что такое система диспетчеризации
Диспетчеризация инженерных систем
Система диспетчеризации — это система глобального управления всеми инженерными системами здания или группы зданий в едином диспетчерском пункте или на удаленных рабочих местах. В систему диспетчеризации входят элементы систем автоматизации инженерных систем, а также программные продукты, сервера, элементы локальной сети и т. д.
Интеграция и оптимизация работы всех инженерных компонентов (систем безопасности, жизнеобеспечения, коммуникации) — вот основная функция автоматизированных решений для управления зданием. Автоматическая система управления зданием (АСУЗ) представляет собой комплексную систему аппаратного и программного обеспечения. Она предназначена для удаленного централизованного мониторинга и автоматизированного управления инженерными системами здания из единого диспетчерского пункта и поддержки принятия решений при эксплуатации зданий. Диспетчеризация инженерных систем является необходимым этапом при построении автоматической системы управления зданием(АСУЗ).
Состав оборудования систем диспетчеризации:
Основными считывающими, контролирующими и управляющими элементами систем автоматики являются:
Использование штатной автоматики отдельной для каждой системы приведет к перерасходу как энергоресурсов, так и количества персонала, обслуживающих данные системы. Рано или поздно может случиться ситуация рассогласованной работы систем, так как автоматика этих систем не учитывает параметры работы друг друга.
К тому же экономическая составляющая при покупке множества шкафов управления, кабеля в огромных количествах, трудозатратах по наладке и монтажу отдельного оборудования будет очень высока. Если же, в силу сложного управления либо переключения элементов систем с резервных на основные (насосных станций, чиллеров, горелок, котлов и пр.) оборудование уже укомплектовано системами автоматики, то, тем не менее существует возможность данную автоматику включить в сеть системы диспетчеризации путем использования специальных интерфейсных выходов заранее предусмотренных производителями и проектной документацией.
Преимущества систем диспетчеризации:
К недостаткам такой системы можно отнести лишь время на разработку проекта глобальной диспетчеризации, поиск надежной компании, имеющий наработанный опыт в создании и управлении таких систем и оборудования, а также организацию взаимодействия между всеми подрядными организациями с целью стыковки фактически устанавливаемого оборудования и проектными решениями.
Структурная схема диспетчеризации:
Программируемый логический контроллер(ПЛК)
ПЛК классифицируются :
ПЛК могут программироваться на языках:
Простейший вариант автоматизированной системы
В зависимости от её назначения и программного обеспечения может быть:
Типовыми применениями описанной системы (смотри рисунок) может быть домашняя автоматизация.
5 ключевых преимуществ систем мониторинга, диспетчеризации и управления RedPine
Мы выделили 5 ключевых преимуществ, которые позволяют реализовать все те возможности, которыми должна обладать современная система мониторинга, диспетчеризации и управления.
Широкий функционал и гибкость
Самое неприятное, что можно услышать от поставщиков решений в области мониторинга (да и в других областях) – «этого мы делать не умеем». Эта фраза обычно облачается в красивые маркетинговые наряды, но потенциальный заказчик все равно ясно понимает ее суть. Особенно неприятно слышать такое о функционале, который является важным, но простым при ручном управлении. Например, когда возможен контроль часов наработки, но отсутствует мониторинг расхода топлива.
А ведь если хотя бы один из требуемых параметров не поддерживается системой удаленного мониторинга и требует ручного вмешательства, то вся система теряет смысл — ведь возможности всего решения ограничиваются возможностями самого слабого звена.
Вот с такими мыслями мы и подходили к созданию Red Pine — система должна уметь выполнять широкий спектр задач, а также быть обучаемой. Именно поэтому мы выбрали модульный дизайн, состоящий из центрального вычислительного устройства (контроллера) и подключаемых модулей и датчиков, позволяющих быстро «кастомизировать» систему под каждого заказчика.
Контроллер RedPine
Центральным блоком является «контроллер», представляющий из себя промышленный модульный мини-компьютер, управляемый ОС Linux, с установленного на нем специализированного ПО для обработки данных от различных инженерных систем.
Модули RedPine
В роли подключаемых модулей выступают различные датчики и измерительные приборы, включая сертифицированные в соответствии c нормативами ГОСТ предъявляемыми к средствам измерения.
RedPine МК — специализированная версия для решения узкоспециализированных задач заказчика, которая может объединять специализированные настройки нескольких инженерных систем и может дооборудоваться всевозможными опциональными модулями.
В любое время, по желанию заказчика, можно добавлять новые модули, расширяя функционал всей системы. Также возможна интеграция в существующие системы мониторинга заказчика по стандартным протоколам, а также полная передача управления решением заказчику для ее интеграции в его системы верхнего уровня.
