что такое телеметрия в грпш

Микрол

Translate

Современная телеметрия и учет газа на ГРП

Мир Автоматизации №1 март 2012

В.В.Кальянов, В.В.Дыхнилкин

Рано или поздно на любом производстве поднимается вопрос о необходимости его модернизации. Однако модернизация самой технологии требуется далеко не всегда. Порой достаточно обеспечить безотказность и безаварийность функционирования уже используемого оборудования, чтоб коренным образом поднять саму технологию на более высокий уровень качества и обеспечить необходимый экономический эффект

Любая отрасль экономики, любое производство, требуют постоянных усилий по их модернизации и повышении эффективности. О модернизации самой технологии производства (переход на чтото более современное, менее затратное и т. д. и т. п.) речь, конечно, идет не часто. Однако способов повысить эффективность работы существующего оборудования есть немало.

Объект модернизации

Как пример, надежное и устойчивое функционирование системы газоснабжения населенного пункта и подключенных к ней потребителей напрямую зависит от надежности функционирования всех звеньев системы снабжения и, в частности, от безотказной и безаварийной работы газораспределительных (газорегуляторных) пунктов (ГРП), установок (ГРУ) и самих газопроводов. Назначением таких газораспределительных пунктов является:

Газорегуляторные пункты и газорегуляторные установки — одни из наиболее ответственных элементов системы газоснабжения, от них напрямую зависит безопасность и экономичность сжигания газового топлива.

Последнее, кстати, с учетом нынешней ситуации с газом в Украине (а, если точное, — с учетом его цен для промышленных предприятий и населения), определяет необходимость использования современных средств автоматизированного контроля и учета, функционирование которых может обеспечить необходимый максимум экономии с повышением уровня надежности и безопасности эксплуатации системы газоснабжения.

Все (за редким исключением) пункты ГРП и установки ГРУ построены по типовых проектах. Поэтому и переход на новую систему автоматики должен быть с одной стороны комплексным, а с другой – типовым, чтоб обеспечить возможность использования одинакового оборудования с минимумом корректив под особенности конкретного объекта.

Модернизация на практике

Исходя именно из таких соображений, руководство ПАО «Мариупольгаз» в 2011 году приступило к реализации проекта плановой модернизации систем телеметрии и учета газа всех ГРП города Мариуполь.

Следует отметить, что обслуживаемая ПАО «Мариупольгаз» система газоснабжения состоит из почти 2000 км распределительных газопроводов и 2000 км газопроводоввводов, 143 пунктов ГРП и 160 ШРП (шкафных регуляторных пунктов).

Учитывая столь внушительное количество объектов, было принято решение об использовании по возможности в системе телеметрии и автоматизированного учета оборудования отечественного производства, как ввиду его доступности, так и исходя из успешного опыта его применения на различных объектах по всей территории Украины. Кроме того, такой подход полностью соответствует практическому выполнению концепции программы, принятой правительством, об импортозамещении.

Основной задачей ставилось реализовать надежную систему контроля значений давления газа, сигнализации и передачи данных на центральный диспетчерский пункт посредством беспроводной связи. Последнее условие было обязательным, так как сами пункты ГРП территориально рассредоточены в пределах города, и использование проводных средств связи является затруднительным. Для решения задач учета предполагалось использовать современные вычислители объема газа.

На данный момент (февраль 2012 года) в режиме пробной эксплуатации ПАО «Мариупольгаз» находятся 2 пункта ГРП с установленной системой контроля, учета и дистанционной беспроводной передачи данных. Структурная схема системы представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема системы телеметрии и учета газа на ГРП.

В системе применяется новая разработка предприятия «МИКРОЛ» (г. ИваноФранковск) – GSMмаршрутизатор «Squid», что представляет собой устройство реализации различных систем беспроводного сбора данных и/или управления по прото колу ModBus RTU с использованием технологии пакетной передачи данных GPRS в сотовых сетях стандарта GSM.

Основные функциональные возможности системы «Squid»:

По интерфейсу RS-485 маршрутизатор «общается» с универсальным микропроцессорным контроллером МИК-51Н настенного монтажа, который отвечает за контроль давления на входе и на выходе ГРП, контроль положения ПЗК (предохранительного запорного клапана) и отработки сигнала, который поступает от сигнализатора загазованности (СОС1 или ЩИТ производства предприятия «РОСС», либо ДОЗОРС (НПП «Орион»)). Предусмотрена также отработка сигнала наличия несанкционированного доступа на ГРП (на входных дверях ГРП установлен геркон). Все сигналы от датчиков (каканалоговые, так и дискретные) поступают на контроллер МИК-51Н через барьеры искрозащиты.

Следует отметить, что применение в данной системе телеметрии универсального контроллера МИК-51Н было вызвано также необходимостью предусмотреть основу для последующей модернизации, где контроллер будет задействован еще и в автоматическом и/или ручном (дистанционном и по месту) управлении узлами ГРП.

