SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Диспетчеризация расхода, давления и температуры газа автономными логгерами PROMODEM на магистральном трубопроводе, в пунктах ГРП и тупиках газораспределения

В статье приведено описание единой системы диспетчеризации для многоуровневого контроля параметров газа на узлах магистрального, распределительного (ГРП) и внутреннего трубопровода. Узлы учета и контроля базируются на автономных (батарейных) GSM/NB-IoT-логгерах PROMODEM, которые снимают показания с расходомеров, датчиков давления и температуры. Накопленные архивы измерений через сотовый интернет отправляются в диспетчерский центр и доступны в виде графических и табличных отчетов через веб-интерфейс бесплатной информационной системы PROMODEM LOGGER.

ООО «Аналитик-ТС», г. Москва

PROMODEM-logo.png

Автономные логгеры PROMODEM в составе узлов учета и контроля

скачать pdf >>

Автономные (батарейные) GSM/NB-IoT-логгеры PROMODEM (рис. 1) устанавливаются на узлах учета и контроля с нестабильным или отсутствующим питанием: на магистральных трубопроводах, газораспределительных пунктах (ГРП) и тупиках газораспределения в жилых домах и квартирах. К логгерам подключаются расходомеры и датчики, уже установленные на узле учета/контроля (рис. 2) ли­бо входящие в состав комплекта «Газопровод PROMODEM GSM».

Ris_1.jpg

Рис. 1. Логгер PROMODEM: вариант исполнения IP68, до 10 лет работы от батареи

Ris_2.jpg

Рис. 2. Подключение расходомеров и датчиков к внешним входам логгера PROMODEM

Логгеры PROMODEM с заданной периодичностью опрашивают подключенные к ним датчики давления и температуры, следят за датчиками сигнализации и утечки газа, считают импульсы от расходомеров и контролируют значения всех измеряемых параметров на min…max. По расписанию логгеры передают накопленные архивы измерений в диспетчерский центр как через привычные каналы связи GPRS/Internet, так и через новые специализированные сети NB-IoT для интернета вещей (IoT).

Для обеспечения стабильной связи на всех объектах системы логгеры PROMODEM комплектуются универсальными мультисим-картами с предоплаченным интернет- и СМС-пакетом, обеспечивающим до 10 лет передачи показаний в любой точке России. Мультисим-карта автоматически выбирает сотового оператора с наилучшим уровнем сигнала: МТС, «Билайн», «МегаФон», Tele2. При желании в логгер можно установить свою сим-карту любого оператора связи или сразу две сим-карты – для автоматического переключения на резервного оператора и обратно.

В диспетчерском центре полученные архивы измерений и аварийные события отображаются в ви­де графиков и отчетов через веб-интерфейс бесплатной информационной системы PROMODEM LOGGER (рис. 3). Система может быть как развернута на сервере заказчика, так и предоставлена в ви­де облачного сервиса PROMODEM CLOUD с доступом через личный кабинет.

Ris_3_small.jpg

Рис. 3. Пример графического отчета по давлению в разных точках газопровода (увеличить изображение)

При возникновении аварийной ситуации на узле учета или контроля (срабатывание датчика сигнализации или выход контролируемых параметров за min…max) логгер PROMODEM незамедлительно информирует диспетчера и дублирует аварийное сообщение по СМС.


Логгеры PROMODEM для магистрального, распределительного (ГРП) и внутреннего газопровода

Высокая степень защиты оболочки (IP65 и IP68) позволяет устанавливать логгеры PROMODEM прямо на трубопроводе. Благодаря длительному времени автономной работы от встроенной батареи логгеры можно применять на объектах c отсутствующим питанием. Срок автономной работы зависит в основном от частоты опроса датчиков, частоты передачи архивов в диспетчерскую и емкости батареи и при типовой эксплуатации может достигать 10 лет.

Для объектов с доступным, но нестабильным питанием предназначены логгеры с питанием от се­ти ~220 В и резервным аккумулятором. Длительную автономную работу от аккумулятора на объектах без питания обеспечивают логгеры PROMODEM, заряжаемые от солнечной панели (рис. 4).

Ris_4.jpg

Рис. 4. Логгер PROMODEM с питанием от солнечной панели

Логгеры PROMODEM имеют свидетельство об утверждении типа средства измерений и межповерочный интервал 5 лет, что позволяет совмещать процедуру поверки с заменой батареи. Гарантия на все логгеры и модемы PROMODEM также составляет 5 лет.

Логгеры PROMODEM делятся на три типа: для магистрального, распределительного и внутреннего газопровода (табл. 1). Эти линейки отличаются друг от друга областью применения, диапазоном рабочих температур, типом питания, рекомендуемой частотой передачи показаний в диспетчерский центр, а также возможностью подключения различных типов расходомеров, датчиков и исполнительных устройств.

