что такое система диспетчеризации
Система мониторинга и диспетчеризации на производстве
Система мониторинга и диспетчеризации производственных процессов являются эффективным средством, позволяющим оперативно, точно и адекватно оценивать и анализировать текущую ситуацию, принимать обоснованные и своевременные управленческие решения. Они представляют собой цельный комплекс аппаратных и программных средств. Взаимная работа, которых обеспечивает контроль управления и состояния технологического оборудования, находящегося на расстоянии в сотни километров.
Система мониторинга обязана объединять в единую информационную среду все системы автоматического способа управления. Она позволяет визуализировать и архивировать параметры.
Автоматизированные системы мониторинга, контроля и диспетчеризации обеспечивают минимизацию затрат по контролю, устранению неисправности оборудования и сбоя производственного процесса, способствуя достижению итоговой цели — производство качественного продукта.
Преимущества системы диспетчеризации.
С помощью диспетчеризации можно организовать взаимодействие между различными подсистемами инженерного оборудования, с её помощью проводят автоматизированный оперативный контроль и управление. Учитывая это, легко понять необходимость установки диспетчеризации.
Эффект от внедрения диспетчеризации проявится в виде снижения затрат на потребление энергоресурсов и затрат на эксплуатацию, а также поможет повысить производительность труда за счет создания более комфортных условий для работы.
Система мониторинга и диспетчеризации это замена множества дорогих механических самописцев всего одним персональным компьютером диспетчера с возможностью оперировать информацией в электронном виде с удобной визуализацией необходимой информации.
Современные технические средства позволяют делать работу системы не только эффективной, но и комфортной. Повышается надежность инженерных сетей без увеличения штата сотрудников.
Значимую роль в системах автоматизации и диспетчеризации играет программное обеспечение.
ПО дает возможность во- первых управлять всей системой производственного процесса. Во – вторых вы сможете поддерживать связь с любым удаленным объектом и вовремя реагировать на неисправности. В- третьих получение постоянной и достоверной информации об объекте: оборудовании или технологическом процессе.
Система мониторинга и диспетчеризации заблаговременно информирует о возможных проблемах, можно заранее предвидеть ситуацию и предотвратить сбои. Вам не придется останавливать технологический процесс для выяснения неисправностей. Самое главное в системе это ее надежность. В ней отсутствует человеческий фактор. Объективные и не искаженные различными мнениями параметры, можно просматривать из любой точки мира, 24 часа в сутки.
Данные, полученные и обработанные системой диспетчеризации, формируются в сообщения разного вида, которые архивируются в долговременные хранилища. На основе этой информации, доступной в любое время, формируются отчеты.
Как устроены системы диспетчеризации
Система диспетчеризации – это набор аппаратных и программных средств. Для централизованного контроля за технологическими процессами, инженерными системами, системами энергоснабжения и снабжения сырьевыми ресурсами. Информация о всем оборудовании, входящем в систему диспетчеризации, выводится на экран компьютера оператора-диспетчера в режиме реального времени.
Стандартная система диспетчеризации состоит из шкафов автоматики и диспетчерского пункта, которые обеспечивают функции управления, а также сбора данных с определенного инженерного оборудования. В диспетчерском пункте находится один или несколько персональных компьютеров, оснащенных специализированным программным обеспечением. Все оборудование связано с ПК диспетчера через технологическую сеть. Количество сегментов в сети, а также число подключаемых шкафов практически не ограничено. В зависимости от характеристик автоматизируемого объекта и объема обрабатываемой информации структура построения систем диспетчеризации реализуется в каждом случае индивидуально.
Система мониторинга и диспетчеризации включает в себя:
Система диспетчеризации реализуется по-разному, в зависимости от характеристик объекта и объема обрабатываемой информации.
Системы диспетчеризации и мониторинга инженерных объектов делятся на локальные и удаленные.