Для решения задач учета газа был использован микропроцессорный вычислитель объема газа «Универсал» производства НПП «ГРЭМПИС» (г. Винница). Данное устройство, так же, как и МИК-51Н, штатно оснащено интерфейсом RS-485, что позволило включить его в общую сеть передачи данных и подключить к маршрутизатору. Всясистема собрана в небольшом шкафе настенного монтажа и установлена в помещении КИП пунктов ГРП.

На стороне диспетчерского пункта для реализации задач сбора и обработки информации с пунктов ГРП установлено необходимое программное обеспечение. Это – среда настройки маршрутизаторов «SquidConfigurator» и SCADAсистема Visual Intellect (рис. 2) – программный продукт, представляющий собой современную, многофункциональную, высокоэффективную SCADAсистему сбора, анализа, обработки, передачи и управления в современных системах АСУТП. В данном случае, на базе использованного программноаппаратного комплекса, реализовано:

Конечный результат

За полгода пробной эксплуатации данная система телеметрии и учета газа зарекомендовала себя как достаточно простой и надежный инструмент.

В целом, тенденция постепенной модернизации промышленных объектов и узлов в Украине в последнее время просматривается все более отчетливо. Внедрение системы телеметрии, описанное в данной статье, ставило за цель, прежде всего, повысить надежность функционирования объекта, дать возможность обслуживающему персоналу увидеть заранее «уход» параметров за границы штатного режима (то есть, в режиме «online»).

Стоимость такой системы ничтожна по сравнению с затратами, вызванными возможным аварийным отключением целых районов города при неконтролированной «просадке» давления.

В конечном итоге, обслуживающему персоналу был предоставлен современный инструмент «ведения» технологического процесса; инструмент, простой в эксплуатации (с одной стороны) и функциональный – с другой.

Кроме того, здесь заложено все необходимое для последующего расширения его функционала. Именно такие инструменты и нужны на практике, именно за ними – будущее.

Источник

ШКАФНЫЕ ГРПШ С ТЕЛЕМЕТРИЕЙ

Комплекс телеметрии ГРП предназначен для осуществления оперативного централизорованного контроля технологического оборудования и параметров сети ГРП, с целью повышения надежности и безопасности ее использования.

Отличительное качество от аналогичных систем которые продаются на рынках РФ, ближнего и дальнего зарубежья, оборудование для комплекса ГРП Дозор изготовлено в моноблоке куда встроены:

Особенности и применение

При разработке схемотехники комплекса GSM телеметрии был учтен опыт ведущих мировых производителей радиоэлектронных компонентов в области уменьшения энергопотребления. Это позволило при эксплуатации оборудования для ГРП, производства ООО НПП «ОРИОН», отказаться от применения габаритных и дорогостоящих аккумуляторов, которые обеспечивали резервное питание. Также это позволило использование в качестве альтернативного источника питания малогабаритные солнечные батареи, или же вовсе использование потенциал катодной защиты на ГРП, где нет сетевого питания.

В телеметрии ГРП есть функция управления регуляторами давления, в ручном и автоматическом режимах, по сигналу диспетчера. Также в комплексе есть резервный канал связи, GSM или проводной) по которому, в случае отказа основного можно передавать информацию на пост управления.

При работе комплекса ГРП компьютер диспетчера отображает и архивирует все параметры, которые контролирует система в виде таблиц, текстов и графиков. Также записываются все аварийные сигналы, и команды которые сделал диспетчер при поступлении данных сигналов. Также возможно подключение параллельного диспетчерского поста «верхнего уровня».

Комплекс телеметрии может обеспечить измерение следующих технологических параметров:

Телеметрия данной серии осуществляет контроль:

Взрывозащищённое исполнение комплекса

Степень защиты блока

Встроенный литий-ионный аккумулятор, обеспечивающий непрерывную работу в течение

Возможность автономной работы телеметрии ГРП без сетевого питания от солнечной батареи или внешнего аккумулятора

Связь с диспетчером

дистанционная беспроводная по GSM-каналу с резервированием

Все аварийные сообщения доставляются диспетчеру в реальном времени

Примечание

По предварительному согласованию, заводом-изготовителем могут предоставляться дополнительные опции.

Источник

Система телеметрии газорегуляторных пунктов и пунктов учёта газа на базе контроллера автономного КПРГ- 06

Система телеметрии газорегуляторных пунктов и пунктов учёта газа на базе контроллера автономного КПРГ– 06

Система телеметрии газорегуляторных пунктов ШРП, ГРП/ГРПБ и пунктов учёта газа ПУГ, ШУГ на базе контроллера автономного КПРГ-06

(автономное питание, размещение непосредственно во взрывоопасной зоне, передача данных по каналу GSM/GPRS связи)

Оснащение объектов газораспределительных сетей, таких как пункты учёта газа и пункты редуцирования давления газа, системами телеметрии, позволяет не только оперативно получать достоверную информацию с большого количества территориально разбросанных объектов, но и значительно повысить безопасность и эксплуатационную надёжность системы газоснабжения вследствие повышения оперативности управления и предупреждения аварийных ситуаций.

