Компания профессионалов
+7 969-075-47-81
119602, г.Москва, ул. Академика Анохина, д.66, пом. 15Н, ком.9, e-mail: innovaprof@ya.ru
Режим работы: 10:00 до 19:00
Автоматизация ЖКХ (модернизация), АСКУЭ

Автоматизация ЖКХ (модернизация), АСКУЭ

Автоматизация ЖКХ (модернизация), АСКУЭ

 ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ОБЪЕКТОВ ЖКХ

     Важнейшей задачей современных предприятий коммунального хозяйства является предоставление необходимых услуг населению (отопление, водоснабжение, канализация и др.) с максимальной эффективностью и минимальной себестоимостью. Однако отечественное ЖКХ, изначально ориентированное на дешевые энергоносители, продолжает оставаться колоссальной ресурсозатратной отраслью, неэффективность работы которой в виде завышенных коммунальных платежей перекладывается на плечи потребителей.

     Мировая и отечественная практика показала, что наиболее эффективным выходом из сложившегося положения является проведение мероприятий по оптимизации потребления энергетических ресурсов (электро-, теплоэнергии, воды) на объектах отрасли. Решить эту задачу, как подсказывает опыт, можно благодаря внедрению современных систем диспетчеризации объектов ЖКХ — ЦТП, ИТП, канализационных станций и пр.

 Структура рынка автоматизации и диспетчеризации

     Можно выделить ряд вопросов или проблем, которые можно решить при создании системы диспетчеризации:

1. Повышение эффективности работы службы главного инженера, которое заключается в получении оперативной информации о потреблении того или иного энергоресурса как в целом по объекту, так и отдельными «помещениями» (квартиры, нежилые помещения).

2.  Оперативное получение информации из архива, за предыдущие промежутки времени для проведения анализа энергопотребления. Имея такую систему, эксплуатирующая организация получает «в руки» инструмент, посредством которого можно сводить баланс по учёту того или иного энергоресурса за определённый промежуток времени и, соответственно, анализировать работу электроустановки объекта, системы горячего и холодного водоснабжения, центрального отопления на предмет «безучётной» потери энергоресурса.

3.  Отдельно следует отметить учёт электроэнергии. С 2007 года ОАО «Мосэнергосбыт» во многих случаях заключает договора электроснабжения с Управляющими компаниями только по вводным приборам, а расчёты с квартиросъёмщиками уже осуществляет сама Управляющая компания по квартирным приборам учёта электроэнергии на основе агентского договора с энергосбытовой организацией. В этом случае, Управляющей компании очень важно иметь оперативно информацию об энергопотреблении каждой квартирой для проведения расчётов. Кроме этого, система диспетчеризации обеспечивает возможность дистанционной смены тарифного расписания (в связи с возможными его измениями в последующие годы по постановлениям РЭК г. Москвы) без привлечения энергосбытовой и специализированной организации.

4. Система позволяет в автоматическом режиме, в обозначенном формате, предоставлять сведения о потреблении энергоресурсов в ЕИРЦ района (и другие заинтересованные организации) для формирования ЕПД.

5. Учитывая тот факт, что на настоящий момент времени уже на каждом объекте жилого фонда уже «присутствует» тот или иной Интернет-провайдер, можно использовать в качестве канала передачи информации сеть Internet и GSM-технологии. При большом объёме снимаемой информации об энергопотреблении, трафик по сети Internet остаётся незначительным, при этом достигается большая скорость по передаче информации по сравнению со ставшем уже традиционным GSM-модемом.

     Краткая структурная схема построения автоматизированной системы учёта и диспетчеризации энергоресурсов приведена на рисунке.

     Внедрение таких систем на объектах городского хозяйства позволит сократить затраты городского бюджета на эксплуатацию жилого фонда города.

Модернизация ЖКХ.

     Одним из необходимых условий успешного функционирования любого предприятия является централизация оперативного контроля и управления (т.е. диспетчеризация) над производственными процессами. Она призвана обеспечить согласованную работу отдельных звеньев объекта в целях повышения технико-экономических показателей, ритмичности работы и эффективного использования производственных мощностей.

