Ключевые задачи инженерных сетей и подходы к их решению

В статье рассмотрены ключевые технические задачи современного водоснабжения и теплоснабжения. На примере российской линейки оборудования PROMODEM показано, как современные автономные логгеры, модемы связи и специализированные контроллеры позволяют решать эти задачи, повышать надежность сетей и переходить к непрерывному мониторингу инженерной инфраструктуры.

ООО «Аналитик-ТС», г. Москва

скачать pdf >>

Современные инженерные се­ти – водоснабжение, теплоснабжение и другие инфраструктурные системы – становятся все более требовательными к качеству мониторинга и управления. С ростом износа сетей, усложнением технологических процессов и увеличением числа удаленных объектов возрастает необходимость в системах, способных обеспечивать непрерывный контроль состояния, предотвращать аварии и передавать данные да­же в сложных условиях эксплуатации.

Российские решения PROMODEM предназначены для работы именно в таких условиях. Они охватывают полный цикл задач – от сбора данных и передачи показаний до локального управления оборудованием и мониторинга подземных объектов. В статье рассмотрим пять наиболее актуальных задач инженерной инфраструктуры и то, как их можно решать с помощью современного оборудования.

Задача 1. Недостаток достоверных данных о состоянии сетей

Во многих системах до сих пор нет централизованной телеметрии. Узлы разрозненны, питаются автономно и требуют регулярного контроля параметров – давления, уровня, температуры, расхода или состояния оборудования. Это приводит к рискам неполного или несвоевременного контроля.

Решение PROMODEM: универсальные автономные логгеры

Линейка логгеров PROMODEM (серии PRO, S, M) разработана для длительного автономного мониторинга инженерных систем (рис. 1).

Рис. 1. Логгеры PROMODEM со степенью защиты до IP68

Основные особенности:
- питание от встроенных литиевых батарей, внешних батарейных/аккумуляторных блоков ли­бо от сети;
- широкий набор входов для подключения: 4–20 мА, Pt100/500/1000, 0,4–2 В, импульсные и дискретные, RS‑485/RS‑232, Modbus RTU;
- эксплуатационный диапазон температур от –40 до +70 °C;
- корпуса из нержавеющей стали или герметичного пластика.

Устройства подходят как для крупных узлов, так и для редких выездных точек без электропитания.

Задача 2. Нестабильная связь или ее отсутствие

Передача данных является ключевым этапом цифровизации инженерных сетей. Однако многие объекты расположены в зонах со слабым GSM/LTE-сигналом, на промышленных площадках, колодцах, удаленных ИТП и других местах, где сотовая связь работает нестабильно или отсутствует полностью.

Решение PROMODEM: модемы PROMODEM различных технологий

PROMODEM предлагает несколько типов каналов передачи данных (рис. 2):
- LTE/GSM-модемы для стабильной работы в сетях сотовых операторов;
- радиомодемы RF и ZigBee (частоты 433/898/2400 МГц) для передачи данных без инфраструктуры операторов на дальние расстояния;
- Wi-Fi-модемы для локальной беспроводной связи;
- проводной модем AnCom STF для работы по существующим телефонным линиям.

Рис. 2. LTE/GSM-модемы с питанием от сети и со встроенным аккумулятором UPS

Такой набор решений позволяет подобрать оптимальный тип связи под особенности конкретного объекта – от городского ЦТП до удаленного водозабора.

Задача 3. Локальное управление оборудованием в автономном режиме

Многие узлы инженерных сетей требуют не только сбора данных, но и выполнения локальных алгоритмов: управления клапанами, насосами, электроприводами, поддержания параметров по расписанию или по показаниям датчиков. Техническое средство должно работать автономно, без постоянной связи и участия диспетчера.

Решение PROMODEM: контроллер PROMODEM SV

Контроллер (рис. 3) разработан для автономного управления оборудованием и может работать:
- по расписанию;
- по событиям от дискретных и аналоговых входов;
- по командам Modbus RTU как локально, так и удаленно;
- в режиме поддержки технологических параметров.