Таблица 1. Типы логгеров PROMODEM для магистрального, распределительного и внутреннего газопровода (увеличить изображение)

Tab_1_small.jpg

Ниже приведено описание готовых комплектов для дистанционного учета и контроля параметров га­за, которые базируются на автономных (батарейных) GSM/NB-IoT-логгерах PROMODEM.


Комплект «Магистральный газопровод PROMODEM GSM»

Комплекты «Магистральный газопровод PROMODEM GSM» позволяют развернуть на магистральном газопроводе (рис. 5) единую автоматизированную систему дистанционного контроля:
- давления газа в начале и в конце участка, на пути транспортирования, на выходе с промысла и на отводах к газораспределительным станциям;
- режима закачки газа в подземные хранилища;
- режима отбора газа постоянными и буферными потребителями;
- давления на входе и выходе компрессорных станций и режима их работы.

Ris_5.jpg

Рис. 5. Магистральный газопровод

Автономное питание, степень защиты IP68 и расширенный температурный диапазон от –40 до +70 ˚С позволяют произвести монтаж комплекта «Магистральный газопровод PROMODEM GSM» (рис. 6) непосредственно на газопровод аналогично установке обычного манометра.

Ris_6.jpg

Рис. 6. Комплект «Магистральный газопровод PROMODEM GSM»

Комплект в базовом исполнении включает:
- взрывозащищенный преобразователь давления МИДА Ex: диапазон 0…10 МПа, мембрана из нержавеющей стали, присоединительная резьба М20х1,5, искробезопасная цепь, основная погрешность 0,15 % от ВПИ, кабель 10 м;
- логгер PROMODEM 120.12 с независимым искрозащитным барьером для безопасного подключения датчика давления; батарейное питание обеспечивает 5 лет автономной работы при опросе датчика каждые 15 минут с контролем давления на min…max и отправке показаний в диспетчерский центр 3 ра­за в сутки (аварийные СМС отправляются мгновенно);
- мультисим-карту с предоплаченным интернет- и СМС-пакетом, обеспечивающую до 10 лет передачи показаний и автоматический выбор сотового оператора с наилучшим уровнем сигнала (МТС, «Билайн», «МегаФон», Tele2);
- внешнюю антенну IP68 для уверенного приема.

Наличие у логгера PROMODEM до 10 различных входов позволяет подключить к не­му несколько датчиков давления, преобразователей температуры, расхода, газоанализаторов и корректоров га­за. Индивидуальные исполнения комплекта подбираются под особенности каждого конкретного проекта и позволяют обеспечить автономное измерение параметров га­за с требуемой точностью и частотой.

При использовании комплекта оборудования «Магистральный газопровод PROMODEM GSM» с развернутой на сервере заказчика информационной системой (ИС) PROMODEM LOGGER, реализуется постоянный веб-мониторинг параметров измеряемой среды:
- контроль технологического режима транспортирования газа с формированием отчетной информации о давлении в табличном или графическом виде;
- контроль пластового давления га­за, исправности оборудования на компрессорных и газораспределительных станциях;
- оценка герметичности газопровода на основе измеренного давления в различных точках магистрали;
- интеграция нескольких узлов контроля в единое информационное пространство с удаленным доступом и управлением всей системой;
- дистанционная перенастройка в логгере допусков min…max на давление для наладки системы обнаружения утечек и неисправностей оборудования: при выходе значений за установленные пределы аварийный узел незамедлительно подсвечивается на диспетчерском компьютере, а работникам служб эксплуатации автоматически рассылаются СМС-оповещения;
- визуализация всех узлов контроля на карте с отображением текущих состояний.


Комплект «Распределительный газопровод PROMODEM GSM»

Комплекты «Распределительный газопровод PROMODEM GSM» позволяют организовать дистанционный мониторинг работы газорегуляторных пунктов (рис. 7) и контролировать:
- давление газа на входе и выходе из газорегуляторного пункта;
- перепад давления на фильтре га­за и регуляторе давления;
- корректность снижения давления газа и поддержание его на заданном уровне регулятором давления;
- режим отбора газа постоянными и буферными потребителями.

Ris_7.jpg

Рис. 7. Газорегуляторный пункт ГРП

Комплект «Распределительный газопровод PROMODEM GSM» с классом защиты IP65 (рис. 8) не требует дополнительного питания, работает в сетях GSM или NB-IoT сотовых операторов и незамедлительно проинформирует о недопустимых отклонениях измеряемых параметров, ве­дя и передавая накопленные архивы данных в диспетчерскую.