Простота установки
Проблема с наличием узкоспециализированных специалистов для установки того или иного оборудования встает особенно остро, если оборудование разное, его много, и расположено оно не в центральной части России, а далеко за Уралом.
Очень часто производители и поставщики оборудования ставят такое условие: «установку и обслуживание должны осуществлять только специально обученные сертифицированные специалисты со специальным уникальным инструментом». И заказчику приходится ждать приезда специалистов, которые бывают весьма дороги.
Конечно, в ряде случаев это требование является действительно обоснованным и критически важным для работы техники. Но далеко не всегда – иногда это требование ничем не обосновано, кроме того, что поставщик хочет дополнительно заработать и искусственно «привязать» заказчика к себе и своим супер-специалистам. Сам по себе этот факт не так уж и плох – пусть работы выполняют те, кто это умеет, но только если стоимость таких услуг не превышают значительно стоимость услуг местных специалистов, пусть и без приставки «авторизованный».
Пример монтажа системы RedPine
Понимая это, при разработке Red Pine мы предусмотрели возможность установки самого устройства и его дополнительных модулей электромонтажниками широкого профиля без глубокого знания специфики конкретно нашего продукта. Участие же наших специалистов сводится лишь к передаче инструкций по установке и помощи в настройке системы, что можно иногда сделать и удаленно.
И в итоге заказчик не переплачивает за внедрение системы, а нам не требуется иметь большой штат специалистов для монтажа системы мониторинга и диспетчеризации.
Гибкое ПО
Чтобы обеспечить широкий функционал и гибкость решения, недостаточно иметь модульную аппаратную часть. Программная платформа также должна позволять модифицировать систему, добавлять новые функции и адаптировать их под конкретные задачи заказчика.
Программная часть (софт) не менее важна, чем аппаратная часть (железо). Это две половины одного целого, и если одна из половин работает плохо, то, как бы ни была идеальная другая половина, вся система будет работать плохо. Поэтому, при разработке программного обеспечения для RedPine, мы как раз исходили из того, что оно должно быть так же максимально адаптируемо под различные задачи, как и аппаратная часть.
Основные принципы программной платформы Red Pine :
WEB-интерфейс системы мониторинга Red Pine :
Кстати, Вы можете прямо сейчас увидеть интерфейс и попробовать его работу прямо сейчас — для Вас доступна специальная демоверсия мониторинга и управления дизельными генераторами при помощи системы RedPine.
В зоне доступа
Важнейшим параметром системы мониторинга является передача данных от оборудования к пользователю, ведь способы передачи этих данных могут наложить существенные ограничения на возможности всей системы. С проводной связью все понятно — здесь ни у кого не возникает проблем и все просто. Более важным является вопрос беспроводной связи для работы с удаленными объектами.
Но ведь оборудование, которому необходим дистанционный мониторинг и управление, может быть расположено где угодно. И чем дальше от населенного пункта оно расположено, тем сильнее желание пореже туда приезжать, ведь это и долго, и дорого. Но есть проблема — 3G в таких далеких местах поймать бывает совершенно невозможно, а значит и система мониторинга, требующая такой быстрый канал связи, там не будет работать.
Иллюстрация зон покрытия 2G и 3G в России
Уменьшение объема передаваемой информации и работа с сетями 2G позволяет осуществлять мониторинг и управление практически в режиме реального времени при большой удаленности от объекта. Данные передаются через модем с обычной СИМ картой на борту небольшими пакетами с той частотой, которая необходима для эффективного контроля. Благодаря такому подходу, обновление данных может происходить как 1 раз в сутки (когда чаще не нужно), так и ежесекундно (если это необходимо). Вариантов настройки передачи данных масса, но главное, что мы практически не ограничены в выборе этих вариантов.
Универсальность
Универсальность, Так называемая «всеядность» системы мониторинга Red Pine – это результат того, что она разрабатывалась не в отрыве от реальности, а создавалась в качестве универсального ответа на те вызовы, которые нам бросала суровая действительность.
Датчики пафоса немного зашкаливают на предыдущем абзаце, поэтому, немного снизив его градус, поясним основную идею более приземленно. Дело в том, что когда мы пришли к идее создания системы мониторинга и диспетчеризации, на рынке уже были подобные решения, но чаще всего они были заточены под очень узкий список оборудования из-за ограничений по брендам, по типу оборудования, по типу панели управления.