Рис. 3. Контроллер PROMODEM SV со встроенным модемом

PROMODEM SV управляет бистабильными клапанами, ре­ле и приводами, выдерживает жесткие условия эксплуатации и интегрируется в существующие системы.

Задача 4. Предотвращение аварий и контроль скрытых дефектов

Гидроудары, скачки давления и повреждения теплотрасс – одни из наиболее частых причин крупных аварий. Стандартные средства мониторинга не позволяют фиксировать такие процессы из-за высокой скорости их протекания, поэтому предприятия борются только с последствиями аварий. PROMODEM предлагает находить причину.

Решение PROMODEM: регистратор гидроударов и контроллер изоляции

Регистратор гидроударов (рис. 4):
- частота измерений – до 16 мс;
- регистрация динамики давления и параметров ударной волны;
- анализ аварийных событий.

Рис. 4. Регистратор гидроударов серии PROMODEM PRO с автономным или внешним питанием

Несколько таких устройств на трассе позволяют локализовать источник проблемы и быстро определить потенциальные повреждения.

Контроллер изоляции теплотрасс PROMODEM CODK:
- контроль сопротивления изоляции ППУ-труб;
- соответствие требованиям ГОСТ Р 56380;
- поддержка трасс до 6 км («Термолайн»);
- передача данных по LTE/GSM и интеграция со SCADA.

Эти решения позволяют выявлять скрытые дефекты, которые другими способами обнаружить невозможно.

Задача 5. Мониторинг подземных водозаборов и скважин

Скважины, подземные коллекторы и резервуары требуют высокоточного сбора данных в труднодоступных условиях. Оборудование должно быть максимально автономным, устойчивым и защищенным от воздействия во­ды и агрессивной среды.

Решение PROMODEM: погружные логгеры уровня и температуры

Основные характеристики логгеров (рис. 5):
- автономное измерение уровня во­ды с помощью встроенного погружного датчика давления;
- частота измерений – от 1 с до 1 суток;
- объем архива – до 1 млн записей;
- автономная работа до 5 лет;
- корпус из нержавеющей стали;
- комплектация с кевларовым шнуром для подвеса или с кабелем прямого считывания любой длины.

Рис. 5. Автономный логгер уровня и температуры PROMODEM PRO и кабель прямого считывания

Для компенсации атмосферного давления используется отдельный логгер атмосферного давления или данные метеослужб с использованием специального программного обеспечения PROMODEM.

Логгер PROMODEM 125.95M со встроенным GSM-модемом

Устройство (рис. 6) также предназначено для установки непосредственно внутри скважины, но имеет встроенный GSM-модем для передачи показаний:
- нержавеющий корпус с гермовводами под антенну и под датчик гидростатического уровня;
- автономная работа до 5 лет и дистанционная перенастройка;
- передача данных в диспетчерский центр через GSM-сеть.

Рис. 6. Автономный логгер с каналом связи GSM для установки в оголовке скважины

Это решение делает возможным полноценный дистанционный мониторинг подземных объектов без необходимости регулярных выездов.

Заключение

Цифровизация инженерных сетей невозможна без надежных инструментов сбора данных, передачи информации и локального управления. Российские решения PROMODEM охватывают спектр подобных задач – от мониторинга давлений и температур до регистрации гидроударов и контроля состояния теплотрасс. Они разработаны для сложных условий эксплуатации, обеспечивают автономность, а также интегрируются с существующими SCADA-системами.

Опубликовано в журнале «ИСУП» № 6(120)_2025

К. К. Чуприков,
А. Д. Яманов, к. т. н.,
группа проектов ООО «Аналитик-ТС»:
PROMODEM®, AnCom®, г. Москва,
тел.: +7 (495) 775-6008,
e-mail: support@promodem.ru

Иллюстрации предоставлены компанией ООО «Аналитик-ТС»