Cистемы мониторинга
Система дистанционного GSM-мониторинга и контроля за функционированием объектов (очистные сооружения, насосные станции, водозаборные узлы, системы водоочистки и водоподготовки)
Для повышения качества и эффективности эксплуатации очистных сооружений и любых других подобных объектов, а также снижения расходов, специалистами «НВР-БИО консалтинг» разработана автоматизированная система дистанционного мониторинга, SMS-оповещения и контроля за работой объекта (АСДМ).
Система АСДМ позволяет решать следующие задачи:
- оперативный дистанционный контроль состояния оборудования практически в реальном времени со своевременным выявлением отклонений от технологического режима и аварийных ситуаций;
- оповещение сотрудников о возникновении внештатных и аварийных ситуаций путем рассылки SMS-сообщений;
- накопление статистических данных и анализ эффективности работы отдельного оборудования и сооружений в целом;
- дистанционное управление оборудованием (по мере необходимости).
Ниже представлена более подробная информация о системе АСДМ
При эксплуатации и сервисном обслуживании таких объектов, как очистные сооружения, насосные станции, водозаборные узлы и т. д., полезно иметь необходимость оперативного контроля состояния оборудования, его отдельных элементов и узлов, своевременного выявления аварийных ситуаций и оперативного реагирования, а также анализа эффективности работы отдельного оборудования и очистных сооружений в целом, в том числе во времени.
За счет этого дистанционный контроль (в удаленном режиме), в том числе из другого города, страны и т. д. позволит существенно сократить расходы сервисной или эксплуатирующей организации на выезды и командировки, а анализ рабочих режимов даст возможность спрогнозировать возможные отказы оборудования и своевременно предпринять необходимые меры (покупка запчастей, резерва, замена элементов, выработавших свой ресурс, и т. д.).
ВНИМАНИЕ! Для нормальной работы системы необходимо наличие на объекте мобильной связи стандарта GSM.
Для решения этих проблем предлагается установить систему дистанционного мониторинга, SMS-оповещения и контроля работы объекта. В состав системы входят:
- объектовый модуль сбора и передачи данных, включая коммуникационный процессор с GSM-модемом (устанавливается непосредственно на сооружениях и подключается к имеющейся системе автоматического управления);
- датчики для контроля технологических параметров (например, датчики уровня, давления, датчик температуры поступающих стоков, анализаторы растворенного кислорода на выходе, расходомеры), устанавливаемые на объекте;
- центральная станция (на базе персонального компьютера), устанавливаемая на рабочем месте специалиста, осуществляющего контроль (например, инженера-технолога), возможно, в офисе организации, осуществляющей сервисное обслуживание или эксплуатацию.
Функциональная схема типовой системы мониторинга представлена ниже
Рис. 1. Функциональная схема типовой системы GSM-мониторинга.
Данные по контролируемым технологическим параметрам, получаемые с помощью датчиков, поступают в контроллер (объектовый модуль), обрабатываются и с любой заданной периодичностью передаются на центральную станцию через GSM-модем. При возникновении аварийной ситуации на зарегистрированные в системе номера мобильных телефонов (например, сотрудников службы эксплуатации или сервисной службы) отправляются SMS-сообщения. Параметры аварийных ситуаций могут настраиваться в широких пределах.
Объектовый модуль обеспечивает:
- прием данных о состоянии работы оборудования и технологических параметрах;
- предварительную обработку и преобразование принятых данных;
- передачу данных на центральную станцию;
- оперативное SMS-оповещение эксплуатационного персонала и сотрудников сервисной службы при возникновении аварийных ситуаций, требующих немедленного реагирования.
Пример объектового модуля, встроенного в шкаф управления, представлен на фотографиях на рис. 2 и 3.
Рис. 2. Контроллер и GSM-модем объектового модуля мониторинга, размещенные в шкафу управления.
Рис. 3. Шкаф управления и автоматизации с установленным объектовым модулем (контроллер и GSM-модем) системы GSM-мониторинга.
Центральная станция обеспечивает:
- прием и обработку данных, поступающих от объектовых модулей;
- визуальное отображение технологических параметров и состояния оборудования;
- архивирование и хранение полученных данных с возможностью их последующего анализа;
- дистанционное управление оборудованием (включение и отключение агрегатов, ввода резерва, сигнализация аварийных режимов и т. д.).
Примеры отображения информации на экране компьютера центральной станции представлены на фотографиях на рис. 4, 5 и 6.