Локальная система диспетчеризации
Локальная система – это совокупность оборудования, которое предназначено для местного (локального) управления, защиты, контроля, мониторинга, сбора и передачи технологических параметров инженерного оборудования. Локальные системы являются полностью независимыми системами и могут работать по своему циклу без взаимодействия с системами «верхнего уровня»
Локальная диспетчеризация позволяет передать технологические данные от одной инженерной системы на компьютер оператора. В таком случае получается замкнутая система, другими словами, пульт управления (центр диспетчеризации) с оборудованием находятся в пределах одного здания.
На объекте установлены датчики с разными типами выходных сигналов. Среди них могут быть датчики:
Помимо снятия показаний с объекта, им можно управлять, посылая команды исполнительным устройствам по протоколу modbus.
Через модули ввода датчики подключаются к modbus шине, которая ведет к серверу сбора данных. Длина такой шины не должна превышать 1200 метров. На сервере работает специализированное программное обеспечение SCADA, в котором показания с датчиков отображаются в понятном виде и в визуальной форме.
Диспетчеризация инженерных систем позволяет наблюдать за всеми подсистемами в реальном времени, при этом, обеспечивая контроль различных процессов на удаленном расстоянии и просматривать протоколы их работы. Локальную систему диспетчеризации часто используются на заводах, в производстве, складских комплексах.
Система удаленной диспетчеризации
Система удаленной диспетчеризации – это комплекс программных и аппаратных средств для централизованного контроля за инженерными системами, технологическими процессами. Она помогает контролировать состояние различных объектов, которые находятся на значительном удалении от основного диспетчерского пункта. Наблюдение ведется в режиме реального времени. Контролируются технологические процессы, характер и состояние работы установленного оборудования.
Удаленная диспетчеризация позволяет осуществлять передачу параметров от одной или нескольких автоматизированных систем с территориально удаленных объектов на центральную станцию диспетчеризации с помощью различных каналов передачи данных.
Система широко используется на следующих объектах типа складских комплексах, различных промышленных объектах, коттеджных поселках, теплицах, водоканалов, трансформаторных и распределительных подстанций, магазинов. Диспетчер на одном экране видит состояние всех объектов.
Система автоматически собирает рабочие данные и важнейшие параметры, которые необходимо контролировать.
Отображает состояние работы отдельных элементов – оборудование, устройств и подсистем. Вся информация предоставлена в виде таблиц, графиков, схем, то есть удобном для анализа виде.
В случае аварийной ситуации диспетчер получает аварийные сообщения сразу, так как ведется постоянная и бесперебойная диагностика.
Диспетчер отслеживает динамику показаний и аналитические отчеты. В автоматическом режиме ведется журнал всех событий и действий оператора.
Ведутся суточные графики изменения всех параметров, подлежащих контролю. Графики сохраняется и учитывается в журнале, потребление энергоресурсов.
Удаленная диспетчеризация позволяет осуществить передачу данных от одной автоматизированной системы с удаленных объектов (территориально) на центральную станцию диспетчеризации, что обеспечивается при помощи различных каналов передачи информации.
Данный вид диспетчеризации применяют для объединения нескольких объектов или зданий, которые имеют локальную диспетчеризацию.
Гибридная распределенная система диспетчеризации.
Гибридная система диспетчеризации демонстрирует, что решение может быть гибкими. Система состоит из нескольких объектов, которые находятся на любых расстояниях друг от друга. Части системы соединены через радиоканал или посредством сотовой сети, Internet.
Диспетчер в SCADA системе видит все объекты независимо от их способа связи и подключения к системе.
Такой вид системы диспетчеризации часто встречается на заводах, производствах и других объектах расположенных на одной большой территории, но в разных зданиях или помещениях.
Эффективное применение систем диспетчеризации и мониторинга.
