Wymagania do projektów systemów automatyki, monitoringu CCTV, SSWiN, na obiektach hydrotechnicznych Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej we Wrocławiu Dział IT i Obsługi Technicznej RZGW we Wrocławiu. 20 czerwca 2013r.
Spis treści 1. Wymagania ogólne... 3 2. System automatycznego sterowania zarys częściowy... 3 3. Sterowniki PLC i AKPiA... 4 4. Stacja hydrologiczna, ze zdalnym przekazem stanów wód... 4 5. Monitoring wizyjny... 5 6. Urządzenia brzegowe, przełączniki, UPS... 6 7. Systemy SSWiN (System Sygnalizacji Włamania i Napadu)... 6 2
1. WYMAGANIA OGÓLNE 1.1. Zastosowany sprzęt i oprogramowanie musi nawiązywać do standardów stosowanych na innych poprzednio modernizowanych/budowanych obiektach hydrotechnicznych. 1.2. W miarę możliwości wszystkie elementy stopnia wodnego lub innego obiektu hydrotechnicznego (sterówka śluzy, sterówka jazu, budowla zrzutowa, biuro kierownika/administracji na obiekcie) połączyć siecią światłowodową. W przypadku znacznych odległości między najważniejszymi punktami na danym obiekcie, połączyć je siecią radiową (2,4GHz/5GHz/10GHz). 1.3. Stosować elementy ochrony przeciwprzepięciowej dla systemu monitoringu wizyjnego, obiektowej ochrony przeciwprzepięciowej oraz linii telefonicznej. 1.4. Końcowa konfiguracja całości systemu automatyki i monitoringu winna być ukierunkowana na potrzeby wizualizacji w Centrum Operacyjnym, utworzonej w aplikacji SCADA - platforma Wonderware ArchestrA - standardu przyjętego w RZGW we Wrocławiu. 1.5. Jako medium przesyłania informacji na zewnątrz obiektu, wykorzystać dostępne przewodowe środki łączności. Preferowany sposób komunikacji: za pomocą usług szerokopasmowego dostępu do Internetu, np. ADSL/DSL. Przewidzieć koszty budowy/przebudowy stałego łącza telekomunikacyjnego, a w przypadku braku możliwości technicznych, zastosować technologię GPRS/HSDPA lub technologie łącz satelitarnych. 1.6. Jako łączność zapasową stosować dwukierunkowe łącze satelitarne lub łącze w technologii GPRS/HSDPA. Uwzględnić wytyczne dotyczące sterowników PLC i stacji hydrologicznych ze zdalnym przekazem. 2. SYSTEM AUTOMATYCZNEGO STEROWANIA ZARYS CZĘŚCIOWY 2.1. Elementy wykonawcze budowli hydrotechnicznej wyposażyć w urządzenia AKPiA, niezbędne dla systemu automatycznego sterowania. 2.2. Przewidzieć poziomy sterowania (np. jaz): - lokalny ręczny, z szafy sterowniczej, - centralny w trybie automatycznym, ze stacji operatorskiej na obiekcie (panel lub stacja wizualizacji). Np. sterowanie według zadanego poziomu piętrzenia, według zadanego przepływu lub ilości zrzutu), - centralny w trybie ręcznym, ze stacji operatorskiej na obiekcie (panel lub stacja wizualizacji/sterowania), - zdalny z Centrum Operacyjnego, - zdalny z innego lokalnego centrum zarządzania, - awaryjny - ręczny, z szafy sterowniczej. - inne, wymagane na potrzeby serwisowe lub sytuacje nadzwyczajne 2.3. Wypracować odpowiednie priorytety sterowania. 3
3. STEROWNIKI PLC I AKPIA 3.1. Stosować sterowniki PLC rodziny SIMATIC S7-300 wyposażone w port dla PROFIBUS DP i PROFINET. 3.2. W obrębie PLC i peryferii unikać stosowania urządzeń różnych producentów, niestandardowych interfejsów i zamkniętych protokołów transmisji. 3.3. Sterowniki wyposażone w moduły komunikacyjne Ethernetowe (przynajmniej jeden port Ethernetowy) zintegrowane lub jako dodatkowe moduły rozszerzeń. 3.4. Sterowniki obsługujące przynajmniej jeden ze standardowych Ethernetowych protokołów komunikacyjnych (Modbus TCP/IP, PROFIBUS, PROFINET) obsługiwanych przez oprogramowanie Wonderware ArchestrA. Uwzględnić na etapie projektu i realizacji ewentualne koszty licencji przy zastosowaniu płatnych protokołów transmisji. 3.5. Sygnały pomiarów hydrologicznych (ze stacji pomiarowych) wprowadzić do obwodów wejść sterownika. 