142,28 Kb.НазваниеСистема беспроводного оперативного дистанционного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения на основе сенсорных сетейДата конвертации21.09.2012Размер142,28 Kb.Тип Система беспроводного оперативного дистанционного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения на основе сенсорных сетей 1. Классификация (тематическое направление, не более двух) Энергетика, альтернативные источники энергии, ресурсосбережение, энергоносители 2. Назначение и область применения Система предназначена для беспроводного оперативного дистанционного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения. Область применения: Жилищно-коммунальное хозяйство города. Инженерные коммуникации. Тепловые сети. 3. Краткое описание (суть) проекта Методы управления информационными процессами в самоорганизующихся ячеистых сетях разрабатываются в соответствии с системно-синергетическим подходом к исследованию информационных процессов в сложных открытых системах, информационных сетях и образовательных системах основываются на синергетическом принципе самоорганизации единого гетерогенного информационного пространства с использованием беспроводных технологий. 4. Актуальность и новизна идеи (конкретное инновационное решение) Сотрудникам предприятий и организаций электроэнергетики, жилищно-коммунального хозяйства, занимающихся обслуживанием инженерных коммуникаций и сооружений, специалистам в области чрезвычайных ситуаций, пожарной и охранной сферы и т.д., приходится сталкиваться с проблемой недостаточно оперативного получения и обработки информации. Телеметрическая информация, получаемая от множества датчиков (давления, температуры, влажности и т.д.) должна собираться и обрабатываться по возможности в режиме реального времени и передаваться на мобильные средства связи. В данных случаях целесообразно разрабатывать подобные системы с использованием беспроводных средств телекоммуникации. Это позволяет ускорить процесс получения и обработки информации, получать информация непосредственно на использовать мобильные устройства, избавиться от «проводной» зависимости, вести мониторинг физических процессов в режиме реального времени. Идея использовать беспроводные технологии для передачи данных в различных системах сбора информации и управления весьма привлекательна из-за низкой стоимости устройств и высокой надежности. В индустриальных системах это решение все чаще используется как замена проводных соединений в стандартных интерфейсах RS-232, RS-485. Использование беспроводных технологий позволяет отказаться от прокладки кабельных соединений, повысить гибкость и обеспечить мобильность системы управления. При выборе беспроводной технологии для индустриальных приложении и систем сбора телеметрической информации основными требованиями являются открытость сетевого стандарта, полномасштабная поддержка производителями сетевого оборудования, совместимость устройств различных производителей, их доступность в длительной перспективе, надежность, достаточно низкая стоимость, экономичность, возможность построения систем с различной сетевой архитектурой, простота подключения, настройки и использования. 5. Научно-техническое описание Программно-аппаратный комплекса разработан для системы теплоснабжения города Кузнецка Пензенской области. Комплекс включает три основные части. Подсистему мониторинга состояния теплоцентралей, Подсистему мониторинга и управлению автоматическими котельными, Подсистему мобильной поддержки аварийных бригад. Гетерогенная сеть включает сенсорные сети, работающие в нелицензируемом диапазоне частот (2,4 ГГц), сотовую сеть для передачи пакетного трафика GSM/GPRS, сеть передачи IP трафика. Координаторы сенсорной сети устанавливаются на стационарных пунктах диспетчеризации состояния тепловой сети. Оконечные узлы сенсорной сети подключаются к промышленным приборам контроля и учета в автоматических системах отопления и горячего водоснабжения, например к приборам типа ОВЕН ТРМ32-Щ4. Поскольку данные приборы в соответствии с общепринятыми стандартами SCADA систем, как правило, используют интерфейс RS 485, то подключение сенсорных узлов обеспечивается через преобразователи интерфейсов «токовая петля»/RS 485, например ОВЕН АС2-М. Также сенсорные узлы устанавливаются на терминалах согласования трубной и сигнальной частей системы теплоснабжения, которые используются в качестве измерительных пунктов, предназначенных для измерений и локализации повреждений теплоцентралей. Для повышения эффективности принятия решений и оперативного реагирования на аварийные ситуации, руководители и аварийные бригады снабжаются мобильными устройствами связи (промышленными КПК или ноутбуками) с ZigBee модулями (Compact Flash или подключаемыми по интерфейсу USB) и модулями GSM/GPRS связи. В основу работы подсистемы положен принцип локализации повреждений теплоцентрали за счет контроля увлажнения изоляции посредством модернизируемой системы оперативного дистанционного контроля (ОДК). Для повышения эффективности и оперативности процесса сбора и обработки данных о повреждениях теплоцентралей терминалы оснащаются сенсорными ZigBee модулями с датчиками сопротивления. Модули устанавливаются в местах замыкания шлейфа для контрольных измерений для передачи информации о сопротивлении проводников. Носимый детектор используется вместе с КПК или коммуникатором, к которому подключен ZigBee модем (в варианте Compact Flash или через USB порт). Также информация может передаваться по сенсорной сети, развернутой на терминалах теплоцентралей, на компьютер диспетчера с ZigBee модемом и программным комплексом оперативного мониторинга, позволяющим собирать, обрабатывать и визуализировать информацию от терминалов в режиме реального времени. Таким образом, телеметрия передается на мобильные устройства дежурных аварийно-ремонтных бригад или других ответственных лиц, попадающих в зону покрытия терминального сенсора, и в диспетчерскую службу города. В системе современного городского теплоснабжения применяются блочно-модульные котельные установки (БМК или термоконтейнеры), выполненные в виде автономных модулей или блоков модулей в формате транспортабельного контейнера с полным комплектом оборудования внутри. Для создания и опытной эксплуатации экспериментального прототипа беспроводной сенсорной системы ОДМиУ была выбрана БМК, установленная для ж/городка «Дружба» (г.Кузнецк, Пензенской области). Первая группа оконечных узлов сенсорной сети подключаются к контроллерам регулирования температуры, используемых в БМК, типа ОВЕН ТРМ32-Щ4 посредством преобразователя интерфейсов «токовая петля»/RS 485 ОВЕН АС2-М. Другая группа оконечных узлов сенсорной сети подключается к тепловычислителям типа ВКТ-5, либок теплосчетчикам типа ТСК-5 на их базе. Это универсальные приборы, позволяющие вести учет тепла по 8 трубопроводам с водой и паром. Третья группа узлов связана с датчиками загазованности помещения и датчиками охранно-пожарной сигнализации и используется для предотвращения аварийных и пожароопасных событий и попыток несанкционированного проникновения на объект. На каждой БМК устанавливается локальный координирующий и ретранслирующий узел для организации локальной ZigBee сети котельной для сбора информации с данных трех узлов. Данный узел содержит приемопередатчик повышенной мощности и связанную с ним наружную направленную антенну для передачи данных на всенаправленную антенну центральной диспетчерской. При достаточно большом удалении БМК от диспетчерской, либо в условиях плотной городской
Система беспроводного оперативного дистанционного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения на основе сенсорных сетей
Система беспроводного оперативного дистанционного мониторинга и управления сетями городского теплоснабжения на основе сенсорных сетей
Комментариев нет:
Отправить комментарий