При эксплуатации газораспределительных сетей часто возникает необходимость реализации учёта газа и контроля технологических параметров на объектах, не оснащённых линиями электропитания (220В) и линиями связи, при этом прокладка линий электропитания зачастую экономически нецелесообразна либо технически затруднена или невозможна. В данном случае необходимо применение измерительного оборудования и систем сбора и передачи данных с автономным питанием. Кроме того, данное оборудование должно быть выполнено во взрывобезопасном исполнении и допускать установку и эксплуатацию во взрывоопасных зонах.

Система телеметрии газорегуляторных пунктов ШРП, ГРП/ГРПБ и пунктов учёта газа ПУГ, ШУГ на базе контроллера автономного КПРГ-06 (далее система телеметрии), предназначена для контроля рабочих параметров газорегуляторных пунктов и пунктов учёта газа с последующей передачей полученной информации по каналу сотовой связи стандарта GSM /GPRS на сервер сбора и анализа данных.

Система телеметрии выполняет следующие функции:

с интервалом 10…600 сек. (выбирается программно) собирает данные с датчиков входного и выходного давления газа, датчиков перепада давления на фильтрах газа, датчиков температуры газа и окружающего воздуха и сигнализаторов загазованности помещения; непрерывно контролирует состояние датчиков положения предохранительных запорных клапанов и датчиков охранной и пожарной сигнализаций; контролирует состояние автономного источника питания; формирует архив данных о работе пункта учёта газа либо пункта редуцирования давления газа (глубина интервального архива – не менее 2 месяцев); выдаёт аварийные сообщения на экран монитора диспетчера и передаёт сигнальные СМС сообщения на заранее определённый телефонный номер в случае возникновения аварийной либо внештатной ситуации:

выход входного давления за пределы диапазона установленных значений; выход выходного давления за пределы диапазона установленных значений; срабатывание предохранительных запорных клапанов, нарушение целостности периметра (открытия двери помещения, шкафа, блока), достижение предельно допустимой концентрации метана (CH4) и окиси углерода (СО) внутри шкафа (блока), либо технологического помещения, разряд элементов питания контроллера ниже предельно допустимого уровня; передаёт содержимое архива данных и архивов корректоров объёма газа ЕК270 (ЕК260) по каналу GSM/GPRS связи на сервер сбора данных (в штатном режиме передача содержимого архив происходит 1 раз в сутки в заданное время).

Измеряемые и контролируемые параметры

Система телеметрии обеспечивает измерение и контроль следующих параметров:

— давление газа на входе пункта (Рвх.);

— давление газа на выходе пункта 1-й линии редуцирования (Рвых. 1);

— давление газа на выходе пункта 2-й линии редуцирования (Рвых. 2);

— перепад давления на фильтре газа 1-й линии редуцирования;

— перепад давления на фильтре газа 2-й линии редуцирования;

— температура среды внутри шкафа (блока), либо технологического помещения, где установлен контроллер;

— температура газа на входе пункта;

— температура газа на выходе 1-й линии редуцирования пункта;

— температура газа на выходе 2-й линии редуцирования пункта;

— контроль режима работы (норма/авария) предохранительного запорного клапана 1-й линии редуцирования;

— контроль режима работы (норма/авария) предохранительного запорного клапана 2-й линии редуцирования;

— контроль состояния концевого датчика, установленного на двери шкафа (блока), а также концевых технологических датчиков, установленных, например, на защитном ограждении;

— концентрация метана (СН4) внутри шкафа (блока), либо технологического

помещения, в котором установлен автономный контроллер;

— концентрация окиси углерода (СО) внутри шкафа (блока), либо технологического

помещения, в котором установлен автономный контроллер;

— напряжение источника питания контроллера;

— данные из архивов корректоров объёма газа ЕК270 (ЕК260) (при наличии учёта расхода газа).

Сведения о конструкции

Все компоненты входящие в систему телеметрии, включая контроллер автономный КПРГ-06 и датчики первичной информации, выполнены во взрывозащищённом исполнении, что позволяет размещать их непосредственно во взрывоопасной зоне, в помещениях категории B-Ia (внутри шкафа/блока).

Питание контроллера автономного КПРГ-06 и всех подключённых к нему датчиков первичной информации осуществляется от автономного источника питания (комплекта литиевых батарей), расположенного внутри корпуса контроллера, что обеспечивает автономную работу системы телеметрии в течение не менее 4 лет при штатном режиме работы.

Источник

См. также: ГРП с АСУ ТП РГ.

На стадии разработки технического задания на создание системы телеметрии ГРП необходимо определить объем контролируемых технологическим параметров, исходя из двух базовых наборов: средне-достаточного и максимального. При фактическом определении информационного объема необходимо учесть создание «задела» в 10% с округлением в большую сторону.

АСУ ТП РГ включает в себя:

Первичные измерительные приборы (устанавливаются на измерительном участке трубопровода)

Кабельные соединительные линии

АСУ ТП ГРП включает в себя:

Автоматизированная система управления технологическими параметрами газораспределительных пунктов (АСУ ТП ГРП) используется для осуществления контроля:

Средне-достаточный информационный объем:

Максимальный информационный объем:

Материал подготовлен с использованием:
Унифицированных технических решений для создания АСУ ТП объектов газораспределительных сетей ОАО «Газпромрегионгаз».

Источник