Eng
Каталог продукции Цены Реализованные проекты О компании АИИС КУЭ АСУ Телемеханика Управление наружным освещением Щитовая продукция Программное обеспечение Коммуникационные технологии Контроллеры Integrity Охранные системы объектов предприятия Файлы для загрузки Архив новостей

Задать вопрос:

Ф.И.О.:
Ваш E-mail:
Организация:
Сообщение:
Введите код:

АСУ /Телемеханика

Телемеханика

Развитие современных информационных технологий и, в частности, систем связи позволяет решать задачи диспетчерского управления объектами электрических сетей на новом уровне, применяя методы телемеханики: телеизмерение, телесигнализацию ителеуправление.


Главным критерием качества автоматизированной системы телемеханики является её оперативность. Диспетчер должен вовремя получать с множества объектов учёта результаты измерений и информационные сигналы, складывающиеся в единую картину состояния электрических сетей. Приняв решение, диспетчер должен иметь возможность дистанционно отдать необходимые команды и проследить за результатами их выполнения.

Основной проблемой создания системы телемеханики для управления электрическими сетями можно назвать географическую распределённость энергообъектов. Эта проблема не позволяет создать отдельную экономически эффективную систему связи, обладающую достаточной надёжностью и пропускной способностью для выполнения всех задач телемеханики. Приемлемой зоной покрытия и пропускной способностью в настоящее время обладают системы сотовой связи. Однако использование сотовой связи приводит к ряду проблем, из-за которых её применение в системах телемеханики ограничено.

При использовании технологии передачи данных CSD страдает оперативность установки канала связи и скорость передачи данных. Так, например, для передачи команды управления выключателем автоматизированной системе потребуется, набрав телефонный номер нужного объекта, дождаться ответа от удалённого модема, эта операция может занимать время порядка одной минуты. Если же необходимо разослать команды целому ряду объектов, например, включить наружное освещение в городском районе, то может потребоваться более сотни таких звонков. Для ускорения процесса можно использовать в диспетчерском пункте одновременно несколько модемов, но такое решение усложнит не только программное, но и аппаратное обеспечение диспетчерского пульта, а, значит, увеличит его стоимость и уменьшит надёжность. По той же причине это решение мало пригодно для оперативных телеизмерений, к тому же скорость передачи данных по технологии CSD не превышает 9 600 бит/с, и поочерёдный опрос результатов измерений с множества объектов учёта растянется на недопустимо большой период времени. Постоянно удерживать канал связи с каждым объектом не представляется возможным, так как для этого потребовалось бы завести в диспетчерском пункте отдельный модем для каждого объекта автоматизации. Таким образом, для реализации телесигнализации будет необходимо делать вызов с модема на объекте автоматизации на модем, находящийся в диспетчерском пункте, а этот подход, как отмечалось ранее, связан с неоправданным усложнением программного и аппаратного обеспечения диспетчерского пункта. С такими же проблемами связан и другой метод телесигнализации – с помощью SMS-сообщений; к тому же время доставки SMS-сообщений в сетях GSM чётко не регламентировано и может быть непредсказуемо долгим, при этом имеется вероятность «потери» сообщения. В завершение необходимо отметить, что сервис CSD зачастую оценивается операторами сотовой связи значительно дороже других услуг передачи данных, например GPRS.

Технология передачи данных GPRS лишена многих из вышеперечисленных проблем, однако для её эффективного применения в программном и аппаратном обеспечении системы телемеханики необходимо учесть ряд важных особенностей. Основанные на технологии I-COM коммуникационные решения фирмы «Аналитика», учитывая эти особенности, позволяют использовать каналы связи GPRS оптимально. Разработке и реализации технологии I-COM в решениях фирмы «Аналитика» посвящён ряд отдельных статей, резюмируя их содержание, можно выделить продукты для применения в составе системы телемеханики:

  • GSM-коммуникатор Integrity – промышленный GSM терминал Siemens TC65 со встроенным программным обеспечением фирмы «Аналитика»;
  • Серверное программное обеспечение «Сервер каналов» (ChannelServer) – компьютерная программа для поддержки подключений множества GSM-коммуникаторов Integrity и предоставления доступа к организованным каналам из прикладного программного обеспечения.

Используя эти решения, можно достичь следующих результатов:

  • Организация одновременно с каждым объектом постоянных каналов связи, функционирующих независимо друг от друга.
  • Связь коммуникаторов с диспетчерским пунктом через Интернет. Достаточно подключить автоматизированные рабочие места диспетчерского пункта к Интернету через один серверный компьютер, используя, например, существующую компьютерную сеть предприятия. Таким образом, отпадает необходимость использовать в диспетчерском пункте дополнительное коммуникационное оборудование – модемы и т. п.
  • Оплата переданных по каналам связи данных по фактическому объёму трафика. Для каждого объекта автоматизации можно будет настроить канал и периодичность обмена данными телеизмерений для того чтобы оптимизировать затраты на связь, сохранив при этом оперативность подсистем телесигнализации и телеуправления.

