Комплексная автоматизация водоканалов – путь к ресурсосбережению

Стратегический план развития муниципального коммунального хозяйства России предусматривает реконструкцию одной из важнейших своих составляющих – объектов водоснабжения. Однако просто замена изношенных инженерных сетей и производственного оборудования не решит полностью проблем функционирования водоканалов.

Анализ полученных данных показывает, что наилучший результат может быть получен при использовании комплексного подхода, включающего внедрение средств автоматизации на всех уровнях системы водоснабжения, в том числе диспетчерского управления и учета энергоресурсов. При этом внедрение комплексной системы автоматизации на базе программно-технического комплекса КРУГ-2000™ может осуществляться поэтапно, в соответствии с приоритетами и потребностями Заказчика.

Назначение системы
Система предназначена для автоматизации процессов сбора и обработки информации о работе объектов водоканала, программно-логического управления объектами, диспетчерского контроля и централизованного управления, а также для решения задач технического и коммерческого учета гидроресурсов, потребления тепла и электроэнергии.

Цели и задачи

• Экономия ресурсов: электроэнергии, тепло- и гидроресурсов
• Увеличение сроков службы технологического оборудования
• Снижение затрат на предупредительные и ремонтные работы
• Обеспечение оперативного управления и контроля технологическими процессами.

Объекты автоматизации
Системы водозабора, водоподготовки, распределения, водоснабжения, водоотведения и очистки стоков.
Объекты данных систем территориально расположены на значительном расстоянии друг от друга и от диспетчерского пункта (десятки километров). Поэтому для организации связи между ними выбираются беспроводные средства: радиосвязь и/или GSM-связь (возможны и другие виды связи в зависимости от конкретных условий).

Архитектура и выполняемые функции
Система построена на базе ПТК КРУГ-2000 с использованием программно-логических контроллеров и имеет трехуровневую структуру:

• супервизорный (верхний) уровень – центральный диспетчерский пункт (ЦДП)
• диспетчерский уровень подсистем водоканала
• уровень локальных АСУ ТП и АСКУЭ (нижний уровень).

На супервизорном уровне реализуются следующие функции:

• контроль за оборудованием всех объектов водоканала и показателями их работы
• архивирование и документирование всей необходимой информации
• координация действий по совместной работе подсистем и ведение оптимальной безаварийной работы всей системы городского водохозяйства
• учет суммарной потребляемой электроэнергии по всем контролируемым объектам
• статистические обобщенные данные по всем контролируемым объектам.

На диспетчерском уровне реализуются следующие функции:

• контроль за оборудованием локальных АСУ ТП конкретной подсистемы и показателями их работы
• архивирование и документирование всей необходимой информации
• координация действий по слаженной работе локальных АСУ ТП конкретной подсистемы и ведение их оптимальной безаварийной работы
• учет суммарной потребляемой электроэнергии по всем контролируемым объектам подсистемы
• статистические обобщенные данные по всем контролируемым объектам подсистемы
• дистанционное управление оборудованием.

На уровне локальных АСУ ТП реализуются следующие функции:

• программно-логическое управление насосными агрегатами и запорной арматурой
• блокировки и противоаварийные защиты
• оптимизация труда операторов
• учет потребляемой электроэнергии
• реализация алгоритмов равномерного использования агрегатов по заданной наработке
• контроль качества воды
• учет воды, отпускаемой потребителям.

АСКУЭ, как специфическая часть уровня АСУ ТП, выполняет следующие функции:

• коммерческий учет отпускаемых потребителям гидроресурсов по всем контролируемым объектам, в том числе учет потребляемых гидро- и теплоресурсов на собственные нужды
• коммерческий учет потребляемой электроэнергии (активной и реактивной составляющей электроэнергии) и режимных параметров электрической сети по всем контролируемым объектам.

Подсистема визуализации, которая может быть составляющей любого из вышеперечисленных уровней, обеспечивает выполнение следующих функций:

• отображение технологической информации на экране операторской станции в виде:
• мнемосхемы с различной детализацией информации
• обобщенные кадры аварийных состояний
• графики изменения контролируемых параметров
• просмотр архивов и протокола событий о состоянии технологических объектов
• централизованное управление объектами
• защита от неправильных действий оператора
• формирование и выдача на печать различных отчетов.

Нижний уровень системы представляет собой совокупность станций, на каждой из которых для решения задач автоматизации используется программируемый контроллер. Контроллер реализует локальную систему автоматизации станции, а также организует обмен данными с диспетчерским пунктом по GSM- и/или радиоканалу. Также возможен комбинированный способ обмена данными. В этом случае обычно радиоканал резервируется GSM-каналом.

Команды управления технологическим оборудованием и режимами работы станции принимаются с верхних уровней системы, а обратно передается информация о процессе работы станции.

Локальные АСУ ТП могут работать в двух режимах: автоматическом и дистанционном.
В автоматическом режиме поддерживаются заданные величины параметров.
В дистанционном режиме управление исполнительными механизмами (насосами, задвижками) осуществляется оператором диспетчерского уровня.
При отсутствии связи с диспетчерским уровнем контроллер переключается в автоматический режим работы и работает как локальная станция управления. При возникновении нештатной ситуации контроллер нижнего уровня осуществляет посылку данных автоматически, независимо от установленного периода связи.

Диспетчерский уровень подсистем включает компьютер операторской станции, на котором установлена SCADA КРУГ-2000^®, и модем для связи с верхним и нижним уровнями.

В состав супервизорного уровня входит компьютер операторской станции с установленной SCADA КРУГ-2000^® и модем для связи с нижними уровнями.

Для автоматизации объектов водоснабжения наряду с «КРУГ-2000» фирма «КРУГ» предлагает новый программный продукт - DataRate.

DataRate – профессиональное программное обеспечение систем автоматизации, ориентированное на системы средней и малой информационной мощности, отличающееся простотой в эксплуатации и рассчитанное на Пользователей с самым разным уровнем подготовки. Невысокая стоимость, большие функциональные возможности и практика внедрений позволяют использовать DataRate в решении задач автоматизации водоканалов.

Выводы
Преимуществом системы комплексной автоматизации на основе «КРУГ-2000» является ее полномасштабность, использование набора проверенных технических и программных средств, высокая функциональность и надежность. Это делает ее идеальным решением по автоматизации муниципальных водоканалов и весьма привлекательной для системных интеграторов.

Конфигурация рассмотренной системы позволяет подключать новые объекты автоматизации или расширять функциональность уже имеющихся, без необходимости вносить какие-либо изменения или останавливать работу уже подключенных станций, что позволяет автоматизировать систему водоотведения и водоснабжения поэтапно.

Преимуществом «КРУГ-2000», кроме простоты использования, мощного инструментария и надежности, является открытость. С одной стороны, это дает возможность организовать связь с любыми контроллерами, имеющими ОРС-сервер или поддерживающими распространенные протоколы связи, а с другой – предоставить Пользователю возможности самостоятельного расширения и модернизации системы.

Внедрение системы комплексной автоматизации на основе «КРУГ-2000» позволяет предприятиям водоканалов осуществить реальную экономию электроэнергии, тепло- и гидроресурсов, увеличить сроки службы технологического оборудования, снизить затраты на предупредительные и ремонтные работы.

Насосы для скважин
АСДКУ ВЗУ позволяют уменьшить количество персонала ВЗУ и перевести насосные станции на режим работы без персонала, а также оптимизировать режим работы оборудования и снизить эксплуатационные расходы, увеличив межремонтные интервалы