А что делать тем, у кого оборудование разных производителей или с разными панелями управления? Что делать тем, кто хочет, чтобы единая система мониторинга следила и за вентиляцией и за генераторами и за охраной? А ведь это желание практически любого заказчика, ведь мало кто устанавливает оборудование одной марки и одного типа, да и невозможно найти производителя, который одновременно изготавливает и энергетическое, и, например, климатическое оборудование.
В реальности инженерные системы заказчика представляют из себя многонациональный состав оборудования разных возрастов. Каждая отдельная инженерная система достаточно обособлена и их органы управления не совместимы друг с другом в плане удобства централизованного мониторинга и диспетчеризации. Поэтому чтобы их всех объединить нужно стороннее решение, которое научит каждую систему передавать все необходимые данные на общем языке.
Поэтому я, хоть и извиняюсь на пафос в первом абзаце, считаю, что он может быть оправдан — мы искренне гордимся тем, что нам удалось осуществить задуманное в том виде, в котором хотели.
Ставим многоточие.
Диспетчеризация. Основные понятия
Диспетчеризация — (от англ. dispatch — быстро выполнять) — централизация (концентрация) оперативного контроля и управления на энергетических, промышленных и других предприятиях, основанная на применении современных средств передачи и обработки информации. Диспетчеризация обеспечивает согласованную работу отдельных звеньев управляемого объекта в целях повышения технико-экономических показателей, ритмичности работы, лучшего использования производственных мощностей.
Система диспетчеризации — это набор аппаратных и программных средств для централизованного контроля за технологическими процессами, инженерными системами, системами энергоснабжения и снабжения сырьевыми ресурсами. Информация обо всем оборудовании, подключенном к системе диспетчеризации, выводится на экран компьютера рабочего места оператора-диспетчера в режиме реального времени.
Системы диспетчеризации инженерных объектов делятся на локальные и удаленные.
Локальная диспетчеризация позволяет передавать технологические данные как от одной, так и от нескольких инженерных систем на компьютер оператора (пункт диспетчеризации). В данном случае мы имеем замкнутую систему, т.е. оборудование и пульт управления размещены на одном объекте или в одном здании. Зачастую локальную диспетчеризацию называют автоматизацией.
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. Удаленная диспетчеризация может применяться для объединения нескольких объектов, например зданий, имеющих локальную диспетчеризацию.
Зачем нужна диспетчеризация?
Система диспетчеризации позволяет организовать плотное взаимодействие между различными подсистемами инженерного оборудования, она также выполняет автоматизированный оперативный контроль и управление. Необходимость создания подобной системы очевидна. Использование системы диспетчеризации тем оправданнее, чем шире спектр инженерного оборудования объекта.
Эффект от внедрения комплексной системы диспетчеризации не заставит себя ждать. Он проявляется в виде:
Диспетчеризация обеспечивает учёт потребления ресурсов, современный сервис, согласованную работу всевозможных автономных систем, входящих в инфраструктуру объекта/комплекса объектов, зданий, а также производит многоуровневое оповещение в случае возникновения аварийной ситуации.
Что дает комплексная диспетчеризация инженерных систем?
Можно выделить следующие ключевые функции систем диспетчеризации:
Обеспечение человеко-машинного интерфейса
Любое современное здание имеет в своем составе большое количество разнородных инженерных систем. Информация, поступающая от оборудования зачастую непонятна для персонала службы эксплуатации, в частности мигающая лампа «авария» на лицевой панели щита управления системы вентиляции мало что скажет персоналу и в лучшем случае, подвигнет на звонок в компанию поставщика данного щита или обращение к руководству по эксплуатации, если таковое существует. Неисправность в компрессорно-конденсаторном блоке системы кондиционирования придется опознавать считая период мигания светодиодов на соответствующей плате управления и т.д. При этом подавляющее большинство современных контроллеров, управляющих системами вентиляции, имеют возможности коммуникации и позволяют передавать детальную информацию о состоянии системы, неисправностях, режимах работы и т.п. Необходимо только получить эту информацию и представить в удобном для пользователя виде. Тогда написанное по-русски сообщение о загрязнении фильтра или об обрыве ремней вентустановки, неисправности датчика давления, температуры или компрессора компрессорно-конденсаторного блока будет восприниматься оператором единственно верным способом.
Ведение архива параметров и действий операторов
При выходе из строя какого-либо ответственного и дорогостоящего оборудования зачастую происходит длительный «разбор полетов» с непредсказуемым результатом по поиску виновных и мероприятиями по восстановлению оборудования. Система диспетчеризации обеспечивает представление данных за прошедший период времени, помогающее в оценке результатов и качества функционирования системы, кроме этого архив действий операторов играет роль «черного ящика» и позволяет вкупе с архивом параметров проследить действия либо бездействие оператора.
