отчетов, графиков и т.п. Эту информацию можно наблюдать как с компьютеров, подключенных к интернету, так и с мобильных устройств, которые позволяют просматривать web-страницы. Также, имеется возможность настраивать систему мониторинга для получения sms и email о состоянии процесса теплоснабжения, требующем оперативного вмешательства персонала.

Процедура подбора компонентов заключается в определении списка параметров и типов датчиков для их контроля. Параметры классифицируются следующим образом:

DI – дискретный входDO – дискретный выход1w – датчик температуры 1-WireAI – аналоговый ввод

В случае съёма информации с интеллектуальных приборов применяется канал последовательного интерфейса.Датчики подбираются исходя из условий применения, требуемой точности и цены.

Пример подбора компонентов,типовой объект – котельная

Конфигурация основных функций системы мониторинга котельной• Контроль параметров качества теплоснабжения

– Температура подачи и обратки теплоносителя в контурах теплоснабжения [T(1w)]– Температура в обогреваемых помещениях [T(1w)]– Температура в помещении котельной и на улице [T(1w)]

• Обнаружение и предотвращение аварийных ситуаций– Отключение электропитания [реле + 1DI]– Прорывы трубопроводов и протечки теплоносителя [датчик + 1DI]– Превышение допустимого уровня загазованности в котельной [датчик + 1DI]– Отсутствие циркуляции в системе теплоснабжения. [датчик + 1DI]

• Учет ресурсов– Расход электроэнергии

• телеметрические выходы электросчетчиков [1DI]• съём информации с «интеллектуальных» электросчетчиков

– Расход топлива• съем информации с приборов учета газа • импульсный выход прибора учета газа [1DI]• контроль работы шнека на пеллетных котлах [реле + 1DI]

– Расход подпиточной воды [расходомер + 1DI]• Контроль функционирования оборудования

– Работа насосов [реле + 1DI]– Работа системы вентиляции [реле + 1DI]

• Безопасность– Контроль доступа на объекты теплоснабжения [датчик + 1DI]– Охранная сигнализация [датчик + 1DI]

Пример подбора компонентов,типовой объект – котельная, продолжение

Пример подбора компонентов,типовой объект – котельная

Интерфейсная часть, определенная в результате конфигурации основных функций системы мониторинга котельной на

предыдущем слайде

DI DO Т (1w) Примечание

1 температура в помещении 1 уточнить количество

2 температура на улице 1

3 Наличие 220 В 1 установить реле

4 Охранная сигнализация 2

5 температура подачи 1

6 температура обратки 1

8 нагрев котла (Вкл/Выкл) 1

9 насос (Вкл/Выкл) 1

Итого DI 5 Требуется 5DI => 3 модуля DI

Итого DO 0 Требуется 0DO => 0 модулей DO

Итого датчик Т(1w) 4

Примечание:

DI дискретный вход “сухой” контакт,

DO дискретный выход “открытый коллектор”

AI Аналоговый вход () 0-20mA, 0-2.5V (др)

T(1w) цифровой датчик температуры 1-Wire ds18b20

Пример подбора компонентовтиповой объект – котельная, продолжение

Город становится современным, когда становится технологичным. Сетевые технологии совершенствуют городскую инфраструктуру, делают её эффективной, безопасной, комфортной. Разнообразные сервисы, внедренные её основе, быстро превращают обычную среду обитания в настоящий «умный город».

Современные решения позволяют предприятиям коммунальной сферы и домохозяйствам повысить экономическую эффективность, снизить нагрузку на окружающую среду, обеспечить комфортное проживание жителей.

Сеть датчиков собирает информацию о состоянии систем жизнеобеспечения города и передает её в диспетчерские пункты. Там, на основе её анализа, вырабатываются оперативные реакции на нештатные ситуации и принимаются решения о смене состояния объектов.

Автоматизация и непрерывный контроль состояния объектов теплосети в реальном времени обеспечивают моментальное улучшение качества теплоснабжения, снижение аварийности, своевременное обнаружение аварий и уменьшение последствий от них, экономию ресурсов и повышение энергоэффективности. Результат – рост прибыли теплосети, улучшение имиджа и условий труда на предприятии.

Аналогичные решения внедрены для водоканала, электросетей и газовой сети (магистрали и потребители). Мы предлагаем сотрудничество коммунальным сетям и компаниям, занимающимся автоматизацией.

Наши координаты: www.dekart.md, info@dekart.md

Заключение