     Это условие целиком и полностью относится к отечественному ЖКХ, пожалуй, наиболее социально значимой отрасли народного хозяйства. На практике диспетчеризация реализуется в виде контроля объектов ЖКХ путем автоматизированного управления режимами их работы. Как любой другой организационной структуре, ей присущи все составляющие элементы: органы управления (оператор на диспетчерском пункте), объекты управления (котельные, тепловые пункты, скважины, водозаборы, станции водоподготовки, канализационные станции, очистные сооружения и пр.), комплекс средств автоматизации, связи и управления, их объединяющий (сервер, компьютеры, средства связи, контроллеры с набором датчиков).

     Диспетчеризация объектов ЖКХ – это уже не дань моде, а насущная необходимость, крайне актуальная в условиях нестабильной экономической ситуации в стране, постоянного роста цен на энергоносители и природные ресурсы. Практика показала, что с ее помощью быстро достигается сочетание комфорта потребителей коммунальных услуг, энерго- и ресурсосбережения, технологической безопасности и снижения расходов на эксплуатацию.

Задачи автоматизации и диспетчеризации в ЖКХ

    Одной из главных задач в развитии жилищно-коммунального хозяйства является рост уровня технической оснащенности инженерных объектов и использование современных информационных технологий для контроля их работы. Прежде всего это объекты энергоресурсообеспечения – котельные и центральные тепловые пункты, насосные повысительные станции, и объекты энергоресурсопотребления – производственные, жилые и административные здания.

    Автоматизация и диспетчеризация преследует несколько целей:

- комфорт потребителей;

- энергосбережение;

- технологическую безопасность;

- снижение расходов на эксплуатацию;

- коммерческий учет потребления ресурсов.

Построение систем автоматизации

    Нижним уровнем любых систем диспетчеризации является контрольно-измерительная аппаратура, устройства автоматизированного управления. Посредством каналов связи, которые могут иметь разную природу, осуществляется соединение устройств автоматики и операторских станций диспетчеризации.

    Тенденция сегодняшнего дня – отказ от устройств локального регулирования с заранее заданной логикой работы и оснащение объектов универсальными программируемыми контроллерами. Универсальность обеспечивается поддержкой широкого набора стандартных типов сигналов и интерфейсов для подключения оборудования – исполнительных механизмов и измерительных датчиков. На базе программируемых контроллеров, согласно произвольному техническому заданию, инженер может создавать системы управления под каждый индивидуальный объект, учитывая все его особенности и дополнительные требования заказчика.

Принцип работы системы диспетчеризации объектов ЖКХ.

   В общем виде алгоритм функционирования системы диспетчеризации объектов ЖКХ выглядит следующим образом.

•Функции контроля. Управление системой осуществляется с помощью определенной программы, установленной на компьютере диспетчера. Она с заданной периодичностью проводит опрос всех контроллеров, которые установлены на объектах ЖКХ. Те, в свою очередь, опрашивают приборы учета и датчики состояния объекта, анализируют приходящую информацию и преобразуют полученные сигналы в физические величины (мгновенные показатели энергопотребления, параметры состояния объекта), контролируя заданные предельные значения параметров.

Оператор диспетчерского пункта имеет возможность вывести на экран монитора все характеристики контролируемого объекта в виде мнемосхем, таблиц, диаграмм и графиков показателей расхода энергоносителей, с возможностью выведения информации на печать.

•Функции управления реализуются на объектах по командам управления, подаваемым с компьютера диспетчера на исполнительные устройства: насосы, выключатели, регуляторы и пр. Информация, поступающая на пульт в диспетчерскую, возвращается на объект в виде управляющей команды:

-перевести объект в тот или иной режим;

-сменить параметры;

-остановить работу (до приезда аварийной службы).

Опыт диспетчеризации российских объектов ЖКХ.

Основные направления развития энергосбережения в городе в области автоматизации.