Эффективность программ, обеспечивающих функционирования диспетчерской службы, во многом зависит от правильной организации каналов связи с объектами и организации компьютерной сети между подразделениями и службами предприятия. Необходимо предусмотреть элементы, обеспечивающие надежность компьютерной сети, а также обеспечить серверы и оборудование каналов связи с системой гарантированного электропитания.
Прежде чем приступать к созданию системы диспетчеризации и мониторинга необходимо сформулировать задачи, которые она должна решать.
Основная задача потребителя – выбрать систему диспетчеризации, оптимальным образом удовлетворяющую его конкретным целям. Именно поэтому, в первую очередь нужно выбрать контролирующую систему. Для этого необходимо определиться, какие функции она будет выполнять. Например, система осуществляет только мониторинг объекта и этого достаточно для вашего предприятия. Или же диспетчер имет возможность управлять удаленно объектом. Уже на основании этого нужно будет принять решения о применении контроллера со свободно программируемой логикой или же достаточно локальных регуляторов с прошитой логикой, интерфейсом связи или простых модулей ввода/вывода.
Во- вторых необходимо определиться, какой канал связи больше всего подходит для вашей диспетчеризации и мониторинга. Допустим вы планируете локальную диспетчеризацию т.е на уровне одного цеха или предприятия, то вполне возможно обойтись прокладкой кабеля для связи диспетчерского пункта с оборудованием. В случае удаленной диспетчеризации используются беспроводные линии, созданные на основе GSM- модуля. GSM- модемы, предназначены для удаленного обмена данными, через беспроводные системы посредством GPRS, CSD, SMS.
Оборудование, принимает и передаёт данные от внешних измерительных датчиков, счётчиков, расходомеров. А так же аккумулирует их в своей внутренней памяти, удалённо управляет выходами и контролирует напряжение питания.
В – третьих необходимо выбрать программное обеспечение верхнего уровня. Выбор программного обеспечения – один из основных вопросов при создании новой системы диспетчеризации.
В режиме диспетчерского управления SCADA-системы реализуют следующие задачи:
Очень часто происходит так, что при создании новой системы диспетчеризации приходится интегрироваться в уже установленную, на ПК SCADA-систему. Решая данную задачу нужно учитывать, какие протоколы передачи данных и какие интерфейсы поддерживает ранее установленный программный продукт. Это влияет и на выбор программного обеспечения, и на выбор среды программирования для ПЛК. Бывает так, что программное обеспечение необходимо устанавливать с нуля. Поэтому, в этом случае зачастую имеет смысл выбирать системы, которые позволят не только создать визуализацию, но и запрограммировать контроллер в одной среде программирования.
Система диспетчеризации и мониторинга — это дорого?
Закупка оборудования для диспетчеризации и его инсталляция требует инвестиций. Их окупаемость зависит от множества факторов и может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет. Однако в дальнейшем система диспетчеризации приносит прибыль. Помимо прямого сокращения трудозатрат, можно выделить следующие преимущества:
В современном мире эффективность предприятия складывается из производительности труда каждого сотрудника. Так один грамотный специалист способен решать задачи по управлению большими системами. Согласитесь, это гораздо лучше, чем несколько десятков бригад на местах.
Имея перед глазами общую мнемосхему системы, оператор может оперативно выполнять необходимые переключения в нескольких территориально разнесённых пунктах практически одновременно, сохраняя устойчивость системы при нештатных ситуациях.
В последнее время, становится всё более очевидно, что без самого широкого распространения систем мониторинга и диспетчеризации невозможна современная эффективная инновационная экономика на предприятии.
Системы диспетчеризации. Взгляд производителя и интегратора
В статье рассмотрена нормативная база по системам диспетчеризации зданий и сооружений. Перечислены документы, в которых формулируются требования к АСУД, указаны общие положения, а также отдельные требования к диспетчеризации лифтов. Рассмотрены основные вопросы построения систем диспетчеризации.