Другой важной проблемой создания системы телемеханики является выбор оконечного оборудования – программируемых устройств, устанавливаемых непосредственно на объектах электросетей. В задачи этих устройств входит опрос показаний электронных приборов учёта, контроль состояния датчиков и преобразование команд телеуправления в выходные сигналы управления исполнительными механизмами. Большинство промышленных решений, обладающих достаточными возможностями для реализации данных функций, имеют высокую стоимость, не позволяющую массово телемеханизировать объекты электросетей. Эта стоимость складывается из цены аппаратной платформы (промышленного контроллера или компьютера) и цены встроенного программного обеспечения.

В фирме «Аналитика» результатом разработки  решения, оптимального по соотношению функциональных возможностей, надёжности и цены стал контроллер Integrity. Данный продукт представляет собой промышленный контроллер ICP CON серии I-7188 от компании ICP DAS со встроенным программным обеспечением производства фирмы «Аналитика». Преимуществам данной аппаратной платформы и обширным функциональным возможностям встроенного программного обеспечения посвящен ряд отдельных статей, для задач телемеханики можно выделить следующие особенности контроллеров Integrity:

  • Промышленное исполнение: широкий температурный диапазон, удобство монтажа (например, на DIN-рейку), гальваническая изоляция.
  • Возможность подключения множества внешних приборов: модулей ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов (например, модулей ICP CON серии I-7000), приборов учёта электроэнергии (например, Меркурий 230, СЭТ-4ТМ, ЦЭ6850М и др.);
  • Выполнение команд телеуправления – встроенное программное обеспечение формирует по командам системы управляющие воздействия через модули вывода.
  • Автоматическое управление – встроенное программное обеспечение контроллера по заранее заложенной программе может самостоятельно формировать управляющие воздействия. Примером может служить управление наружным освещением по астрономическому алгоритму, ежедневно рассчитывающему время заката и восхода солнца в конкретной местности, учитывая её географические координаты.
  • Формирование сигналов телесигнализации – встроенное программное обеспечение непрерывно собирает и контролирует данные с подключенных модулей ввода и приборов учёта электроэнергии. При фиксации любого сигнализируемого состояния, например, аварийного дискретного сигнала, или выхода параметра, измеряемого прибором учёта, за установленные границы, контроллер немедленно отправляет сообщение телесигнализации.
  • Ведение телеизмерений – данные, непрерывно опрашиваемые с приборов учёта, могут в любой момент быть по команде переданы в диспетчерский пункт. В любой момент времени в оперативной памяти контроллера Integrity находятся текущие показания всех подключенных приборов учёта, идёт их постоянное обновление. Это позволяет получать весь набор показаний практически за одно обращение к контроллеру. Такой подход наиболее оптимален при работе по каналам связи GPRS – он компенсирует серьёзные недостатки в протоколах приборов учёта и показывает скорость на порядки выше, чем при индивидуальном опросе каждого прибора, экономя при этом трафик ндивидуальном корость на порядки выше, чем при работе воляетй момент быть по команде переданы в системуого пунктаия контроллеро.
  • Встроенный архив – данные телеизмерений и телесигнализации, и записи о выдаче управляющих воздействий сохраняются на определённый срок в энергонезависимой памяти контроллера. Длительность хранения данных зависит от их характера и может быть от одних суток (например, для мгновенных значений токов) до года (для записей об аварийных событиях). Данная функция обеспечивает дополнительный уровень защиты информации и гарантирует возможность восстановления данных при пропадании канала связи или при сбоях компьютерного оборудования системы телемеханики.
  • Функции энергоучёта – помимо вышеперечисленных функций контроллер Integrity может вести коммерческий учёт потребления электроэнергии на объекте электросетей. Это позволяет интегрировать систему телемеханики с классической системой АСКУЭ.

Для организации эффективного обмена данными с контроллерами Integrity применяется серверное программное обеспечение «Сервер опроса» (PollServer). Эта программа предназначена для централизованного автоматического сбора результатов телеизмерений и обработки команд телеуправления. Данное решение обладает следующими особенностями:

  • Параллельный обмен данными по разным каналам связи – через постоянные независимые каналы связи, предоставленные «Сервером каналов», идёт одновременное взаимодействие с контроллерами Integrity.
  • Приоритетное предоставление каналов связи – если в процессе получения данных телеизмерений от контроллера Integrity возникает необходимость передать команду диспетчера, то процесс приостанавливается для отправки команды и возобновляется после получения подтверждения.
  • Автоматический и ручной режим работы – в PollServer для групп объектов или для отдельных объектов индивидуально настраивается расписание опроса. При этом для пользователя сохраняется возможность запуска подготовленных опросов вручную.

Следующим важным аспектом создания системы телемеханики является представление информации на диспетчерских пультах. Большой объём данных, с которым работает диспетчер, должен быть представлен достаточно наглядно, акцентируя внимание на аварийных и предаварийных ситуациях, и наиболее важных технологических процессах. Остальные сведения, тем не менее, необходимы для полного отражения состояния электрических сетей, к ним должен быть обеспечен достаточно удобный доступ. Однако и при таком подходе концентрация всего объёма информации на единственном пульте может создать чрезмерную нагрузку на оператора. Поэтому в системе телемеханики для программы, работающей в качестве диспетчерского пульта, важно предусмотреть возможность параллельной работы на нескольких компьютерах. Таким образом, будет возможно организовать несколько рабочих мест для диспетчеров.

