Rysunek 1. Mapa obszaru objętego zdalnym monitoringiem. System transmisji i wizualizacji danych Strona 1 z 5

Transkrypt

1 System transmisji i wizualizacji danych Trzon systemu telemetrycznego stanowi niezależna sieć, obsługiwana wyłącznie przez wewnętrzne służby telemetryczne, zbudowana z wykorzystaniem radiomodemów Satelline-3AS Epic. Sieć ta, wciąż rozbudowywana, sukcesywnie zastępuje wycofywane z eksploatacji urządzenia GSM i klasyczne modemy na łączach komutowanych TP S.A. Historia Użytkownik systemu: PGNiG S.A. Terenowa Jednostka Obsługi Sieci Zgorzelec Wykorzystane produkty: Satel: Satelline-3AS Epic Terenowa Jednostka Obsługi Sieci z siedzibą w Zgorzelcu jest jedną z największych placówek Regionalnego Oddziału Przesyłu we Wrocławiu, zarówno obszarowo (od Nowych Tłoków znajdujących się około 50 km od Poznania aż po Czarny Bór położony 11 km od Wałbrzycha), jak i pod względem rozległości systemu eksploatowanych gazociągów. Rysunek 1. Mapa obszaru objętego zdalnym monitoringiem. System transmisji i wizualizacji danych Strona 1 z 5

2 Duży i często trudny teren działania oraz spora liczba stacji wymusiły stosowanie skalowalnego systemu telemetrycznego, w którym wykorzystano systemy transmisyjne oparte na łączach komutowanych, łączach trwałych, telefonii GSM oraz radiomodemach Satel. Założenia i idee Przy budowie systemu przyjęto następujące założenia wstępne: niski koszt eksploatacji systemu; możliwość bardzo częstej aktualizacji danych i realizacji sterowania; niezawodność, stabilność i prostota obsługi urządzeń; szybki i łatwo dostępny serwis; skalowalność systemu (w zakresie łączy oraz podłączonych do transmisji urządzeń końcowych). W przypadku konkretnych obiektów na wybór technologii transmisji wpływają dodatkowe czynniki, takie jak priorytet monitorowanej stacji, ilość pobieranych danych procesowych oraz konieczność realizacji sterowania, kompatybilność protokołów transmisyjnych z urządzeniami nadawczymi, częstotliwość uaktualniania danych czy wreszcie położenie geograficzne. Architektura systemu Sercem zgorzeleckiego systemu telemetrycznego jest serwer znajdujący się w Zgorzelcu. Jest to komputer PC wyposażony w szybki procesor klasy Pentium IV oraz zestaw kart wieloportowych Moxa w standardzie RS232 oraz RS485. Rysunek 2. Schemat sieci. System transmisji i wizualizacji danych Strona 2 z 5

3 Serwer ten nie jest jedynym centrum zbierania informacji w sieci telemetrycznej. Inne ważne węzły to serwer znajdujący się w Placówce Terenowej w Zielonej Górze, serwer w punkcie pomiarowym Lasów oraz obsługiwany wspólnie z ROP Wrocław serwer w Wałbrzychu. Takie rozproszenie centrów zbierania danych jest korzystne ze względu na to, że w wypadku uszkodzenia jednego z serwerów pracownicy nadzorujący system tracą możliwość zbierania jedynie części danych. Jak w praktyce wygląda redundancja komunikacji? W przypadku serwera znajdującego się w Zgorzelcu i powiązanego z nim serwera w Lasowie stały dostęp do danych gwarantuje system złożonych z łącza cyfrowego oraz rezerwowego łącza radiowego wykonanego za pomocą radiomodemów Satelline-3AS Epic. Technologia telekomunikacyjna Rys. 3. Radiomodem Satelline-3AS Epic. Centralny serwer TJOS Zgorzelec nie tylko zbiera dane z serwerów terenowych, lecz również łączy się z konkretnymi obiektami, pozyskuje informacje z urządzeń końcowych, takich jak przeliczniki MacMAT, CPS-01 czy SR oraz sterowniki programowalne PLC. Serwer jest także wykorzystywany do dokonywania sterowań. Wykorzystywane przez niego media transmisyjne to łącza komutowane TP SA, sieci GSM, łącza stałe oraz sieć radiomodemów Satelline-3AS Epic. Najbardziej "konwencjonalne", a zarazem podatne na uszkodzenia są łącza TP SA, na których przyczyną przerw w transmisji danych są nie tylko awarie modemów warunkowane czynnikami zewnętrznymi (np. wyładowania atmosferyczne), ale także różnymi pracami prowadzonymi przez Telekomunikację. Podobnie ma się sprawa z komunikacją za pośrednictwem modemów GSM, choć trzeba przyznać, że ich awaryjność jest dużo mniejsza. Wiąże się to jednak zapewne z faktem, że stacje korzystające z tego medium są, ze względu na koszty, odpytywane znacznie rzadziej niż inne obiekty. Łatwo zauważyć cechę wspólną obu w/w technologii - zarówno GSM, jak i łącza komutowane należą do operatorów, którzy pobierają opłatę za każdorazowe pobieranie danych. Nie bez znaczenia jest też fakt, że w przypadku uszkodzenia łączy służby telemetryczne nie mają praktycznie wpływu na czas, w jakim zostanie usunięta awaria. Co ważniejsze, w wypadkach, kiedy występują problemy z ustaleniem przyczyny braku transmisji, trudno liczyć na współpracę ze strony służb technicznych operatora. Wszystko to powoduje, że zarówno GSM-y, jak i klasyczne modemy na łączach komutowanych są sukcesywnie wycofywane z eksploatacji TJOS Zgorzelec. Ich miejsce zajmuje niezależna, obsługiwana wyłącznie przez wewnętrzne służby telemetryczne sieć zbudowana z wykorzystaniem radiomodemów Satelline-3AS Epic. System transmisji i wizualizacji danych Strona 3 z 5