ООО «СДК Кристалл», г. Санкт-Петербург
Системы диспетчеризации. Взгляд производителя и интегратора
ОТ РЕДАКЦИИ. В современной действительности системы диспетчеризации являются если не единственным, то, по крайней мере, основным способом управления и контроля различных объектов ЖКХ, будь то жилой дом, лифт или что-то другое. Именно поэтому государственные службы уделяют подобным системам пристальное внимание, выпуская множество различных правил и инструкций, которыми необходимо руководствоваться при их создании. Но тем не менее исторически так сложилось, что единого документа, в котором были бы изложены все требования к системам диспетчеризации, в России нет. А собрать их по крупицам из разных ГОСТов и регламентов, разобраться в таком количестве материалов и учесть всё в мелочах под силу далеко не каждому. В статье, которую мы сегодня публикуем, анализируются все отечественные нормативные акты, в которых можно найти те или иные требования к системам диспетчеризации. Материал предоставила петербургская компания ООО «СДК Кристалл» – активный участник данного рынка, занимающийся системами диспетчеризации по роду своей основной деятельности. Компания давно и успешно внедряет средства диспетчерского контроля «Кристалл» собственного производства, которые отвечают всем требованиям «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» и «Технического регламента о безопасности лифтов» в части диспетчеризации. Более того, ООО «СДК Кристалл» является производителем (со своей производственной базой) оборудования для подобных систем, выпускает собственное программное обеспечение и дает 7‑летнюю гарантию. В общем, специалисты компании – настоящие эксперты, поэтому их мнение о нормативной базе для построения систем диспетчеризации весьма интересно.
Нормативная база для систем диспетчерского контроля
Автоматизированная система управления и диспетчеризации инженерного оборудования должна обеспечивать централизованный мониторинг оборудования инженерных систем и систем безопасности зданий, диспетчеризацию и управление инженерными системами.
Нормативные документы, включающие требования к системам диспетчеризации зданий
Нормативная база является основой на всех этапах жизненного цикла систем диспетчерского контроля: во время разработки и производства оборудования, при проектировании, монтаже, пусконаладке, эксплуатации и техническом обслуживании. Вопросы нормативной базы по эксплуатации и техническому обслуживанию выходят за рамки данной статьи, рассмотрим лишь требования к проектной документации и оборудованию систем диспетчеризации.
В соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации от 29.12.2004 № 190‑ФЗ проектная документация большинства объектов подлежит государственной или негосударственной экспертизе. Предметом экспертизы является оценка соответствия проектной документации требованиям технических регламентов.
Единого документа, включающего все требования к системам диспетчеризации, нет. Они разбросаны по ряду нормативных документов, которые мы и рассмотрим.
В соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» от 27.12.2002 № 184‑ФЗ: «Особенности технического регулирования в области обеспечения безопасности зданий и сооружений устанавливаются Федеральным законом “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений” (384‑ФЗ)».
Помимо данного технического регламента (ТР), требования к системам диспетчеризации оказались разнесены еще по двум нормативным документам: «ТР о безопасности лифтов» и «ТР о безопасности машин и механизмов».
Начнем с «ТР о безопасности зданий и сооружений». В нем самом требований к системам диспетчеризации не представлено, они конкретизированы в ряде сводов правил (СП), входящих в перечень документов, прилагающихся к данному регламенту.
Общие требования к системам диспетчеризации
Общие требования представлены в СП 134.13330.2012 «Системы электросвязи зданий и сооружений». Система диспетчеризации в этом документе носит полное название «автоматизированная система диспетчеризации и управления инженерным оборудованием (АСУД)».
Автономный комплекс «Кристалл 331RS» для диспетчеризации отдельных зданий
АСУД должны оснащаться все группы функциональных объектов. Требования данного свода правил не распространяются на: частные индивидуальные дома, транспортные сооружения (метро, мосты, эстакады, тоннели), защитные сооружения гражданской обороны, промышленные, технические и потенциально опасные объекты. АСУД должна обеспечивать централизованный мониторинг, диспетчеризацию и управление оборудованием инженерных систем комфорта среды обитания и безопасности эксплуатации зданий, включая эксплуатацию лифтов.
