Управление водораспределением от «Motorola»

Сегодня большинство населенных пунктов обслуживается системами распределения пресной воды. Тот или иной уровень автоматизации частей этих систем (подсистем управления, контроля и обработки данных) способствует решению главной проблемы водоснабжения - достижения баланса между спросом на воду и обеспечением этого спроса. Кроме того, нормально работающая система водоснабжения должна обеспечить и надлежащее качество пресной воды, и высокий уровень обслуживания потребителя.

До недавнего времени эти задачи решались лишь при непосредственном участии человека, то есть с помощью ручного управления. Однако рост современных требований к качеству водоснабжения стимулирует тенденцию к автоматизации коммунальных систем водоснабжения.

Широк ассортимент радиотелеметрических приборов и систем диспетчерского управления и сбора данных, поставляемых компанией "Motorola". Данный комплекс продуктов обозначается аббревиатурой SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). В состав базовой системы, которую компания предлагает заказчику, входят сотни устройств SCADA и десятки тысяч дистанционных терминальных устройств (Remote Terminal Units, или RTU). Более сложные системы включают многочисленные контрольные пункты, обслуживающие обширные территории и работающие в сложных топографических условиях.

Не так давно этот ассортимент пополнился системой MOSCAD, которая представляет собой наиболее мощный продукт SCADA.

Каково значение дистанционных контрольно-управляющих систем? С их появлением стала отпадать необходимость частого посещения персоналом таких частей водораспределительных систем, как скважины, гидроусилительные насосы и резервуары с целью проверки их технического состояния. Но гораздо более важно, что данные о работе системы теперь поступают в режиме реального времени. Это позволяет своевременно распознавать проблемные ситуации и принимать необходимые меры по их устранению.

Основные элементы контрольно-управляющей системы

Типичная контрольно-управляющая система водораспределения включает, помимо вышеупомянутых RTU, сенсорные датчики и электромеханические устройства, центральную ЭВМ и каналы связи.

Дистанционные терминальные устройства контролируют состояние частей водораспределительной системы на данной территории, получая необходимые сигналы от сенсорных датчиков и электромеханических устройств. Кроме того, устройства RTU обеспечивают управление теми частями водораспределительной системы, к которым они подсоединены.

Данные, которые обычно контролируются RTU водораспределительных систем, включают уровень воды в водных резервуарах и наземных водохранилищах, измеряемый сенсорными датчиками уровня, состояние насоса скважины и аварийно-сигнальных устройств, оцениваемое электромеханическими контактными приборами, скорость нагнетания воды насосом, определяемую измерителями скорости потока, время работы и число пусков насоса, состояние гидроусилительных насосов, состояние аварийной сигнализации при критическом изменении температуры (оценивается сенсорными термометрами), падение напряжения, сбои в работе генератора и напор воды в пунктах ее подачи.

Наиболее часто RTU используются для контроля работы насосов скважин и гидроусилителей, а также для контроля работы гидроусилительных клапанов. Устройства RTU системы MOSCAD сконструированы с учетом их совместимости с большинством сенсорных приборов, обычно использующихся в водораспределительных системах - как цифровых, так и аналоговых.

Функция центральной ЭВМ, или компьютерного центра управления, в большинстве систем сводится к анализу данных, поступающих от RTU, и к подаче оператору сообщений о возникающих проблемных ситуациях. Аварийные собщения могут автоматически поступать на пэйджеры экстренной связи. Кроме того, центральная ЭВМ сама посылает управляющие команды устройствам RTU. Использование ЦЭВМ способствует повышению производительности труда персонала, экономии электроэнергии, своевременному обнаружению неполадок и более качественному обслуживанию оборудования.

Компания "Motorola" поставляет программное обеспечение для персональных компьютеров, работающих с DOS или Windows - автономно или в рамках локальной сети (Local Area Network, или LAN). Данное ПО включает схему IGC/M Central, специально разработанную для управления устройствами RTU системы MOSCAD и их контроля. Компания обеспечивает интерфейс, необходимый для работы функционирующих в рамках SCADA периферийных ЭВМ.

О продвинутых и ограниченных RTU

Ограниченное RTU невозможно запрограммировать на выполнение определенных функций - оно лишь посылает цифровую или аналоговую информацию центральной ЭВМ. В этом случае любые действия, связанные с принятием решений, иные логические операции выполняются только ЦЭВМ.

Продвинутое же RTU можно запрограммировать в соответствии с почти любым специфическим требованием. Реализуемые при этом программы могут быть как простыми (включение-выключение единичного насоса), так и сложными (манипуляция насосами, расположенными в различных местах). В зависимости от гибкости языка программирования возможности RTU могут быть дополнены такими функциями, как последовательное манипулирование насосами либо отключение насоса нижнего уровня.

Продвинутые RTU системы MOSCAD идеально подходят для работы в составе водораспределительных систем благодаря разнообразию управляющих функций, которые могут быть им заданы. Более того, передача данных является довольно обычным процессом при работе водораспределительной системы. Работа многих водораспределительных систем предполагает определенную степень дублирования функции управления. Продвинутые RTU обеспечивают альтернативу такого дублироваия, и это часто оказывается более эффективным технически (и поэтому более выгодным экономически). Благодаря тому, что ряд функций управления и контроля, а также быстрые вычисления и операции, связанные с принятием решений, выполняются продвинутыми RTU непосредственно в местах установки оборудования, а не в памяти ЦЭВМ, повышается общее быстродействие системы и сокращается время срабатывания ее элементов, что особенно важно в критических и аварийных ситуациях.

Продвинутые RTU, оснащенные большим набором вычислительных функций, могут сэкономить заказчику средства, которые он в противном случае затратил бы на установку внешних вычислительных устройств. Например, измерение скорости потока может быть запрограммировано для выполнения с помощью внутренних средств RTU, что экономит заказчику стоимость сумматора скорости потока.

Более широкие возможности перенастройки продвинутых RTU по сравнению с непрограммируемыми позволяет легко переналаживать их с учетом изменений в конфигурации водораспределительной системы. Благодаря удобному для пользователя комплексу программных средств (Toolbox) RTU системы MOSCAD выделяются даже среди прочих продвинутых RTU. Toolbox позволяет без затруднений создать новую прикладную программу или конфигурацию с дистанционной загрузкой RTU.

Вот некоторые примеры использования продвинутых RTU.

Во-первых, такое RTU может быть установлено в месте расположения скважины на уровне водного резервуара с целью управления работой насосов.

Во-вторых, оно может быть запрограммировано таким образом, что в случае неполадок или при обнаружении избыточного содержания хлора насос будет отключаться.

В-третьих, продвинутое RTU может быт запрограммировано на оценку эффективности работы насоса, суммирование объемов воды, определение времени работы насоса и числа его переключений, а также на управление насосами в случае неполадок с ЦЭВМ.

Наконец, продвинутое RTU, установленное на водном резервуаре, может быть использовано для управления ограниченными RTU, находящимися в местах расположения насосов скважины. Такое RTU может быть запрограммировано для работы в качестве контроллера для слежения за уровнем воды в резервуаре. Основываясь на данном показателе и параметрах, заданных пользователем, RTU может посыласть управляющие команды для включения или выключения насосов скважины.

Адрес минского представителя "Motorola Ltd." - фирмы "Индел" - ул. М. Богдановича, 155. Телефон: (017) 262-64-81. Факс: (017) 262-51-98.Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