4 Rysunek 3. Szafa w serwerowni w TJOS Zgorzelec z zainstalowanym radiomodem Satelline-3AS Epic. Urządzenia tego typu stanowią obecnie trzon systemu telemetrycznego. Aktualnie na terenie TJOS Zgorzelec istnieją cztery niezależne sieci radiomodemów Satelline-3AS Epic. Pierwsza z nich zbiera dane za pośrednictwem protokołów Gaz - Modem i ModBus z obiektów na terenie byłego województwa zielonogórskiego i przesyła je poprzez stację retransmisyjną wyposażoną w 60-metrowy maszt do serwera telemetrycznego w Zielonej Górze. Radiomodemy Satel, będące urządzeniami "przeźroczystymi", pozwalają także na dokonywanie sterowań urządzeniami takimi jak sterowniki kotłów (zadawanie temperatury gazu po redukcji) czy nawanialnie wtryskowe (dozowanie stężenia THT i resetowanie sterownika nawanialni). Druga z sieci radiomodemowych obsługuje wcześniej wspomniane tzw. rezerwowe łącze "tłoczniowe" nadzorujące pracę tłoczni gazu Jeleniów, Krzywa oraz pracę punktu pomiarowego w Lasowie. Trzecia sieć powstała na potrzeby monitoringu stacji redukcyjnych w pobliżu Wałbrzycha. Podobnie jak wcześniej opisane, także i ta sieć korzysta ze stacji retransmisyjnej, w tym przypadku usytuowanej na górze Chełmiec. Czwarta z sieci, będąca obecnie w fazie uruchamiania, obsługiwać będzie obiekty położone w Kotlinie Jeleniogórskiej. System ten (podobnie jak łącze "tłoczniowe") będzie zbierał dane za pośrednictwem retransmisji na Stogu Izerskim. System transmisji i wizualizacji danych Strona 4 z 5

5 Serwery telemetryczne TJOS Zgorzelec wykorzystują do zbierania danych program Telwin. System ten odpowiedzialny jest zarówno za komunikację, jak i archiwizację, przetwarzanie i wizualizację danych. W TJOS Zgorzelec przywiązuje się również duże znaczenie do sposobu prezentacji zebranych zmiennych procesowych, dlatego też obsługiwane przez dyspozytorów stacje klienckie, pobierające dane z serwerów, wyposażone zostały w przejrzyste panele synoptyczne. Każdy z pracowników dyspozycji ma dostęp z głównego panelu synoptycznego do schematów monitorowanych obiektów, raportów dobowych z poszczególnych magistral oraz wykresów zawierających najistotniejsze parametry pracy stacji (przepływy, ciśnienia, temperatury). Dyspozytor ma także możliwość wymuszenia natychmiastowego zbierania danych oraz obejrzenia schematów prezentujących np. rozkład ciśnień na magistralach. Wyczerpujące informacje na temat pracy konkretnej stacji dostępne są po kliknięciu na ikonę schematu z poziomu głównego panelu. Pozwala to dyspozytorowi na zapoznanie się z parametrami takimi jak potencjał ochrony katodowej, temperatura otoczenia, stan pracy kotłów i nawanialni oraz statusy całego systemu alarmowego. Rozwój w przyszłości Placówki terenowe muszą zdawać sobie sprawę z rosnącego zapotrzebowania na ilość, jakość oraz liczbę zastosowań pozyskiwanych informacji. Nie inaczej jest w przypadku TJOS Zgorzelec, dlatego też, chcąc wyjść naprzeciw tym potrzebom, zgorzelecki oddział wrocławskiego ROP-u zamierza w przyszłości wdrożyć szereg nowych rozwiązań, takich jak integracja systemu telemetrycznego z bazami danych SQL, co pozwoli na bardziej efektywne wykorzystanie pozyskiwanych informacji i udostępnianie ich na potrzeby rozliczeniowe; stosowanie popularnych technologii internetowych do zarządzania zawartością (CMS - Content Management System) i synoptyką, wprowadzanie sterowań obiektowych usprawniających obsługę stacji oraz aktywnych elementów systemów przesyłowych, pozwalających zapobiegać awariom i minimalizować ich skutki. Wszystkie te działania będą miały na celu usprawnienie i obniżenie kosztów funkcjonowania służb eksploatacyjnych. Marek Mazur, PGNiG S.A., ROP Wrocław, TJOS Zgorzelec System transmisji i wizualizacji danych Strona 5 z 5