Объем диспетчеризации зависит от оснащения объектов инженерными системами.
Согласно СП 134.13330.2012, с АСУД может интегрироваться ряд других систем электросвязи зданий и сооружений, в том числе:
Автономный комплекс «Кристалл 331.207RS» для диспетчеризации 1–2 лифтов
Требования по диспетчеризации данных систем конкретизированы в других документах.
Так, в СП 134.13330.2012 сформулированы требования к техническим помещениям для размещения оборудования электросвязи, в частности:
«В каждом пожарном отсеке рядом со слаботочным стояком (или вблизи от него) должны быть расположены специальные помещения для размещения оборудования систем электросвязи здания. Помещения должны быть глухими (без окон) и располагаться, как правило, на первом этаже здания с возможностью его посещения в любое время суток. Допускается размещение оборудования систем электросвязи в электрощитовой, при этом все шкафы и оборудование должны иметь степень защиты не ниже IР31 в соответствии с ГОСТ 14254.
В технически обоснованных случаях допускается проектировать помещения для размещения оборудования систем электросвязи и на других этажах, чердаках и в техническом подполье».
Также в данном СП приведены требования к прокладке сетей систем электросвязи, в том числе:
Имеются нормативные документы, не вошедшие в перечень к «Техническому регламенту о безопасности зданий и сооружений», но представляющие интерес с точки зрения систем диспетчеризации. Один из них – СП 256.1325800.2016 (актуализированная редакция СП 31-110-2003) «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа».
В преамбуле этого СП говорится: «В своде правил рассмотрены вопросы, связанные с проектированием: искусственного освещения, электроснабжения, схем электрических сетей, распределительных и групповых сетей, защиты внутренних электрических сетей напряжением до 1000 В, электрического отопления и горячего водоснабжения». Большая часть СП этим вопросам и посвящена. Однако в последнем, 18‑м, пункте, обозначенном как «Основные технические требования к автоматизированным системам учета, контроля и управления», приведены общие положения, регламентирующие проектирование и размещение автоматизированных систем учета, контроля и управления. Помимо этого, в СП формулируются необоснованные требования к структуре АСУД, ее программному обеспечению, а также неоднозначные требования к каналам связи. Очевидно, в связи с этим в актуализированной редакции СП диспетчеризация лифтов выведена из-под некорректных требований к АСУД в отдельную систему диспетчерского контроля лифтов (СДК).
СП 256.1325800.2016 не входит в перечни к техническим регламентам. Следует понимать, что в соответствии с Федеральным законом о техническом регулировании не включенные в технические регламенты требования к продукции не могут носить обязательный характер. Тем не менее требования к размещению и монтажу оборудования, приведенные в данном СП, представляются вполне разумными и могут быть использованы в работе. В приложении к данному СП имеется таблица с объектами и объемами оснащения АСУД жилых и общественных зданий за исключением диспетчеризации лифтов.
Есть еще один документ, касающийся диспетчеризации, это ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий».
Несмотря на то что документ вступил в действие в 1990 году и содержит некоторые анахронизмы (ссылки на исполком Советов народных депутатов), он является наименее противоречивым и самым полным с точки зрения объектов и объемов диспетчеризации. Эти данные приведены в приложении 2 к ВСН. Необходимо учитывать, что требования к диспетчеризации лифтов, приведенные в данном документе, являются устаревшими, и в этой части нужно использовать другие нормативные документы.
Следующий свод правил, входящий в перечень к регламенту и касающийся систем диспетчеризации, это СП 59.13330.2012 «Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения».
В данном СП установлено, что замкнутые пространства зданий, где инвалид, в том числе с дефектами слуха, может оказаться один, а также лифтовые холлы и зоны безопасности должны быть оборудованы системой двусторонней связи с диспетчером или дежурным. Система двусторонней связи должна быть снабжена звуковыми и визуальными аварийными сигнальными устройствами.