Для организации автоматизированного рабочего места фирма «Аналитика» предлагает свой программный продукт «Диспетчерский пульт» (IDC - сокр. от Integrity Dispatcher Console). Для работы с данными и командами управления эта программа максимально использует приведённые выше преимущества решений фирмы «Аналитика».

Основным элементом пользовательского интерфейса «Диспетчерского пульта» является мнемосхема. Пользователь имеет возможность разработать для отображения своей энергосистемы неограниченный набор мнемосхем, который может включать в себя, например, однолинейные схемы подстанций, а также общие схемы объектов электросетей на плане местности, например, на карте города. В модуле обеспечено три способа навигации в наборе мнемосхем. Один способ позволяет достаточно быстро находить последние мнемосхемы, на которых только что зафиксированы контролируемые события, например, аварийные сигналы. Остальные способы позволяют переключаться на мнемосхему по её названию или расположению на общем плане местности.

Различные элементы мнемосхем могут быть выбраны для отображения текущего состояния объектов электросетей по данным системы телемеханики. Указание соответствия между графическим элементом мнемосхемы и информационным сигналом, например, состоянием датчика или показанием прибора учёта в системе условно называется «привязкой». Для привязки пользователю необходимо при добавлении на мнемосхему нового элемента только указать для него номер входа контроллера Integrity, к которому подключен датчик, либо название точки учёта, оформленные по несложным правилам. Наиболее часто используемыми в таком режиме элементами являются разного рода выключатели.

С выключателями и другими элементами на мнемосхемах так же могут быть связаны и команды телеуправления. Диспетчер, выбрав необходимый выключатель, может непосредственно из программы отправить команду телеуправления и следить за результатами её выполнения. Подтверждение выполнения включает в себя сообщение от контроллера Integrity о том, что он принял и обработал команду, и сообщение телесигнализации от датчиков (например, концевиков) о текущем положении механизма. Результаты обработки команды контроллером будут представлены диспетчеру в виде текстового сообщения, а сообщение телесигнализации переведёт выключатель на мнемосхеме в соответствующее положение. Время от отправки команды из программы до реального срабатывания исполнительных механизмов обычно составляет от 7 до 15 секунд. В модуле предусмотрена возможность групповой отправки команд множеству контроллеров Integrity. Как и в случае с телеизмерениями, отправка команд по разным каналам связи происходит одновременно.

Для работы с мнемосхемами в «Диспетчерском пульте» фирмы Аналитика применяются программные компоненты компании Модус. Программное обеспечение Модус хорошо зарекомендовало себя на рынке автоматизации электроэнергетики и широко применяется во многих электроэнергетических компаниях. С помощью графического редактора Модус пользователь может создать необходимый набор мнемосхем и выполнить привязку нужных элементов к системе телемеханики Integrity. Для подключения новых схем к «Диспетчерскому пульту» достаточно просто указать папку, в которой располагаются их файлы. Чертежи, созданные в качестве мнемосхем, могут также использоваться в других информационных системах, например, в тренажёрах Модус, или просто как техническая документация объектов электросетей.

Объём данных, поставляемых системой Integrity, может быть достаточно большим и для того, чтобы не загромождать мнемосхемы и не усложнять процесс привязки, в «Диспетчерском пульте» предусмотрен специальный элемент интерфейса. По усмотрению диспетчера, рядом с мнемосхемой может отображаться таблица, в которую выводятся текущие показания по всем точкам учёта, относящимся к данной мнемосхеме, и текущее состояние всех датчиков.

Примером внедрения системы телемеханики Integrity может служить АИИСиТ города Лабытнанги. В рамках данного проекта была построена система для выполнения следующих задач:

  • коммерческий и технический учёт электроэнергии на ПЭС, ТП 10(6)/0.4 кВ;
  • контроль положения выключателей фидеров на ПЭС;
  • телеуправление выключателями в ячейках КРУН 10 кВ;
  • телеуправление наружным освещением и отоплением на ТП 10(6)/0.4 кВ;
  • охранная сигнализация на ТП 10(6)/0.4 кВ;
  • контроль датчиков короткого замыкания на ТП 10(6)/0.4 кВ;
  • автоматическое управление наружным освещением по астрономическому алгоритму, с учётом времени восхода и заката солнца.

В настоящий момент АИИСиТ с заявленными функциональными возможностями прошла опытное испытание на ПЭС и шести трансформаторных подстанциях. Идёт промышленное внедрение системы, монтируется оборудование на оставшихся 165 подстанциях.

Copyright © 2009-2010 «Аналитика».
Промышленная автоматизация: АСУ, АИИС, АСКУЭ
Наш e-mail: info@arm2u.ru