Ris_8.jpg

Рис. 8. Комплект «Распределительный газопровод PROMODEM GSM»

В состав комплекта входит:
- взрывозащищенный преобразователь давления МИДА Ex: диапазон 0…2,5 МПа, мембрана из нержавеющей стали, присоединительная резьба М20х1,5, искробезопасная цепь, основная погрешность 0,15 % от ВПИ, кабель 10 м;
- логгер PROMODEM 122.52 с независимым искрозащитным барьером для безопасного подключения датчика давления; батарейное питание обеспечивает 5 лет автономной работы при опросе датчика каждые 15 минут с контролем давления на min…max и отправке показаний в диспетчерский центр 1 раз в сутки (аварийные СМС отправляются мгновенно);
- мультисим-карта с предоплаченным интернет- и СМС-пакетом, обеспечивающая до 10 лет передачи показаний и автоматический выбор сотового оператора с наилучшим уровнем сигнала (МТС, «Билайн», «МегаФон», Tele2);
- выносная антенна для уверенного приема.

Индивидуальный подход к каждому проекту обеспечивается возможностью подключения к одному логгеру PROMODEM сразу нескольких аналоговых датчиков давления, температуры и загазованности, а также дискретных датчиков открытия дверей газорегуляторного пункта и импульсных счетчиков газа.

Входящее в комплект программное обеспечение ИС PROMODEM LOGGER позволяет:
- развернуть диспетчерский пункт на любом компьютере;
- вести постоянный мониторинг параметров газораспределения;
- контролировать необходимость очистки газового фильтра;
- оценивать герметичность задвижек на основе измеренного давления в различных точках распределительного газопровода;
- контролировать исправность предохранительного устройства сброса га­за в атмосферу на основе задания порога максимально допустимого изменения давления за единицу времени на выходе из пункта;
- формировать отчетную документацию в табличном и графическом виде;
- незамедлительно информировать диспетчера о возникновении аварийных ситуаций индикацией на экране компьютера;
- автоматически дублировать аварийные сообщения по СМС как диспетчеру, так и работникам службы эксплуатации.

Узлы контроля как на магистральном газопроводе, так и на ГРП отображаются в единой информационной системе PROMODEM LOGGER на общей карте местности, что позволяет диспетчеру контролировать всю систему целиком.


Комплект «Внутренний газопровод PROMODEM GSM»

Комплекты «Внутренний газопровод PROMODEM GSM» – решение для удаленного контроля параметров га­за на потребительских сетях, оконечных газопроводах и тупиках газораспределения (рис. 9), обеспечивающее:
- дистанционный сбор данных со счетчиков газа для коммерческих расчетов;
- проверку давления поставляемого газа на соответствие заданной норме;
- поиск причин разбаланса в показаниях объема газа – поставленного (ГРП) и потребленного в домохозяйствах.

Ris_9.jpg

Рис. 9. Узел учета и контроля PROMODEM на тупике газораспределения

Комплект обладает уличным исполнением IP65 (рис. 10) и длительным сроком автономной работы, что позволяет устанавливать его в труднодоступных местах без необходимости частого обслуживания оборудования. Включает:
- газовый счетчик «Эльстер» ВК-G4 с импульсным выходом, диапазоном от 0,016 до 6 м³/ч, чувствительностью 0,008 м³/ч;
- логгер PROMODEM 122.40 с батарейным питанием, которое обеспечивает 5 лет автономной работы при непрерывном счете импульсов от газового счетчика и отправке показаний в диспетчерский центр 1 раз в неделю (аварийные СМС отправляются мгновенно);
- мультисим-карту с предоплаченным интернет- и СМС-пакетом, обеспечивающую до 10 лет передачи показаний и автоматический выбор сотового оператора с наилучшим уровнем сигнала (МТС, «Билайн», «МегаФон», Tele2);
- встроенная антенна находится внутри корпуса логгера.

Ris_10.jpg

Рис. 10. Комплект «Внутренний газопровод PROMODEM GSM»

Для возможности проверки давления поставляемого газа на соответствие заданной норме комплект «Внутренний газопровод PROMODEM GSM» дооснащается датчиком давления, а логгер заменяется на более функциональный (рис. 11). Расширенный комплект включает:
- газовый счетчик «Эльстер» ВК-G4 с импульсным выходом, диапазоном от 0,016 до 6 м³/ч, чувствительностью 0,008 м³/ч;
- преобразователь давления МИДА Ex: диапазон 0…2,5 МПа, мембрана из нержавеющей стали, присоединительная резьба М20х1,5, искробезопасная цепь, основная погрешность 0,15 % от ВПИ, кабель 10 м;
- логгер PROMODEM 122.54 с независимым искрозащитным барьером для безопасного подключения датчика давления; батарейное питание обеспечивает 5 лет автономной работы при опросе датчика каждые 15 минут с контролем давления на min…max и отправке показаний в диспетчерский центр 1 раз в сутки (аварийные СМС отправляются мгновенно);
- выносную антенну для уверенного приема.

