Обоснование

перечня работ для визуализации учета энергоресурсов на ООО «КМК»

Адрес документа:

http://90.189.213.191:4422/doc_sh/kmk_skada_v1obsn/kmk_skada_v1obsn.doc 1-54-1-1

Существующая система учета энергоресурсов на ООО «КМК» имеет основные «плюсы» и «минусы»:

• (+) В наличии подключение большого количества приборов учета (<150): электроэнергия, водосчетчики, теплосчетчики, газосчетчики - к одному компьютеру.
• (-) Все программы доступа к приборам учета могут работать только ОТДЕЛЬНО. Совместная работа невозможна из-за физического отсутствия портов связи.

• (+) Компьютер, к которому подключены все приборы учета - у главного энергетика, и он единственный имеет доступ данным приборам учета.
• (-) Компьютер, к которому подключены все приборы учета, требуется и для задач главного энергетика - это текущая работа, планы графики и т.д. Совместная работа невозможна из-за несогласованности программного обеспечения.

• (+) Существующая система учета и оформления отчетности базируется на офисной программе Excel и системе учета продукции на основе системы «1С».
• (-) Информация, получаемая от приборов учета, имеет свой формат. Требуется конвертация из баз данных программ сбора и предварительная обработка в редакторе Exсel, и только после этого можно вводить данные в систему учета ООО «КМК». Требуется ручной ввод данных.

Не полностью перечисленные, таким образом, «плюсы» автоматического сбора данных полностью «перекрываются» «минусами» существующего состояния.

Низкая полезность.

Присутствует ручной труд и «человеческий» фактор в системе учета энергоресурсов.

И самое основное - нет возможности развития и конечной цели - человек только контролирует, а сбор и формализацию выполняет компьютер.

Этапы мероприятий для перехода на автоматический сбор данных и учет «энергоресурсов»

1. Установить компьютер сбора данных (КСД) рядом с линиями связи существующей системы сбора данных.
1. Установить программное обеспечение с сетевым доступом реального времени. Программы: удаленный рабочий стол, Radmin, Teamviwer. Операционная систем - не ниже Windows7.

i. Подключение с удаленным доступом позволяет работать БЕЗ МОНИТОРА и ВСЕМ пользователям, которым требуется информация по приборам энергоучета.

2. На компьютере сбора данных установить конфигурацию и количество USB адаптеров для подключения преобразователей rs485 и rs232 с запасом в 2-а раза более, чем по состоянию текущего количества линий. Требуется предусмотреть развитие системы, и учесть возможные механические и аппаратные поломки разъемов.

i. В настоящий момент требуется подключение не менее 4-х адаптеров связи USB-RS485 для независимой работы и опроса всех существующих приборов учета.

ii. Протоколы и параметры каналов связи для сбора данных - НИЗКОСКОРОСТНЫЕ, поэтому вполне хватает интерфейса USB-2. Один USB-2 может работать с максимальной скоростью до 6 мбит в секунду. А скорость канала связи сбора данных 9600…115 200 бит в секунду. Имеется не менее 10 кратного запаса по скорости для коммутаторов USB-2.

iii. Необходимо предусмотреть возможность внешнего питания коммутаторов USB-2 и доступную проверку работоспособности коммутаторов в процессе эксплуатации.

iv. Основная неисправность USB разъемов, это механический не контакт. Требуется учесть и не допустить механического воздействия на подключение линий.

v. Необходимо использовать только ГАЛЬВАНИЧЕСКУЮ РАЗВЯЗКУ ЛИНИЙ RS-485. Т.е. все адаптеры, используемые в системе сбора данных, должны иметь гальваническую развязку не менее 3000 вольт. Подходят используемые преобразователи АС3 фирмы ОВЕН или ПИ-2 з-да Фрунзе.

2. Переключить эксплуатацию существующего программного обеспечения на КСД с целью проверки исправности приборов учета и правильного монтажа линий RS-485.
1. Поскольку, в настоящее время выполняется механическое переключение отдельных направлений линий rs485 из-за нехватки количества входов для измерения, требуется устранить все возможные механические коммутации.
2. Проверить и согласовать имеющиеся приборы учета по их текущему состоянию. Возможно, требуется их поверить или внести изменения в наименования точки учета.

3. Установить программу постоянного сбора данных по существующим приборам учета. Данная программа работает в постоянном режиме и собирает данные в отчетные файлы формата EXCEL.
1. С рабочей, подобной, авторской программой можно ознакомиться на примере работы АВР (автоматическое включение резерва) адрес http://90.189.213.191:4422/temp/dianet_tabl_ck_v3/ или на примере сканера-штрих кода http://90.189.213.191:4422/temp/kmk_dx6400_var3/ Кроме того, данная программа работает на ООО «КМК»
2. Программа постоянного сбора данных всегда может быть «временно заторможенной» программой индивидуального опроса от существующего программного обеспечения поставляемого с приборами учета. На графиках учета, в эти моменты будут отметки о неработающем сборе.
3. Программа постоянного сбора данных поставляется с исходным кодом, компилятором, описанием алгоритма. Все компоненты программы сбора находятся в поставляемом файле исполнения. Такой подход, позволяет в любое время расширять и добавлять необходимые, новые элементы учета. Про необходимости, всегда можно сделать «откат» и проверить предыдущую работу системы.
4. Принцип открытого кода позволяет расширять систему, использовать «наработанные» продукты для дальнейшего развития и модификации. Привлекать программистов или организации и не начинать всю работу заново.