Рис. 4. Отображение текущей информации о состоянии технологического оборудования на компьютере центральной станции.
Данные (состояния входных сигналов: 0 - отключен, 1 - включен) отображаются в виде таблицы Excel.
Рис. 5. Отображение текущей информации о параметрах работы технологического оборудования и служебной информации на компьютере центральной станции.
Информация о параметрах работы (температура стоков, наработка оборудования в часах, от-метка времени, а также служебная информация (интервал записи в архив, периодичность пере-дачи данных на сервер центральной станции) отображаются в виде таблицы Excel.
Рис. 6. Представление архивной информации о состоянии технологического оборудования (входных сигналов).
Информация о состоянии технологического оборудования с определенной периодичность (в дан-ном случае ежеминутно) заносится в архив в виде таблицы Excel. Эти данные могут впоследствии использоваться для анализа режимов работы оборудования и сооружений в целом.
Рис. 7. Представление архивной информации о технологических параметрах и наработке оборудования.
Информация о технологических параметрах (в данном случае температуре стоков) с определен-ной периодичность (в данном случае ежеминутно) заносится в архив в виде таблицы Excel. Эти данные могут впоследствии использоваться для анализа режимов работы оборудования и сооружений в целом.
Преимущества от внедрения системы GSM-мониторинга, оповещения и диспетчеризации для контроля работы объекта или сооружений
1. В отношении оперативного информирования об аварийных ситуациях и состоянии оборудования:
- Возможность сокращения затрат на эксплуатацию и количества обслуживающего персонала за счет снижения затрат времени на контроль за работой оборудования.
- Оперативное получение информации (в любое время суток) на мобильный телефон о возникновении внештатной ситуации в работе оборудования позволяет своевременно предпринимать не-обходимые действия по предотвращению дальнейшего развития аварии (например, запуск резервного оборудования, отключение аварийной линии и т. д.) и полного выхода из строя оборудования с последующим его дорогостоящим ремонтом.
- Возможность в любое время из любого по SMS-запросу с мобильного телефона получить информацию о текущем состоянии оборудования повышает качество контроля и позволяет сократить расходы, связанные с выездами специалистов на объект.
- Своевременное получение информации о состоянии и режиме работы очистных сооружения дает возможность предотвращать ущерб для экологии, возникающий при недопустимом отклонении параметров технологического процесса и ухудшении качества очистки, а также избежать экономических санкций со стороны природоохранных органов.
2. В отношении дистанционного мониторинга и архивирования данных о режимах работы и параметрах очистных сооружений
- Подсчет моточасов и использование данных о наработке отдельных единиц оборудования позволяет обеспечить равномерность выработки ресурса и проводить упреждающую замену узлов и предупредительный ремонт, не дожидаясь окончательного выхода из строя и незапланированных простоев.
- Накопленные архивные данные с поминутной регистрацией позволяет анализировать режимы работы очистных сооружений и эффективность процесса очистки, своевременно предпринимать необходимые действия по оптимизации их работы, в том числе с учетом их фактической нагрузки и сезонных колебаний производительности (регулирование производительности, переключение производственных линий и т. д.).
- Накопленные данные дают возможность вырабатывать рекомендации и регламенты по оптимальной эксплуатации и эффективно планировать производственные процессы на основе обработанной информации.
- Возможность дистанционной диагностики оборудования с учетом его текущего состояния, составление прогнозов по срокам службы в зависимости от степени износа и своевременный упреждающий заказ запчастей и резерва позволяют значительно повысить эффективность и качество эксплуатации.
3. В отношении многофункциональности, гибкости, возможностей расширения и оптимизации затрат:
- Один и тот же контроллер может использоваться и для дистанционного мониторинга, и для решения задач автоматизации технологических процессов, что позволяет сэкономить на оборудовании. Такой подход особенно эффективен для вновь вводимых или модернизируемых объектов, поскольку позволяет выбирать оптимальную конфигурацию оборудования еще на стадии проектирования.
- Можно выбрать именно такую конфигурацию системы, которая в наибольшей мере подходит к имеющему в данный момент составу оборудования и требованиям к контролируемым параметрам (количество и тип модулей ввода/вывода контроллера, число и разновидности датчиков технологических параметров);
- Первоначально выбранную конфигурацию можно в дальнейшем расширить (добавить модули к контроллеру, датчики, точки контроля). Это позволяет сначала реализовать более простую и дешевую систему, убедиться в ее эффективности и целесообразности, а затем по мере необходимости и финансовых возможностей дополнить и расширить ее возможности.