3.6. Konfiguracja sterownika PLC umożliwiająca transmisję danych przez sieć Ethernet do Centrum Operacyjnego (uwzględnić punkt 1.5). 3.7. Dostępność nośnika z zaimplementowanym w sterowniku programem, wszelkich plików konfiguracyjnych i innych danych (hasło do sterownika, jeśli jest ustanowione). Cały system automatyki ma być transparentny, w pełni udokumentowany powykonawczo i dostępny dla służb technicznych RZGW. 4. STACJA HYDROLOGICZNA, ZE ZDALNYM PRZEKAZEM STANÓW WÓD 4.1. Zasilanie stacji hydrologicznej realizowane z linii kablowej i akumulatorowo, tam gdzie nie ma zasilania kablowego lub jako zasilanie rezerwowe. Stacja powinna być gotowa do pracy z obydwoma rodzajami zasilania. W uzasadnionych przypadkach przewidzieć możliwość zastosowania paneli słonecznych do ładowania akumulatora zasilającego. 4.2. Projektowane stacje hydrologiczne winny pracować autonomicznie, jednocześnie udostępniając dane dla systemu automatyki na obiekcie. Jako autonomiczność należy rozumieć, że jest to układ niezależny, który realizuje i prezentuje pomiary bez względu na obecność na obiekcie innych elementów/układów automatyki. Obiekty hydrotechniczne, które w dalszej perspektywie będą modernizowane pod kątem AKPiA mają mieć możliwość wykorzystywania pomiarów ze stacji hydrologicznej bez dodatkowych urządzeń pośredniczących. 4.3. Stosować urządzenia/elementy automatyki/elektroniki pracujące w rozszerzonym zakresie temperatur tj. -30..+60 C dla stacji instalowanych w terenie otwartym. 4.4. Urządzenia/elementy automatyki/elektroniki stacji hydrologicznej instalowanej w terenie otwartym umieszczać w obudowach/szafach o konstrukcji wandalo-odpornej, wodoszczelnej, odpornej na warunki atmosferyczne. 4.5. Wszelkie pomiary wielkości hydrologicznych mają być dokonywane bezpośrednio, przez sondy pomiarowe niedopuszczalne jest wyliczanie wartości przepływu w sposób pośredni. 4.6. Wszelkie zastosowane sondy pomiarowe pracujące w standardach sygnałów automatyki 4-20mA. 4.7. Stacja hydrologiczna ma prezentować dane pomiarowe: 4
- lokalnie na obiekcie w sterowni/sterówce, - w lokalnym systemie SCADA lub wyświetlaczu HMI w biurze kierownika (w celu zapewnienia kompatybilności z wdrożonym w Centrum Operacyjnym RZGW systemem SCADA, lokalny system ma być tego samego producenta), - w przypadku zbiorników suchych dodatkowo na obiekcie nadrzędnym, pod który dany zbiornik suchy podlega, - zdalnie w Centrum Operacyjnym RZGW we Wrocławiu. 4.8. Przewidzieć funkcjonalność powiadamiania poprzez sms o zaistnieniu zdefiniowanych zdarzeń hydrologicznych lub serwisowych np. przekroczenie określonych stanów piętrzenia, itp. W przypadku stacji hydrologicznej na bazie sterowników PLC, należy przewidzieć moduł GSM z taką funkcjonalnością 4.9. We wskazanych lokalizacjach - ważnych pod względem ochrony przeciwpowodziowej, przewidzieć dodatkową funkcjonalność informowania głosowego o stanie wód, uzyskiwaną poprzez dostęp wdzwaniany do stacji hydrologicznej. (*Funkcjonalność drugorzędna. Może być zastąpiona powiadamianiem sms na żądanie.) 4.10. We wskazanych lokalizacjach stacje hydrologiczne wyposażyć w dodatkową funkcjonalność kontroli pomiaru poziomu wody polegającą na wizualnym podglądzie przy pomocy kamery łaty wodowskazu i transmisją obrazu on-line (** Funkcjonalność drugorzędna). 4.11. Komunikacja ze stacją hydrologiczną poprzez sieć: a) Internet - DSL lub dwukierunkowy Internet satelitarny - (kanał VPN) i/lub b) GSM/UMTS w technologii GPRS/HSUPA-HSDPA (kanał VPN). Należy założyć redundancję komunikacji ze stacją jeśli jest taka możliwość. 4.12. Poza transmisją pomiarów hydrologicznych przewidzieć przekaz niezbędnych parametrów diagnostycznych/serwisowych koniecznych do monitorowania i kontroli stacji hydrologicznej, np.: automatyczna kontrola stanu naładowania akumulatora z informowaniem poprzez SMS o niskim stanie naładowania, itp. Wszelkie dane transmitowane ze stacji powinny być sygnowane znacznikiem czasowym. 