Плановый переход на визуализацию по отдельным группам энергоресурсов:

- электричеcкие расходы;

- водо-расход;

- тепло-расход;

- газо-расход;

Что важнее, и в каком порядке устанавливать визуализацию, определяется руководящими лицами по отдельному плану. А так же, могут возникнуть и другие потребности, связанные с эксплуатацией и энергопотреблением, которые решаются при данном плановом создании системы.

- СМС-оповещение о аварийных ситуациях;

- Мобильный контроль по сотовому телефону или в стандарте 3G 4G каналов связи;

4. Важный (или основной) вопрос создания системы - снижение цены системы визуализации.
1. Как установить визуализацию требуемых приборов учета на программных продуктах с приемлемой ценой поставки? Предлагается разрабатывать визуализацию на методике данных OLE DDL и открытых сетевых протоколах обмена. Платить программисту за работу, а не поставщику посреднику за «сырой» редактор, который требуется только для подготовки программы.
2. Например, визуализация с использованием существующей отечественной SCADA системы Trace Mode при использовании данных формата xls может работать в демо-режиме, но с реальными данными. Таким образом, не требуется приобретать ее вариант со сбором данных, а только подготовить программу визуализации на основе открытых учебных примеров и доступной демо-версии.
3. Например, использовать возможности визуализации EXCEL и поставляемого с ним языка VBA.
4. Возможно использовать SCADA системы других фирм, например OWEN. Все системы известные автору, поддерживают файловый обмен данными в формате xls и соответственно могут использоватьcя для визуализации.
5. Возможно, использовать и новые языки программирования и системы на мобильной платформе для переносных систем. Операционную систему Android и Java-скрипты.
6. Использование сетевого обмена позволяет включить любое необходимое количество клиентов для получения данных визуализации.
7. Открытые и доступные по сети данные формата xls позволяют интегрировать их в существующую систему учета на базе «1С».

5. Надежность системы сбора данных и визуализации достигается следующими решениями и методами:
1. Используется стандартный интерфейс USB2 и общедоступная операционная система Windows. Это позволяет всегда заменить один КСД на другой. Выполнить метод «холодной» замены. Подготовить отдельный компьютер с программным обеспечением. И при создании ситуации «неисправное железо», быстро заменить компьютер.
2. Используется открытый файловый обмен, и все данные имеют «иерархический каталог». Это позволяет дублировать архивы, и всегда восстанавливать их на новом КСД.
3. Программа сбора данных поставляется в «портабельном виде». Режим «скопировал и выполнил». Установки не требуется, но требуется настройка файла инициализации на используемые порты, названия каталогов и т.п. Файл инициализации - это файл текстового формата, который подготавливается заранее и который может меняться в случае изменений сетевых наименований и других условий сетевого обмена. Что в промышленной эксплуатации бывает достаточно редко.
4. Все компоненты визуализации, могут быть проверены и отлажены отдельно, и только затем добавляются в КСД. На одном компьютере происходит отладка, и только затем эти варианты визуализации «раздаются» клиентам.
5. Любая авария или «неполучение» данных, фиксируется и «по следам» можно найти причину неисправности и затем ее устранить.
6. Данные за сутки находятся в режиме оn-line для компьютера сбора данных (КСД) поэтому их нельзя заменить или подменить. После очередных суток, данные дублируются: для пользователей, для контрольного хранения, и для дублирования контрольного хранения. На случай «прокурорской проверки».
7. Кроме того, все данные от приборов учета, хранятся определенный промежуток и в самих приборах учета. Таким образом, всегда можно сравнить данные и убедиться в их достоверности.
8. Доступ к программе постоянного сбора данных и к визуализации выполняется обычными методами. Пароли и ограничение прав пользователей. Таким образом, любое вмешательство в сбор данных, всегда контролируется и фиксируется.

6. Расширение системы сбора данных и возможность создания управления энергоресурсами:
1. В случае увеличения количества данных учета, добавляется еще один КСД, который работает со своей линией связи и данные сохраняет по своей конфигурации.
2. Для двух КСД один назначается главным, второй вспомогательным. Для трех КСД - аналогично.
3. Формируется система из КСД, работающая по единой задаче - сбор данных, формализация для визуализации и сохранение в архивах для отчетности.
4. На основе данных учета, допускается использовать и алгоритмы управления в эксплуатации объекта. Для этого или воспользоваться ресурсами КСД или установить отдельно компьютер, который будет работать по отдельной задаче управления.

Дополнительный информационный материал

· Структурная схема подключения компьютера сбора данных (КСД)

· Минимальные требуемые технические параметры для компьютера сбора данных по текущим условиям эксплуатации:

o Процессор Intel(R) Atom(TM) CPU 1.80GHz, ядер: 2, логических процессоров: 4 ;

o Оперативная память (RAM) 4,00 ГБ;

o HDD Размер 500 ГБ (500 );

o USB2 - 4 шт;

o LAN <100мбит;

o Для настройки доступа требуется минимальный видео адаптер VGA;

o Требуется источник бесперебойного питания для достоверной фиксации аварийных событий до 500 ватт, что бы хватило на работу до 30 минут для закрытия файлов отчетов и правильного выключения компьютера;

Подготовил 2018-1-8 Шабронов А.А. тс +7-913-905-8839 shabronov@ngs.ru