Автоматизированные системы диспетчерского управления газовым хозяйством

Основным показателем нормальной работы систем газоснабжения является подача газа требуемого давления каждому потребителю. для этого диспетчерская служба работает в постоянном контакте с диспетчерской службой управления магистральных газопроводов и поддерживает связи со всеми промышленными потребителями. Для выполнения таких сложных функций диспетчерская служба оснащена средствами связи, автоматики, телемеханики и вычислительной техникой. Это обеспечивает централизованный контроль основных показателей работы систем газоснабжения, автоматическое регулирование давления газа в газопроводах и телемеханическое управление соответствующими запорными устройствами.
В крупных газовых хозяйствах диспетчерские службы могут оснащаться ЭВМ, обеспечивающими обработку поступающей информации и выдачу рекомендаций диспетчеру. В нашей стране начата телемеханизация городских систем газоснабжения. Устройства автоматики и телемеханики (АТ) и комплекс технических средств автоматизированных систем управления (КТС АСУ) предназначены для повышения надежности работы газораспределительных сетей, контроля состояния объектов и управления работой оборудования этих объектов. Средства АТ и КТС АСУ должны обеспечивать автоматическое регулирование или стабилизацию технологических параметров и безопасность работы объектов газового хозяйства, а в случае выхода контролируемых параметров за допустимые пределы работы—прекращать подачу газа.

Автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ) являются высшей ступенью диспетчеризации газового хозяйства. Это достигается за счет оснащения диспетчерских служб электронно-вычислительной техникой, в том числе ЭВМ, позволяющий принимать быстрые решения в процессе управления газоснабжением. В сложной комплексной системе управления народным хозяйством страны АСДУ занимает место на стыке между Единой автоматизированной системой газоснабжения страны и территориальной АСУ городского газового хозяйств. Четкое взаимодействие этих систем обеспечивается при их полной совместимости, едином порядке получения, переработки и хранения информации, унификации документации, идентичности их шифров и кодов. Основной целью внедрения автоматизированной системы диспетчерского управления газовым хозяйством является повышение эффективности работы систем газоснабжения па основе совершенствования их организационной структуры и методов управления.

При этом необходимы оперативное управление работой газорегуляторных пунктов; оптимальное управление процессами распределения газа между потребителями; учет количества получаемого и отпущенного потребителям газа; контроль за расходом газа и др.

Технологической основой АСДУ газовым хозяйством становятся информационно-вычислительные центры (ИВЦ). В крупных городах страны в территориальных АСУ создаются вычислительные центры в вычислительные системы коллективного пользования.
Рассмотрим примерную схему автоматизированной системы диспетчерского управления режимами газоснабжения. На рис. 87 показаны два варианта применения схемы: в качестве консультанта-диспетчера и диспетчера-автомата. Во втором случае на схеме штриховой линией показаны дополнительные элементы ТУ (устройства телеуправления) и ИМ (исполнительные механизмы). В первом варианте система имеет разомкнутый характер, а во втором замкнутый с оборотными связями через объекты управления и контролируемые пункты. В качестве основных элементов системы можно выделить.

выходное устройство (ВУ), предназначенное для диспетчерского контроля за работой ЭВМ;
устройство телеуправления (ТУ), предназначенное для передачи команд ЭВМ объектам управления (регуляторам давления);
исполнительные механизмы (ИМ), воздействующие на объекты управления;
объекты управления (ОУ).
Основное отличие рассмотренной автоматизированной системы диспетчерского управления от обычных систем диспетчеризации заключается в оснащении диспетчерских служб электронно-вычислительной техникой, позволяющей принимать быстрые и оптимальные решения в процессе управления газоснабжением.
В газовых хозяйствах основными контролируемыми пунктами являются: газораспределительные станции; газгольдерные станции; основные газорегуляторные пункты и установки; отдельные точки газопроводов. Эти контролируемые пункты в телемеханизированных системах служат местами сосредоточения объектов телемсханического контроля и управления.
В соответствии с действующими СПиН в системах газоснабжения подлежат обязательной телемеханизации следующие объекты: все ГРС; ГРП, питающие сети высокого и среднего давления; ГРП, питающие тупиковые сети низкого давления; ГРП промышленных, энергетических и коммунально-бьтовых предприятий с потреблением газа более 1000 м3/ч или предприятий с особым режимом газоснабжения; газгольдерные станции; отдельные характерные точки газовой сети.
диспетчеризация систем газоснабжения должна обеспечивать:
передачу на диспетчерский пункт аварийных и предупредительных сигналов при отклонении контролируемых параметров газа от установленных норм;

централизованное управление настройкой регуляторов давления газа и отключающими устройствами на газопроводах для обеспечения наиболее рациональных эксплуатационных режимов систем газоснабжения;
возможность измерения основных параметров газа. Основными параметрами, подлежащими телемеханическому контролю, являются давление, расход и температура газа в газопроводах, температура внутреннего воздуха и загазованность в помещениях.

