Комплексна автоматизація водоканалів - шлях до ресурсозбереження
Стратегічний план розвитку муніципального комунального господарства Росії передбачає реконструкцію однієї з найважливіших своїх складових - об'єктів водопостачання. Однак просто заміна зношених інженерних мереж і виробничого обладнання не вирішить повністю проблем функціонування водоканалів.
Аналіз отриманих даних показує, що найкращий результат може бути отриманий при використанні комплексного підходу, що включає впровадження засобів автоматизації на всіх рівнях системи водопостачання, в тому числі диспетчерського управління та обліку енергоресурсів. При цьому впровадження комплексної системи автоматизації на базі програмно-технічного комплексу КРУГ-2000 ™ може здійснюватися поетапно, відповідно до пріоритетів і потреб Замовника.
призначення системи
Система призначена для автоматизації процесів збору і обробки інформації про роботу об'єктів водоканалу, програмно-логічного управління об'єктами, диспетчерського контролю та централізованого управління, а також для вирішення завдань технічного та комерційного обліку гідроресурсів, споживання тепла і електроенергії.
Цілі і завдання
- Економія ресурсів: електроенергії, тепло- і гідроресурсів
- Збільшення термінів служби технологічного обладнання
- Зниження витрат на попереджувальні та ремонтні роботи
- Забезпечення оперативного управління і контролю технологічними процесами.
об'єкти автоматизації
Системи водозабору, водопідготовки, розподілу, водопостачання, водовідведення та очистки стоків.
Об'єкти даних систем територіально розташовані на значній відстані один від одного і від диспетчерського пункту (десятки кілометрів). Тому для організації зв'язку між ними вибираються бездротові засоби: радіозв'язок і / або GSM-зв'язок (можливі і інші види зв'язку в залежності від конкретних умов).
Архітектура і виконувані функції
Система побудована на базі ПТК КРУГ-2000 ™ з використанням програмно-логічних контролерів і має трирівневу структуру:
- супервизорного (верхній) рівень - центральний диспетчерський пункт (ЦДП)
- диспетчерський рівень підсистем водоканалу
- рівень локальних АСУ ТП і АСКОЕ (нижній рівень).
На супервизорного рівні реалізуються наступні функції:
- контроль за обладнанням всіх об'єктів водоканалу і показниками їх роботи
- архівування та документування всієї необхідної інформації
- координація дій по спільній роботі підсистем і ведення оптимальної безаварійної роботи всієї системи міського водогосподарства
- облік сумарної споживаної електроенергії по всіх контрольованих об'єктів
- статистичні узагальнені дані по всіх контрольованих об'єктів.
На диспетчерському рівні реалізуються наступні функції:
- контроль за обладнанням локальних АСУ ТП конкретної підсистеми і показниками їх роботи
- архівування та документування всієї необхідної інформації
- координація дій по злагодженій роботі локальних АСУ ТП конкретної підсистеми і ведення їх оптимальної безаварійної роботи
- облік сумарної споживаної електроенергії по всіх контрольованих об'єктів підсистеми
- статистичні узагальнені дані по всіх контрольованих об'єктів підсистеми
- дистанційне керування обладнанням.
На рівні локальних АСУ ТП реалізуються наступні функції:
- програмно-логічне керування насосними агрегатами та запірною арматурою
- блокування і протиаварійні захисту
- оптимізація праці операторів
- облік споживаної електроенергії
- реалізація алгоритмів рівномірного використання агрегатів по заданій напрацювання
- контроль якості води
- облік води, що відпускається споживачам.
АСКОЕ, як специфічна частина рівня АСУ ТП, виконує наступні функції:
- комерційний облік відпускаються споживачам гідроресурсів по всім контрольованим об'єктів, в тому числі облік споживаних гідро- і теплоресурсів на власні потреби
- комерційний облік споживаної електроенергії (активної і реактивної складової електроенергії) і режимних параметрів електричної мережі по всіх контрольованих об'єктів.
Підсистема візуалізації, яка може бути складовою будь-якого з перерахованих вище рівнів, забезпечує виконання таких функцій:
- відображення технологічної інформації на екрані операторської станції у вигляді:
- мнемосхеми з різною деталізацією інформації
- узагальнені кадри аварійних станів
- графіки зміни параметрів, що контролюються
- перегляд архівів і протоколу подій про стан технологічних об'єктів
- централізоване управління об'єктами
- захист від неправильних дій оператора
- формування і видача на друк різних звітів.
Нижній рівень системи являє собою сукупність станцій, на кожній з яких для вирішення завдань автоматизації використовується програмований контролер. Контролер реалізує локальну систему автоматизації станції, а також організовує обмін даними з диспетчерським пунктом по GSM- і / або радіоканалу. Також можливий комбінований спосіб обміну даними. В цьому випадку зазвичай радіоканал резервується GSM-каналом.
Команди управління технологічним обладнанням та режимами роботи станції приймаються з верхніх рівнів системи, а назад передається інформація про процес роботи станції.
Локальні АСУ ТП можуть працювати в двох режимах: автоматичному і дистанційному.
В автоматичному режимі підтримуються задані величини параметрів.
У дистанційному режимі управління виконавчими механізмами (насосами, засувками) здійснюється оператором диспетчерського рівня.
При відсутності зв'язку з диспетчерським рівнем контролер перемикається в автоматичний режим роботи і працює як локальна станція управління. При виникненні нештатної ситуації контролер нижнього рівня здійснює посилку даних автоматично, незалежно від встановленого періоду зв'язку.
Диспетчерський рівень підсистем включає комп'ютер операторської станції, на якому встановлена SCADA КРУГ-2000 ®, і модем для зв'язку з верхнім і нижнім рівнями.
До складу супервизорного рівня входить комп'ютер операторської станції зі встановленою SCADA КРУГ-2000® і модем для зв'язку з нижніми рівнями.
висновки
Перевагою системи комплексної автоматизації на основі «КОЛО-2000» є її повномасштабне, використання набору перевірених технічних і програмних засобів, висока функціональність і надійність. Це робить її ідеальним рішенням по автоматизації муніципальних водоканалів і вельми привабливою для системних інтеграторів.
Конфігурація розглянутої системи дозволяє підключати нові об'єкти автоматизації або розширювати функціональність вже наявних, без необхідності вносити будь-які зміни або зупиняти роботу вже підключених станцій, що дозволяє автоматизувати систему водовідведення та водопостачання поетапно.
Перевагою «КОЛО-2000», крім простоти використання, потужного інструментарію і надійності, є відкритість. З одного боку, це дає можливість організувати зв'язок з будь-якими контролерами, що мають ОРС-сервер або підтримують поширені протоколи зв'язку, а з іншого - надати Користувачеві можливості самостійного розширення і модернізації системи.
Впровадження системи комплексної автоматизації на основі «КОЛО-2000» дозволяє підприємствам водоканалів здійснити реальну економію електроенергії, тепло- і гідроресурсів, збільшити терміни служби технологічного обладнання, знизити витрати на попереджувальні та ремонтні роботи.
Прикладами такої розробки можуть служити впровадження в МУПП «Саратовводоканал», Кубанських очисних спорудах водопостачання »,« Саратовському зрошувальне-обводнювальних каналі ім. Олексіївського », МУП« Водоканал »(сел. Матвєєво-Курган, Ростовська область), МУП« Водоканал »(м Пенза) і ін.