Ведение архива аварийных событий
Служба эксплуатации должна своевременно реагировать на аварийные ситуации, возникающие в инженерных системах, но зачастую, даже имея информацию о параметрах системы, оператор не может среагировать на аварийную или предаварийную ситуацию. Обеспечить контроль возникновения аварии поможет система диспетчеризации, например, имеем подачу тепла от городских сетей, собственно источником тепла является автономная котельная, в которой нет постоянного персонала, сигнал о давлении на вводе в индивидуальный тепловой пункт, контролируется датчиком давления из комплекта тепловычислителя, имея сигнал от этого датчика можно задать граничные значения вида «низкое давление», «аварийно-низкое давление», «высокое давление», «аварийно-высокое». Таким образом, будет автоматически формироваться сигнал о понижении либо повышении давления и своевременно доводиться до оператора в понятной форме.
Ограничение доступа к функциям контроля и управления
Инженерные системы – важный элемент в жизнедеятельности предприятий, поэтому любая ошибка может стоить очень дорого. Для предотвращения риска несанкционированных манипуляций и повышения ответственности сотрудников ведется журнал всех действий диспетчера. Различные категории пользователей имеют определенные права на доступ.
Сигнализация и отображение информации
Отображение параметров систем диспетчеризации в режиме реального времени
На экране диспетчера в режиме реального времени появляется информация об основных показателях системы. Если данные показатели вышли за определенные пользователем пределы, оператор будет оповещен посредством цветовой и звуковой сигнализации.
Инструмент «тренды» удобен тем, что позволяет следить за изменением параметров системы в динамике, это помогает предупреждать аварийные ситуации. Инструмент «цифровая панель» предназначен для вывода на экран диспетчера сразу нескольких трендов.
Управление и диспетчеризация объекта может производиться посредством интерактивной мнемосхемы, которая отображает необходимые параметры и элементы управления в интуитивно понятной форме. Мнемосхемы могут составляться как на отдельные объекты, так и на системы в целом, что позволяет дать оценку общему состоянию системы.
Удаленное информирование (WEB, SMS)
В целом необязательно постоянное присутствие оператора на рабочем месте. Современные системы сбора и обработки данных позволяют удаленно оповещать пользователей при возникновении аварийных ситуаций и дистанционно контролировать состояние и управлять оборудованием через интернет, в том числе с использование мобильных устройств типа планшет и смартфон.
По теме
Популярные товары
Системы диспетчеризации инженерного оборудования
Система диспетчеризации предназначена для удалённого отображения сбора и хранения данных о работе технологического оборудования здания или производственного процесса, она передает информацию о параметрах протекающих процессов, режимах работы инженерных систем, нештатных ситуациях. Интерфейс системы диспетчеризации позволяет оператору удаленно задавать режимы работы системы в целом или отдельного оборудования.
Иногда возникает путаница, когда систему диспетчеризации здания определяют как систему управления зданием BMS. Это связано с тем, что в диспетчеризации применятся контроллеры и программное обеспечение SCADA систем BMS. Однако, система диспетчеризации является интерфейсной частью системы интеллектуального здания, она всего лишь выводит информацию на пульт и позволяет оператору вручную управлять частью процессов, пусть и удаленно. Алгоритмы оптимального и экономичного взаимодействия между подсистемами здания должны быть разработаны проектом автоматизации и запрограммированы в контроллерах управления, только тогда оператор освобождается от принятия большинства рутинных решений.
Обычно, в функции системы диспетчеризации входит:
На пульт диспетчера выводится информационный поток от следующих систем:
Могут выводиться параметры температуры наружного воздуха, охлаждённой воды в/от системы вентиляции, охлажденного этиленгликоля, подогретой воды отопления; значения давления охлажденной воды или этиленгликоля систем вентиляции и кондиционирования; положения регулирующих клапанов; мощности на двигателях циркуляционных насосов или вентиляторов; ; данные о засорении фильтров; сигнализация об угрозе замораживания калориферов информации о состоянии лифтов, подкрепленные видеоданными; состояния автоматических выключателей в электрощитах и т.п.
Управление оборудованием в диспетчеризации ограничивается возможностью включения определенных режимов работы, например, режим запуска системы зимой или летом, режим максимальной производительности, аварийное отключение установки, ручное переключение с основного на резервный насос и т.д. В теории, диспетчер имеет возможность управления каждым из устройств, имеющих привод, однако на практике, один человек физиологически не сможет вручную управлять большой инженерной системой.