Кроме того, в СП 59.13330.2012 прописаны требования по диспетчеризации платформ для инвалидов. Данные требования конкретизированы в ГОСТ Р 55641-2013 «Платформы подъемные для инвалидов и других маломобильных групп населения. Диспетчерский контроль».
В соответствии со сводом правил необходимо, чтобы до сведения диспетчера доводилась следующая информация:
Диспетчеризация лифтов – отдельный раздел требований к АСУД.
В Техническом регламенте Таможенного союза (ТР ТС) 011/2011 «Безопасность лифтов» устройство диспетчерского контроля определяется как техническое средство для дистанционного контроля за работой лифта и обеспечения связи с диспетчером. В требованиях по диспетчеризации предусмотрено «оборудование кабины, предназначенной для перемещения людей, средствами для подключения к двусторонней переговорной связи, при помощи которой пассажир может вызвать помощь извне».
Должно быть обеспечено снятие сигналов:
Щит распределительный диспетчеризации с оборудованием комплекса «Кристалл»
В результате диспетчеризации лифта должна быть обеспечена следующая функциональность:
Таким образом, можно выделить объекты, подлежащие диспетчеризации в обязательном порядке. Это лифты, подъемные платформы для инвалидов, замкнутые помещения, где инвалид может оказаться один, подземные автостоянки, системы локальной автоматизации технологического оборудования, в том числе системы пожарной и охранной сигнализации.
Построение систем диспетчеризации
В заключение скажем несколько слов о построении систем диспетчеризации. Их можно условно разделить на автономные и централизованные. Автономные системы предназначены для диспетчеризации отдельных зданий или жилых комплексов. Пульт диспетчера в этом случае находится на объекте. Используются, как правило, проводные каналы связи. Автономные системы – наиболее простое, надежное и дешевое решение.
Пульт диспетчера из комплекта «Кристалл GSM» для централизованных систем диспетчеризации
В процессе эксплуатации география диспетчерских пультов изменяется: создаются централизованные диспетчерские пульты, при этом снижаются эксплуатационные издержки за счет сокращения штата диспетчеров и отказа от аренды помещений. Помимо этого, происходит создание диспетчерских пультов на базе управляющих и лифтовых компаний, которые включают диспетчеризацию в перечень своих услуг. Подключаются к системам диспетчеризации и лифты после капремонта.
При этом, как правило, между пультом диспетчера и объектом нет прямых проводных линий связи. В этом случае целесообразно использовать системы диспетчеризации, базирующиеся на GSM или широкополосных каналах связи (локальная сеть, интернет).
Системы на базе GSM применяются при диспетчеризации разнесенных объектов. Зона действия определяется зоной покрытия оператора GSM. Применение таких систем позволяет исключить капитальные затраты на прокладку линий связи. Переключение контролируемых пунктов на другой диспетчерский пульт осуществляется в этом случае без значительных затрат и перерыва в обслуживании.
Системы на базе широкополосных каналов связи наиболее универсальны с точки зрения применяемости. Эти системы могут использоваться как в отдельных жилищных комплексах (внутренняя локальная сеть), так и при создании систем диспетчеризации значительно разнесенных объектов (в этом случае на диспетчерском пульте и контролируемом пункте необходимо обеспечить доступ к интернету).
Изготовители современных систем диспетчеризации, как правило, предоставляют возможность переводить автономные системы в централизованные без замены установленного оборудования.
Несколько слов о требованиях к оборудованию систем диспетчеризации
По формальным признакам оборудование подлежит обязательной сертификации на соответствие требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». Кроме того, необходим добровольный сертификат на соответствие основным параметрам, подтверждающий выполнение требований технических регламентов в части АСУД.
Статья опубликована в журнале «ИСУП» № 4(70)_2017