Ris_11.jpg

Рис. 11. Расширенный комплект «Внутренний газопровод PROMODEM GSM+»

Дистанционный контроль параметров газораспределения вне зависимости от мест установки комплектов позволяет:
- формировать отчетную информацию для коммерческих расчетов в табличном или графическом ви­де в личном кабинете информационной системы PROMODEM LOGGER (устанавливается на сервере заказчика, или используется облачный сервис на серверах PROMODEM);
- определять места с недостаточным или избыточным давлением га­за и неравномерность газораспределения в тупиках;
- удаленно следить за изменением режимов газораспределения;
- мгновенно информировать диспетчера о возникновении аварийных ситуаций индикацией на экране компьютера (при утечках или разрыве газопровода, недопустимом снижении давления га­за в пиковые периоды потребления, при подозрении на несанкционированное подключение к сети);
- автоматически дублировать аварийные сообщения по СМС как диспетчеру, так и работникам службы эксплуатации;
- удаленно настраивать допустимые диапазоны пороговых значений давления для более тонкого контроля или, наоборот, для исключения ложных срабатываний аварийного оповещения;
- учитывать перерасход или длительное отсутствие расхода газа потребителем;
- анализировать разбаланс газа между потребителями и поставщиком на основе сбора и сравнения показаний сразу с нескольких точек распределительной сети.

Узлы контроля и учета на магистральном газопроводе, ГРП и в тупиках газораспределения отображаются в единой информационной системе PROMODEM LOGGER на общей карте местности, что позволяет диспетчеру контролировать всю систему целиком (рис. 12).

Ris_12_small.jpg

Рис. 12. Вариант отображения в информационной системе PROMODEM LOGGER узлов контроля и учета на магистральном, распределительном (ГРП) и внутреннем газопроводе (увеличить изображение)


Компоненты бесплатной информационной системы PROMODEM LOGGER в диспетчерском центре

Логгеры PROMODEM с заданной периодичностью выходят на связь с диспетчерским центром и передают накопленные архивы измерений через встроенный модем GSM/3G/NB-IoT. В диспетчерском центре требуется наличие доступа в интернет и статический публичный IP-адрес.
Информационная система PROMODEM LOGGER состоит из нес­кольких компонентов для диспетчерского центра (рис. 13, табл. 2). Все эти компоненты предоставляются бесплатно для развертывания на сервере пользователя.

Ris_13_small.jpg

Рис. 13. Компоненты информационной системы PROMODEM LOGGER (увеличить изображение)

Таблица 2. Компоненты информационной системы PROMODEM LOGGER в диспетчерском центре

Tab_2.png

Если пользователю требуется визуализировать архивы измерений в своей собственной диспетчерской программе опроса (SCADA), то вместо компонента «Web-интерфейс PROMODEM Web Logger» устанавливается компонент «OPC-сервер PROMODEM OPC Logger» (рис. 14), который обеспечивает:
- доступ диспетчерского ПО пользователя (SCADA-системе) к архивам измерений, хранящимся в ба­зе данных Microsoft SQL Server;
- считывание из базы данных Microsoft SQL Server с заданной периодичностью измеренных значений, переданных логгерами PROMODEM;
- передачу считанных значений по запросу в диспетчерскую программу пользователя (SCADA-систему).

Ris_14_small.jpg

Рис. 14. Доступ SCADA-пользователя к архивам измерений и аварийных сообщений

Если вам привычнее получать данные для своей диспетчерской программы через SQL-запросы, можно обойтись и без прослойки «OPC-сервер», напрямую формируя SQL-запросы в ба­зу данных Microsoft SQL Server.

Таким образом, логгеры PROMODEM могут передавать архивы измерений и аварийных сообщений в эти и другие сторонние диспетчерские приложения (рис. 15):
- автоматизированную систему управления сбытом услуг водоснабжения и водоотведения «1С: Предприятие 8. Управление водоканалом 2»;
- систему веб-мониторинга ЕКС.рф и автономный комплекс ЕКС АТМ SCADA PORTABLE‑500 компании ООО «АТМ», предназначенную для непрерывного контроля удаленных объектов энергетики и ЖКХ;
- систему моделирования инженерных сетей ZuluGIS компании ООО «Политерм».

Ris_15.jpg

Рис. 15. Интерактивный анимированный веб-интерфейс облачной системы диспетчерского контроля ZuluGIS

При отсутствии возможности или желания разворачивать свой сервер данные со всех узлов учета и контроля можно отправлять на облачный сервер в дата-центре PROMODEM CLOUD. Доступ к графическим и табличным отчетам предоставляется через веб-интерфейс личного кабинета. Демонстрационный вход в облачную ИС PROMODEM LOGGER доступен по ссылке: weblogger.promodem.ru.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 1(91)_2021

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


Устройства Цифровой Индикации
Индикация до четырех координат. Для пультов и панелей управления. Для станков и т.д. Россия.
www.skbis.ru