Управление такой системой осуществляется в режиме 24/7 квалифицированным персоналом, прошедшим специализированные курсы обучения. Кроме того, для каждой системы в процессе проектирования, наладки и эксплуатации технологами разрабатываются протоколы действий при возможных нештатных ситуациях.
Возможности современных систем диспетчеризации
Современные системы диспетчеризации все чаще реализовываются на контроллерах и программном обеспечении систем BMS. Это обуславливает большое количество программных возможностей по настройке их функций. В общем случае, системы диспетчеризации должны обеспечивать:
Отличие системы диспетчеризации от системы автоматического управления и диспетчеризации здания (САУиД)
Основные отличия функций системы диспетчеризации инженерного оборудования и системы автоматического управления зданием видны на приведенных ниже схемах. Типовая схема диспетчеризации инженерных систем объекта
Типовая схема автоматизации и диспетчеризации инженерных систем объекта (синонимы: BMS, интеллектуальное здание)
Таким образом, подсистема диспетчеризации является только частью системы управления зданием BMS.
Оборудование и программное обеспечение систем диспетчеризации
Задача диспетчеризации – отображение информации и предоставление возможности управления, следовательно, основными элементами системы диспетчеризации является программное обеспечение оператора и преобразователи интерфейсов, часто устанавливаемые в щитах автоматизации инженерного оборудования.
Как правило, современные контроллеры автоматизации имеют возможности работы со SCADA ПО системы диспетчеризации, они являются одновременно и преобразователями интерфейсов. Программное обеспечение обеспечивает реализацию таких функций как:
Передача данных от локальной системы автоматизации к SCADA системе диспетчеризации может осуществляться напрямую или через интерфейс OPC (Open Platform Communication) сервера. При этом OPC сервер является переводчиком между языком, которое понимает установленное оборудование, и языком программного интерфейса диспетчера.
Главной целью стандарта ОРС явилось обеспечение возможности совместной работы средств автоматизации, функционирующих на разных аппаратных платформах, в разных промышленных сетях и производимых разными фирмами.
После того, как стандарт OPC был введён в действие, практически все SCADA-пакеты были перепроектированы как ОРС-клиенты, а каждый производитель аппаратного обеспечения стал снабжать свои контроллеры, модули ввода-вывода, интеллектуальные датчики и исполнительные устройства стандартным ОРС сервером. Благодаря появлению стандартизации интерфейса стало возможным подключение любого физического устройства к любой SCADA, если они оба соответствовали стандарту ОРС. Разработчики получили возможность проектировать только один драйвер для всех SCADA-пакетов, а пользователи – возможность выбора оборудования и программ без прежних ограничений на их совместимость.
IP оборудование
С удешевлением IP оборудования, функции передачи данных в сеть постепенно распространяются на полевые устройства (клапаны, преобразователи частоты и т.п.), однако это решение пока в любом случае более дорогое, а также требует разработки стабильной и безопасной СКС на объекте, это так же дорогостоящее мероприятие.
IP оборудование для систем автоматизации и диспетчеризации инженерных систем подбирается в зависимости от требований к его функциям. Как правило, достаточно иметь программный стык системы диспетчеризации с IP сетью предприятия, и появляется возможность подключения к SCADA системе дополнительной информации. В частности, для визуального наблюдения за с диспетчерского пункта за важными узлами или помещениями, к системе подключаются используются IP камеры наблюдения системы промышленного телевидения или безопасности.
Разработка и проектирование систем диспетчеризации
Проект системы диспетчеризации выполняется разделом комплекта чертежей системы автоматизации и диспетчеризации здания. Сигналы, выводимые на пульт диспетчера, определяются разработчиками технологии систем здания.
Норматив проектирования: ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования»
Проект системы диспетчеризации обычно сдержит следующие листы:
В рамках проекта диспетчеризации разрабатывается так же и автоматизированное рабочее место диспетчера. В зависимости от масштаба системы оно может быть оснащено:
Щитом с нанесенной мнемосхемой (в настоящее время такие системы встречаются все реже и на производствах);
ПК с установленной SCADA программой;
ПК с доступом по веб-интерфейсу к контроллеру-серверу системы (пример: automation server Schneider Electric);
ПК с установленной SCADA системой с выходом на несколько мониторов и на мониторную стену.
Системы управления электроэнергией. Контроль и автоматизированное управление работой системы. Подробнее »
В ближайшем будущем, появится возможность увеличения КПД солнечных панелей до 50%. Эффективность. Подробнее »
Руководство Филиала КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» выражает благодарность коллективу ООО. Подробнее »
КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» 1 сентября 2015
Уважаемый Ринат Шакирзянович! ООО «ФИНПРОЕКТ» выражает благодарность компании ООО. Подробнее »