Экономия расходования ресурсов и снижение теплопотерь:

  •  установка  станций группового управления насосами ЦТП с приборами учета и регулирования тепловой и электрической энергии, воды. Создание системы управления и сбора информации;
  •  установка систем регулирования мощности электродвигателей вентиляторов котлов котельных. Оптимизация процессов горения на котлах и внедрение оптимальных автоматизированных графиков регулирования;
  •  автоматизация процессов водоподготовки и транспорта воды.


Учет и регулирование потребления энергоресурсов и воды:

  •  установка групповых приборов учета энергоресурсов;
  •  создание автоматизированной системы регулирования и сбора информации;
  •  установка интеллектуальных многофункциональных приборов учета электроэнергии.

Создание автоматизированной системы оперативно-диспетчерского контроля и учета потребления энергоресурсов и воды.                                                          

Совокупность всех систем учета потребления энергоресурсов, соединенная в единый учетный комплекс коммунальных платежей и составляет Единую автоматизированную систему учета потребления энергоресурсов по ЖКХ города. Преимущества, которые дает автоматизированная система учета потребления энергоресурсов:

  •  возможность мгновенного контроля и учета за расходом энергоресурсов на выработку тепловой энергии, воды;
  •  сравнение баланса выработанной и потребленной энергии, определение и учет технологических потерь;
  •  проведение автоматизированного расчета между энергоснабжающими и жилищными организациями;
  •  последующий выход на банковскую систему расчета с бытовыми потребителями;
  •  контроль работы энергоснабжающих предприятий с единого центра;
  •  оптимальный расчет стоимости вырабатываемых энергоресурсов;
  •  переход на более высоко интеллектуальный уровень организации производства;
  •  объединение локальных учетных систем предприятий жилищно-коммунального комплекса в единое целое.

Система учета потребления энергоресурсов по предприятиям ЖКХ города включает в себя следующие объекты с параметрами, подлежащими  учету и управлению:
Водозаборные станции:

  •  расход воды;
  •  расход электроэнергии;
  •  управление насосными агрегатами.

Водоочистные станции:

  •  расход воды;
  •  расход электроэнергии.

Котельные города:

  •  расход газа;
  •  расход воды;
  •  расход тепловой энергии;
  •  расход электроэнергии;
  •  регулирование производительности дутьевого вентилятора котла.

Центральные тепловые пункты (ЦТП):

  •  расход воды;
  •  расход тепловой энергии;
  •  расход электроэнергии;
  •  регулирование потребления тепловой энергии;
  •  регулирования давления горячей и холодной воды на выходе из ЦТП.

Жилые дома (ИТП):

  •  расход воды;
  •  расход тепловой энергии;
  •  расход электроэнергии;
  •  регулирование потребления тепловой энергии.

 

Единая автоматизированная система ЖКХ состоит из отдельных подсистем для групп объектов автоматизации. Каждая подсистема имеет свой локальный интерфейс для операторского и обслуживающего персонала, а также локальные системы управления и регулирования процесса. Данные со всех подсистем объединяются в центральной базе данных ЖКХ в месте сбора информации. Все пользователи, заинтересованные в получении какой-либо информации о ЖКХ имеют авторизованный доступ к центральной БД.

На сегодняшний день оборудование модернизированных тепловых пунктов через шкафы управления сведено в единую сеть и контролируется с диспетчерских пунктов. Производится сведение всего оборудования коммунальных сетей по системе SCADA в единую сеть, которая контролируется и управляется из центрального компьютерного узла.

Структура системы диспетчеризации

 Коммуникации в системах автоматизации

Устройства автоматики должны объединяться между собой линиями передачи цифровых данных, что создает единое информационное пространство для системы автоматизации и диспетчеризации, в котором находятся подсистемы жизнеобеспечения, имеющие различную природу и назначение. Наилучший вариант – применение оборудования одного производителя для всех подсистем, но это не всегда достижимо на практике. Существуют стандартные протоколы общения устройств в системах автоматизации, такие как MODBUS, CAN, LON, BACNET и др. В основе большинства из них лежит стандартный промышленный протокол физического уровня – RS-485, использующий двужильную линию, к которой подключаются устройства автоматики (контроллеры). Если говорить о таких технически насыщенных объектах, как «интеллектуальные» здания, то там может часто присутствовать оборудование с разными коммуникационными протоколами. При этом их взаимодействие и само наличие для оператора системы автоматизации остается незаметным.