4.13. Uwzględnić fakt dużego rozproszenia punktów pomiarowych na zbiornikach. Dopływ/y do zbiornika są odległe o kilka km od budowli zrzutowej. W zależności od obiektu pomiar WD może być umiejscowiony kilkaset metrów od budowli zrzutowej. 4.14. Uwzględnić i wykorzystać istniejącą infrastrukturę budowlaną, telekomunikacyjną i instalacje pomiarowe na obiektach. 4.15. Stosować protokoły transmisji obsługiwane przez system SCADA wdrożony w Centrum Operacyjnym RZGW. (*** Funkcjonalność niezbędna!) 4.16. Przekaz danych ze stacji hydrologicznych winien być oparty o infrastrukturę przewodową. Na obiektach rozproszonych na znacznym obszarze (stacje odległe: dopływy) stosować rozwiązania infrastruktury bezprzewodowej 2,4GHz, 5GHz, radiową transmisje szeregową 360MHz-460MHz, GPRS/HSDPA 5. MONITORING WIZYJNY 5.1. Sieć monitoringu wizyjnego budować w oparciu o rozwiązania IP, stosować kamery zgodne z standardem Onvif. 5
5.2. Zastosowane urządzenia monitoringu wizyjnego (rejestrator NVR, kamery IP PoE, komputer do podglądu) powinny posiadać możliwość podłączenia do sieci Ethernet. 5.3. W uzasadnionych przypadkach dla kamer analogowych rozważyć możliwość zastosowania wideoserwera konwertującego sygnał analogowy na cyfrowy i umożliwiającego transmisję poprzez sieć internetową (wideoserwer z dostępną kontrolką ActiveX na potrzeby wizualizacji Wonderware InTouch). 5.4. Tam, gdzie jest to zasadne, stosować kamery szybkoobrotowe, uruchamiane czujnikiem ruchu. 5.5. System telewizji przemysłowej winien być oparty o infrastrukturę przewodową. Na obiektach rozproszonych na znacznym obszarze stosować rozwiązania infrastruktury bezprzewodowej 2,4GHz lub 5GHz. 6. URZĄDZENIA BRZEGOWE, PRZEŁĄCZNIKI, UPS 6.1. W przypadku obiektów obsługowych urządzenia sieciowe do komunikacji (routery z sprzętową akceleracją VPN w standardzie IPSec, przełączniki zarządzalne PoE, L2/L3, media konwertery i wymagane akcesoria) montowane w szafie typu rack 19 w zabezpieczonych budynkach biurowych obsługi obiektu. Z uwagi na przyjęty standard wyposażenia wymagane są urządzenia firm Cisco, HP. 6.2. W przypadku obiektów bez stałej obsługi personalnej (zbiorniki suche, jazy autonomiczne) urządzenia sieciowe do komunikacji (routery przemysłowe ze sprzętową akceleracją VPN w standardzie IPSec, przełaczniki przemysłowe zarządzalne PoE L2, media konwertery przemysłowe i wymagane akcesoria) winny być montowane na szynie DIN w szafach sterowniczych. (Advantech, Cisco, Moxa) 6.3. Zastosować urządzenia bezprzerwowego systemu zasilania awaryjnego UPS, o mocy co najmniej 1500VA. 6.4. Stosować dodatkową ochronę przeciwprzepięciową dla urządzeń brzegowych. 7. SYSTEMY SSWIN (SYSTEM SYGNALIZACJI WŁAMANIA I NAPADU) 7.1. Projekt instalacji systemu opracować w porozumieniu z zarządcą obiektu. Dla obiektów strategicznych dla wojska lub innych służb podlegających władzom lokalnym, uzgodnić założenia projektu ochrony z odpowiednimi czynnikami decyzyjnymi. 7.2. System alarmowy winien być oparty o infrastrukturę przewodową. Na obiektach rozproszonych na znacznym obszarze stosować infrastrukturę bezprzewodową. 7.3. System alarmowy i jego elementy (centrala alarmowa, manipulator, ekspandery wejść/wyjść, czujniki ruchu, sygnalizatory, klawiatury i inne) winny spełniać wszelkie normy dotyczące urządzeń alarmowych i normy wykonania instalacji. 7.4. Zapewnić wizualizację całości systemu na dedykowanym stanowisku monitorowania w biurach kierowników obiektów. 7.5. Zapewnić możliwość obsługi systemu z poziomu aplikacji do zarządzania i wizualizacji systemu 7.6. Zapewnić funkcjonalność raportowania i powiadamiania poprzez SMS o wykrytych zdarzeniach. 6