Система автоматического сбора и передачи технологических параметров о состоянии ГРП

Заказчик: ОАО «Волгоградгоргаз», ОАО «Волгоградоблгаз», г. Волгоград.

Системный интегратор: ООО «Волгопромавтоматика», г. Волжский.

Основные виды деятельности:

ОАО «Волгоградгоргаз»: обеспечение безопасной работы газораспределительной системы города, эксплуатация и ремонт газовых сетей и сооружений, проектирование, строительство газопроводов из полиэтиленовых и стальных труб, проектирование, монтаж и техническое обслуживание газового оборудования в индивидуальных котельных, коммунально-бытовых и промышленных предприятиях и т.д.

ОАО «Волгоградоблгаз»: транспортировка природного газа от магистральных газопроводов до газопотребляющего оборудования населения, промышленных и коммунально-бытовых предприятий развитие газораспределительной системы региона в соответствии с генеральной схемой газификации и применением новых технологий; эксплуатация, ремонт и восстановление газопроводов, сооружений и иных объектов газораспределительной инфраструктуры; ремонт средств измерений; проверка и ремонт бытовых приборов учета газа; техническое обслуживание и ремонт промышленных счетчиков.

Интегратор

ООО «Волгопромавтоматика» основано в 1997 году. География деятельности фирмы: Поволжский, Южный, Центральный регионы. ООО «Волгопромавтоматика» осуществляет разработку систем автоматизации в металлургии, энергетике, нефтегазовой, строительной и пищевой промышленности. Компания выполняет полный спектр работ от обследования до послепускового сопровождения объекта.

Проект

В декабре 2009 года инженеры ООО «Волгопромавтоматика» совместно со специалистами ОАО «Волгоградгоргаз» ввели на 10 объектах в опытную эксплуатацию «Систему автоматического сбора и передачи технологических параметров (САСиПТП) о состоянии Газорегуляторного Пункта (ГРП)».

В настоящее время системой телеметрии охвачено 34 ГРП (26 объектов заказчика ОАО «Волгоградгоргаз» и 8 объектов ОАО «Волгоградоблгаз»). В первом квартале следующего года планируется внедрить систему телеметрии еще как минимум на 20 объектах.

Структура технических средств АСУ включает в себя:

  • Верхний уровень – центральный диспетчерский пункт контроля.
  • GPRS канал связи, обеспечивающий обмен данными между верхним и средним уровнями системы.
  • Средний уровень – подсистема контроля и сбора данных.
  • Нижний уровень – датчики.

Верхний уровень системы представляет собой АРМ оператора в составе персонального компьютера и SCADA-системой Trace Mode. АРМ оператора обеспечивает выполнение следующих основных функций:

  • обмен данными с подсистемами среднего уровня;
  • предварительная обработка данных;
  • графический интерфейс с оператором;
  • регистрация аварийных ситуаций;
  • создание архивов истории процесса;
  • контроль состояния и настройка системы;
  • хранение настроечных параметров системы.

Средний уровень системы включает в себя подсистему контроля параметров состояния ГРП. В состав подсистемы входит шкаф в составе: контроллера, обеспечивающего сбор и передачу измеренных параметров, аппаратура защиты электрических цепей (автоматические выключатели), барьеры искрозащиты, оборудование регулирования температуры в шкафу автоматики. Предлагаемая система может быть расширена без изменения ее структуры за счет добавления новых модулей контроллера (входных/выходных). Оборудование среднего уровня смонтировано в шкафы компании Rittal. Нижний уровень системы представляет собой: охранные датчики для дверей, датчики давления ЗОНД-10 с диапазонами измерения 0 - 600 кПа 0 – 4 кПа, датчик температуры в помещении ТСМУ-0104. Все аналоговые датчики выполнены во взрывозащищенном исполнении и с унифицированным токовым выходом (4-20мА).

В системе используется программируемый контроллер Phoenix Contact ILC 130 ETH. Данный контроллер был выбран из соображений поддержки значительного числа протоколов передачи данных, что немаловажно для реализации последующих проектов. Автономное питание шкафа обеспечивает система бесперебойного питания на основе TRIO UPS компании Phoenix Contact. Для обеспечения искробезопасности использовались барьеры искрозащиты MACX MCR-EX-SL-NAM-R и ИСКРА-АТ.01. Связь объекта автоматизации с верхним уровнем обеспечивается с помощью модема PSI-MODEM/ETH. Модем позволяет установить связь с верхним уровнем системы через GSM/GPRS. Данный вид связи был выбран, как наиболее доступный для сбора данных, т. к. связь, обеспечиваемая провайдером по оптоволоконному или медному каналу, более затратная, и не всегда можно воспользоваться услугами провайдера. По согласованию с провайдером сотовых услуг, была предоставлена услуга частной APN (Access Point Name), что позволило обеспечить информационную безопасность. Для обмена информацией с верхним уровнем используется протокол Modbus TCP. Основными функциями контроллера являются:

  • обработка сигналов от датчиков технологического процесса и оборудования (дискретные и аналоговые сигналы);
  • передача данных и сообщений на АРМ оператора;
  • прием данных и команд от АРМа оператора.

С объекта автоматизации собираются и передаются на диспетчерский пункт следующие сигналы: давление газа на входе ГРП, давление газа после фильтра, давление газа на выходе ГРП, температура воздуха в помещении ГРП, загазованность помещения ГРП, состояние дверей в помещении ГРП (открыта/закрыта). Также предусмотрена возможность включения мониторинга других параметров, например: температура газа на входе ГРП, температура газа на выходе ГРП, положение предохранительных устройств, наличие электропитания в ГРП. АСУ выполняет следующие основные функции:

  • сбор, предварительная обработка и передача данных от датчиков на центральный диспетчерский пункт;
  • представление информации о текущем состоянии и об истории процесса на мониторе АРМа;
  • регистрация аварийных ситуаций и значений технологических параметров;
  • сигнализация о выходе значений технологических параметров из аварийных и предаварийных границ (аварийная и предупредительная сигнализации);
  • просмотр экранных форм, трендов, отчетов;
  • возможность интеграции в систему дополнительных узлов автоматизации.

Эффект от внедрения системы

Внедрение на объекты системы телеметрии позволило получать общее состояние газового хозяйства города в режиме реального времени. В настоящее время система обеспечивает стабильный контроль над технологическими параметрами, позволяет за счет модульной структуры контроллера производить изменение числа и характер контролируемых параметров системы, также позволяет сэкономить на услугах связи (голосовой или коммутируемый наземный канал связи более затратен).