Система удаленного мониторинга объектов муниципального предприятия «Водоканал»
НАЗВАНИЕ КОМПАНИИ-ИНТЕГРАТОРА/ ПРОЕКТНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ/ ПОСТАВЩИКА И WEB-САЙТ
ЗАО НПФ «ИнСАТ», www.insat.ru
СФЕРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОМПАНИИ
Основная сфера деятельности ЗАО «ИнСАТ» — производство тиражируемого программного обеспечения для промышленной автоматизации (SCADA, OPC). ИнСАТ также является широкопрофильной инжиниринговой компанией, выполняющей разработку АСУ ТП в теплоэнергетике, химии и других отраслях, систем диспетчеризации, систем коммерческого и технического учета ресурсов (АСКУЭ, АСТУЭ), систем автоматизации зданий. Среди наших заказчиков — крупнейшие предприятия всех отраслей промышленности. Среди выполненных работ — системы информационной мощностью несколько тысяч (АСУТП) и десятков тысяч (диспетчеризация) параметров, в том числе с повышенными требованиями к отказоустойчивости (АЭС, ТЭЦ, химия). Кроме того, ИнСАТ является поставщиком широкого спектра оборудования промышленной автоматизации.
ОБЪЕКТ, НА КОТОРОМ БЫЛА УСТАНОВЛЕНА СИСТЕМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ ICP DAS
МП «Водоканал» — одно из основных предприятий города Лыткарино Московской области, обеспечивающее его нормальную жизнедеятельность. Ключевые задачи — подача воды и удаление канализационных стоков, бесперебойное обеспечение населения и предприятий водой.. Всего в систему подключено 3 водозаборных узла (ВЗУ) с насосными станциями второго подъёма, 17-ю артезианскими скважинами и 7 резервуарами. Хозяйство водоканала (пункты водозабора, насосные станции второго подъема, здание управления водоканала ) характеризуется разбросанностью объектов по территории общей площадью около 17 км2, поэтому основные трудности в реализации системы ложатся на организацию доставки данных от точек измерения.
НАЗВАНИЕ УСТАНОВЛЕННОЙ СИСТЕМЫ
Система удаленного мониторинга объектов
ОПИСАНИЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНИЯ, ФУНКЦИЙ, ОСОБЕННОСТЕЙ, СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ
Система предназначена для сбора, обработки и предоставления различным службам предприятия своевременной информации о режимах работы технологического оборудования и объемах выкачанной и поданной в городскую сеть воды.
Система контролирует:
- расход и давление воды на выходе в сеть водоснабжения
- подачу воды из артезианской скважины
- ток скважинных и подкачивающих насосов
- сигнализацию и регистрацию проникновения в помещения удаленных артезианских скважин
- изменение уровня воды в резервуарах
Кроме того, система удаленного мониторинга объектов обеспечивает автоматическое формирование отчетов по основным параметрам добычи и распределения.
На нижнем уровне системы расположены датчики течения SI5004 с аналоговым выходом производства IFM, датчики давления PC-28 и уровнемеры SG-25 для непрерывного измерения уровня воды в резервуаре Applisens, преобразователи тока Е842С и Е1842С производства группы Алекто, контроллеры I-7188XAD и модули ввода аналоговых сигналов I-7017Z от ICP DAS.
Связь между узлами системы организована по GSM-каналам. Это связано с тем, что большие расстояния делают слишком дорогой прокладку кабельной сети, а сложный рельеф местности не позволяет добиться прямой видимости между объектами естественным образом. Осуществляют связь GSM/GPRS/EDGE модемы MOXA OnCell G3150. Управляющий сервер работает на базе процессора Intel Core i5-660 3,33GHz/ 2хDDR3 с операционной системой Windows 7 Pro. Визуализируются технологические процессы (число работающих скважин, текущие аварии, основные параметры водоснабжения, несанкционированные проникновения в павильоны артезианских скважин) на рабочих местах руководства предприятия, диспетчера и главного инженера. Главный инженер уделяет особое внимание информации о режимах работы насосов (сравнению тока и расхода), соответствию режимов номинальным (нормативным). Наглядное представление суточных колебаний подачи воды позволяет обоснованно управлять графиком включения/отключения насосов артезианских скважин. В настоящее время (период гарантийного обслуживания) для наблюдения за системой не потребовалось выделения в штате предприятия отдельного специалиста.
Созданная система не исчерпывает потенциальных возможностей, не всегда востребованных заказчиком. Пока осталась в перспективе задача локализации аварии трубопровода для диспетчера, учет энергоресурсов и управление технологическим процессом. Предлагаемая реализация системы позволяет поэтапно наращивать ее. Расширение системы (установка дополнительных точек измерения) позволит организовать учет энергоресурсов (воды, тепла, электроэнергии) по подразделениям, установка исполнительных механизмов (задвижек с электроприводом) и подключение в систему имеющихся ПЧ и УПП позволят перейти к дистанционному управлению объектами. Углубление системы (наращивание функциональности) поможет не только оперативно отображать состояние объектов, но и управлять ими. Преимуществом системы следует считать безболезненное (без переделки и потери данных) наращивание функциональности. Система легко переносится на другие подобные объекты.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННОГО В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ
ОПИСАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ICP DAS
В связи с невысокой надежностью канала передачи данных на каждом объекте вынужденно используется контроллер, который может хранить некоторый объем данных в случае перерывов в GPRS связи.
Для опроса контроллеров используется режим модема Reverse Real COM, обеспечивающий наличие виртуальных последовательных портов на сервере сбора данных. Модемы регистрируются в сети GPRS с динамическим IP. В системе имеется только один статический IP: на роутере, который является точкой доступа к сети Интернет-провайдера. На роутере настроено перенаправление портов, используемых модемами, на сервер сбора данных, находящийся в локальной сети, на котором установлено следующее ПО:
- Менеджер виртуальных портов (NPort Driver Manager, MOXA)
- OPC сервер для работы с MasterPLC по GSM каналам (M-PLC-OPC-HDA-GSM, ИнСАТ)
- Исполнительная сетевая SCADA-система на 2500 внешних точек ввода-вывода (Soft-SCADA-RT-MSRTNET, ИнСАТ)
Один из объектов оказался в точке «провала» GSM связи — во впадине между поросшими лесом холмами. Уровень сигнала оказался слишком низким и непостоянным. С антенной 3 dB он в течение 15 минут менялся от 18 до 7 RSSI (при максимуме 30 RSSI). Использование направленной антенны AL-1800-13 позволило поднять уровень сигнала на треть, теперь он составляет от 24 до 15 RSSI. В период опытной эксплуатации системы были проведены длительные испытания качества GPRS передачи данных двух GSM провайдеров (Мегафон и МТС). При одинаковом уровне сигнала качество передачи данных у Мегафона лучше.
Трафик GPRS составил около 200 Мб за месяц на объект с количеством сигналов до 20 и периодом опроса 300мс.
КАКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ICP DAS ПРЕДОПРЕДЕЛИЛИ ВЫБОР В ЕГО ПОЛЬЗУ
- Промышленное исполнение
- Надежность
- Функциональность
- Конкурентоспособная цена