Локальная диспетчеризация

Диспетчерское управление объектом или группой объектов или систем может быть организовано на разных аппаратных платформах. Устройствами мониторинга и управления (диспетчеризации) бывают операторские панели, обычно монтируемые в непосредственной близости от оборудования. Их основное предназначение – локальное наблюдение и управление автоматизированными установками, осуществляемое сотрудниками службы эксплуатации, ответственными за конкретный участок. Панели имеют алфавитно-цифровые или графические многоцветные дисплеи. Органы управления представляют собой кнопочные панели или дисплеи, оснащенные сенсором.

Для диспетчерского управления больших групп систем и оборудования используются операторские станции на базе персонального компьютера (ПК), причем, в зависимости от требований, это может быть обычная настольная рабочая станция или станция в пыле- и влагозащищенном исполнении, монтируемая в серверную стойку. Для вывода данных станцию диспетчеризации обычно оснащают печатающим устройством (принтером). Наиболее часто используемая операционная система для верхнего уровня диспетчеризации систем жизнеобеспечения – Microsoft Windows 2000/XP Professional или Server. Хранилищем данных, как правило, служит база данных Microsoft SQL Server или Oracle.

Распределенные системы диспетчеризации

Стандартом для построения информационной коммуникационной основы систем диспетчеризации является протокол TCP/IP, известный прежде всего благодаря распространению локальных вычислительных сетей (ЛВС) и интернета. Высокая скорость обмена в сетях Ethernet (TCP/IP), надежность передачи данных, а также распространенность и доступность сделали TCP/IP основным транспортным протоколом. TCP/IP применяется для связи сетей контроллеров автоматизации с сервером диспетчеризации. Это позволяет исключить необходимость прокладки собственной ЛВС системы диспетчеризации и использовать уже существующую компьютерную сеть здания для обмена данными между устройствами автоматизации и диспетчерским уровнем.

Системы диспетчеризации, или SCADA-системы (SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition – Диспетчерское управление и сбор данных) строятся по принципу клиент-серверной архитектуры. Клиент-сервер – это сетевая структура, которая разделяет клиентов (компьютеры, имеющие оболочку визуализации диспетчера) и сервер(ы). Каждый клиент для получения нужных данных посылает соответствующий запрос серверу. Сервер, имеющий требуемые клиенту данные, отсылает ответ клиенту. Основное преимущество архитектуры клиент-сервер – это масштабируемость таких систем, а также возможность разделения обязанностей клиента и сервера. Как правило, сервером становится высокопроизводительная рабочая станция, имеющая резервные накопители данных и обеспеченная бесперебойным питанием. Также сервер совершает все операции по сохранению и чтению информации из базы данных. Клиент, наоборот, может быть персональным компьютером повседневного пользования, поскольку содержит только приложение (программу), обеспечивающее визуализацию процесса взаимодействия с сервером. Возможно использование так называемых «тонких клиентов» (thin client) – это рабочие станции, не имеющие специального программного обеспечения и загружающие все необходимые модули с сервера.

Размещение сервера и рабочих станций диспетчеров в системе, основанной на протоколе TCP/IP, может быть совершенно произвольным. Распространенными конфигурациями являются:

- удаленная диспетчеризация – для объектов без постоянного присутствия персонала. Организуется удаленное рабочее место диспетчера для взаимодействия с системой, либо используется диспетчеризация через линии сотовой связи, когда абонент получает извещения о происходящих событиях и может сам запрашивать данные со своего мобильного терминала (сотового телефона);

- центральная диспетчеризация – создается единый диспетчерский центр для нескольких инженерных объектов, где каждый их них отображается на карте и при необходимости вызывается на экран для наблюдения и управления. Для объектов, оснащенных приборами учета ресурсов, на базе диспетчерского центра может быть дополнительно создан Единый информационный расчетный центр (ЕИРЦ).