Телемеханизация объектов обеспечивается средствами телеизмерения, телеуправления и телесигнализации. Под телеизмерением понимается передача с заданной точностью сообщений о текущих значениях давления, расхода и температуры газа с контролируемых пунктов на диспетчерский пункт.
Средствами телеуправления, обеспечивающими передачу и исполнение команд диспетчера, оснащаются устройства настройки регуляторов давления (пилоты), электроуправляемые задвижки и клапаны.
Средствами телесигнализации оборудуется большинство объектов телемеханического контроля.
Все контролируемые пункты оснащаются средствами двусторонней телефонной связи с диспетчерским пунктом. Контролируемые пункты оборудуются в специальных аппаратных помещениях, обеспечивающих нормальные условиях эксплуатации автоматических и телемеханических устройств. Телемеханические устройства относятся к комплексным телемеханическим системам, предназначенным для территориально рассредоточенных объектов. При этом особенность таких систем заключается в том, что число телемеханизированньих контролируемых пунктов гораздо больше числа телемеханических операций, осуществляемых на каждом контролируемом пункте. Телемеханические устройства диспетчерских служб должны обеспечивать:

централизованный контроль основных параметров газоснабжения; передача сигналов на диспетчерский пункт при нарушениях заданного режима газоснабжения, возникновении аварий и неисправностей;
централизованное управлёние основными запорными устройствами на газопроводах и устройствами настройки регуляторов (пилотами) давления соответствующих газорегуляторных пунктов;
контроль положения объектов телеуправления; двустороннюю телефонную связь между контролируемыми пунктами и диспетчерской.
Телемеханическая аппаратура подразделяется на аппаратуру:
телеизмерений (ТИ);
телеуправления — телесигнализации (ТУ— ТС);
для обработки и регистрации информации, поступающей на диспетчерский пункт;
телефонной связи (ТФ);
вспомогательную.

Вместе с тем вся телемеханическая система газового хозяйства конструктивно состоит из трех основных частей: полукомплекта диспетчерского пункта (ПК ДП); полукомплектов контролируемых пунктов (ПК КП);

Контролируемые пункты являются местами сосредоточения объектов телеуправления (ТУ), телесигнализации (ТС) и телеизмерения (ТИ). В настоящее время условная дальность действия телемеханической аппаратуры принята 25 км. Если необходимо передать информацию на большее расстояние, принимают меры по снижению значения электрического затухания, например используют электрические кабели с большим сечением жил.
Устройства телеуправления предназначены для оперативного изменения из диспетчерского пункта положения пилотов регуляторов давления газа. Каждому из телеуправляемых регуляторов передается две команды «Больше давление» или «Меньше давление». При этом устанавливаются не менее трех уровней выходного давления. По показаниям приемников телеизмерений осуществляется контроль исполнения команд телеуправления настройкой регуляторов давления.
Системы телемеханики могут работать в двух основных режимах:
автоматический опрос группы объектов и выборочное подключение к диспетчерскому пункту отдельного объекта. Информация телеизмерения параметров газа может воспроизводиться путем вывода ее на табло и показывающие приборы, а также регистрации самопишущими приборами. Устройства телемеханики обеспечивают раздельное и совместное проведение операций телеуправления, телесигнализации, телеизмерения и связи.
В первом случае телемеханические устройства называют функциональными, во втором — комбинированными. Комбинированные устройства могут выполнять несколько видов телемеханических операций, но не решают все задачи контроля и управления. Эти задачи решают комплексные телемеханические системы, обеспечивающие передачу сигналов телеуправления, телесигнализации и телеизмерения, а также осуществление телефонных переговоров по общей линии связи.

Учет газа
Поскольку необходимо было провести масштабную модернизацию станций по все территории Украины