Глобальная интернет-диспетчеризация

Технология тонкого клиента и центрального интернет-сервера диспетчеризации – Internet Based Distributed Control System (распределенная система управления, основанная на интернете) – была впервые разработана и защищена патентом № 6782294 в США компанией Arecont Systems, Inc. Всего в мире существует два глобальных интернет-сервера (ГИС), выполненных по этой технологии. Каждый из них одновременно является SCADA-сервером, осуществляющим диспетчеризацию объектов автоматизации, и WEB-сервером для доступа к ресурсам SCADA-сервера.

WEB-интерфейс выполнен с использованием технологии Macromedia Flash, которая обеспечивает интерактивное взаимодействие пользователя с графической оболочкой и позволяет применять в WEB-странице многофункциональные и сложные элементы визуализации, а также многооконный связанный интерфейс. Пользователи системы подключаются по адресу вида http://имя.сервера через свой стандартный броузер интернета (Microsoft Internet Explorer, Netscape, Opera, Mozilla Firefox и др.).

Таким образом, воплощается принцип «тонкого клиента» – все данные об объектах хранятся только на сервере, пользователь взаимодействует с ними со своего компьютера, имеющего подключение к интернету. Благодаря использованию WEB-сервера и технологии Flash, система является мультиплатформенной. Нет необходимости иметь x86-совместимый компьютер или Microsoft Windows, доступ возможен и для других платформ и операционных систем – Linux/Unix, Mac OS и др.

Диспетчеризация на основе сотовой связи

Обычный механизм получения информации абонентами с использованием сотовой связи – короткие текстовые сообщения (SMS), которые автоматически направляются от объекта к абоненту при наступлении нештатных ситуаций в работе системы. Также возможно получение некоторых данных о системе по запросу с мобильного терминала (телефона). Глобальный интернет-сервер диспетчеризации в данном случае может сам выполнять все функции по обмену сообщениями между диспетчерами и объектами в режиме клиент-сервер, отпадает необходимость в установке сотовых модемов на объекте. Таким образом, для любого объекта, подключенного к ГИС, все виды диспетчеризации являются доступными без дополнительного оборудования.

Програмно-Технический Комплекс КОНТАР (ПТК КОНТАР)

Архитектура ПТК КОНТАР

 Средства автоматизации ПТК КОНТАР

В состав ПТК Контар входит 25 модификации контроллеров и 8 типов модулей расширения.

 Архитектура комплекса КОМЕГА (KOMEGA)

 Средства автоматизации КОМЕГА

Программное обеспечение K-Resource

Сервисы K-Resource

 Отчетность K-Resource

 Сервисы АИИС (АСКУЭ)

Пример реализации объекта на ПО kResource

  • Титул
    Титул
  • Средства автоматизации
    Средства автоматизации
  • Структура диспетчеризации
    Структура диспетчеризации
  • Средства диспетчеризации
    Средства диспетчеризации
  • Автоматизация котельного оборудования
    Автоматизация котельного оборудования
  • Автоматизация теплового пункта
    Автоматизация теплового пункта
  • Сруктура модуля учета энергоресурсов
    Сруктура модуля учета энергоресурсов
  • Сервисы модуля учета энергоресурсов
    Сервисы модуля учета энергоресурсов
  • Сравнительные характеристики
    Сравнительные характеристики
  • Примеры внедрения
    Примеры внедрения
  • Эффекты от внедрения
    Эффекты от внедрения
  • АСУТП объектов ресурсо-производящих компаний
    АСУТП объектов ресурсо-производящих компаний
  • АСУТП объектов ресурсо-производящих компаний
    АСУТП объектов ресурсо-производящих компаний
  • Контакты
    Контакты