System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach

Podobne dokumenty
HYDRO-ECO-SYSTEM. Sieciowe systemy monitoringu pompowni wykonane w technologii

Czy wdrożenie systemu monitoringu jest uzasadnioną inwestycją czy też kosztem?

System automatyki i sterowania układem turbina - generator na rurociągu tranzytowym wody pitnej Raba II

System sterowania i monitoringu obiektów wodociągowych

Opis systemu monitoringu i sterowania Stacji Uzdatniania Wody

PRZEDMIAR I KOSZTORYS NAKŁADCZY

System wizualizacji, sterowania, alarmowania w Zakładzie Wodociągów i Usług Komunalnych w Rudniku

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

WYTYCZNE DO SPECYFIKACJI ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA. Modernizacja instalacji elektrycznej, oraz systemu automatyki, sterowania i pomiarów.

Korzyści i wzrost efektywności przedsiębiorstwa branży wod-kan po wdrożeniu systemu monitoringu sieci. Grzegorz Kaczmarek, ASTOR

Rysunek 1. Ogólna struktura systemu SNR. System sterowania rozjazdami tramwajowymi i priorytetami na skrzyżowaniach Strona 1 z 5

Zaproszenie do złożenia oferty na zadanie. Dostawa i montaż monitoringu i wizualizacji GPRS

Monitoring i sterowanie w systemie wodociągowym Nowego Sącza

Opis systemu SAURON działającego w KHW SA KWK Staszic RNT sp. z o.o. 1/12

PRZEPOMPOWNIE ŚCIEKÓW WOŁOMIN WYTYCZNE - STEROWANIA, SYGNALIZACJI I KOMUNIKACJI. maj 2012 r.

Nowe spojrzenie na systemy monitoringu i sterowania sieciami ciepłowniczymi

Rozproszony system monitoringu sieci wodno-kanalizacyjnej

138/WS/PW/DI-IKU/10/B-K

System wizualizacji, zarządzania, archiwizacji, raportowania i alarmowania w Przedsiębiorstwie Wodociągów i Kanalizacji w Tarnowskich Górach

METALCHEM-WARSZAWA S P Ó Ł K A A K C Y J N A. System monitorowania i sterowania pracą przepompowni ścieków MRM-GPRS z wykorzystaniem technologii GPRS

System monitoringu i sterowania parametrami pracy węzłów cieplnych, radiowy system transmisji danych

System wizualizacji, zarządzania, archiwizacji, raportowania i alarmowania w Oczyszczalni Ścieków w Krośnie

SPIS TREŚCI SPIS RYSUNKÓW. str. 1

System wizualizacji, sterowania, alarmowania oraz archiwizacji danych w Spółce SEWiK w Zakopanem

DLA PRZETARGU NIEOGRANICZONEGO

Monitoring w eksploatacji systemu kanalizacji deszczowej, wyzwania (System inteligentnego sterowania retencją zbiornikową)

Rodzina produktów Arctic do komunikacji bezprzewodowej Bezpieczne połączenie bezprzewodowe

System monitoringu i sterowania pomp obiegowych

Modernizacja systemu sterowania i wizualizacji węzłów cieplnych obsługiwanych przez Geotermię Pyrzyce Sp. z o.o.

Inwentaryzacja i monitoring istniejącej i nowo wytworzonej sieci wod.-kan.

System wizualizacji, zarzadzania, archiwizacji, raportowania i alarmowania w Spółce Wodno-Ściekowej GWDA w Pile

SYSTEM BEZPRZEWODOWEJ KOMUNIKACJI GPRS ZASTOSOWANY W MPWiK S.A. W KRAKOWIE

Wytyczne do realizacji systemu monitorowania przepompowni w Głębinowie

Monitoring w eksploatacji systemu zaopatrzenia w wodę. Mirosław Korzeniowski - MWiK w Bydgoszczy Andrzej Urbaniak Politechnika Poznańska

RAZEM DLA ŚRODOWISKA. Projekt Gospodarka wodno-ściekowa w aglomeracji Włocławek II etap w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko

KROK DO WODOCIĄGOWEGO UKŁADU INTELIGENTNEGO

PROJEKT BUDOWLANY. Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie Sp. z o. o. Al. J. Piłsudskiego 15, Lublin

Podgrzew gazu pod kontrolą

Przemysłowe sieci informatyczne

Wymagania ogólne dla Systemu Sterowania i Wizualizacji.

(FD) - Fault Detection - wykrycie miejsca zwarcia Na podstawie informacji o przepływie prądu zwarciowego ze wskaźników zwarć

1. Wymagania funkcjonalne dla modułu pozycjonowania patroli zainstalowany moduł musi posiadać następującą funkcjonalność:

SYSTEMY MES SGL CARBON POLSKA S.A. System monitoringu i śledzenia produkcji

Informacje o grupie. informacje o grupie

Wstęp. Dowolna lokalizacja budynków Automatyka różnych producentów. Dowolna lokalizacja operatora systemu. Monitoring SySteM

WPM WIRELESS POWER MASTER

Podgrzew gazu pod kontrolą

NASI PARTNERZY. Control System

2. Przedsięwzięcia racjonalizujące zużycie wody oraz wprowadzanie ścieków.

Automatyka przemysłowa na wybranych obiektach. mgr inż. Artur Jurneczko PROCOM SYSTEM S.A., ul. Stargardzka 8a, Wrocław

UKŁAD ROZRUCHU TYPU ETR 1200 DO SILNIKA PIERŚCIENIOWEGO O MOCY 1200 KW. Opis techniczny

Raport Optymalnego Poziomu Wycieku II POŁOWA 2014r.

Modularny system I/O IP67

HYDRO-ECO-SYSTEM. Sieciowe systemy monitoringu w instalacjach przemysłowych i ochrony środowiska

REMONT POMPOWNI ŚCIEKÓW

Bezprzewodowa sieć kontrolno-sterująca z interfejsem Bluetooth dla urządzeń mobilnych z systemem Android

Czy system scala będzie wizualizował tylko instalowany sterownik czy inne. Jeżeli inne to prosimy o podanie ich parametrów oraz ilości wejść. Wyjść.

Innowacyjność w systemach zarządzania i monitorowania sieci wodociągowo kanalizacyjnej szansa na rozwój

Zapytanie ofertowe. Warszawa, 27 stycznia 2014 r.

System monitoringu i sterowania obiektów kanalizacyjnych w Gminie Moszczenica.

Agenda. Firma TOSIBOX OY. Co to jest TOSIBOX? Jak działa TOSIBOX? TOSIBOX zarządzanie. Interfejs KLUCZA/LOCK-a.

AUTO- SYSTEM. Ted-Electronics, Skoczów,

Opis merytoryczny. Cel Naukowy

Załącznik nr 5 do PF-U OPIS SYSTEMU SCADA

[GMINA LUBACZÓW] Specyfikacja systemu. Wizualizacja i zdalne zarządzanie obiektami sieci wodociągowej i sanitarnej na terenie Gminy Lubaczów

Opolski Festiwal Ekoenergetyki 8-11 październik 2014

Zintegrowany system zarządzania i monitorowania ścieków w ZWIK Sp. z o.o. w Szczecinie

Polska-Szczecin: Usługi opracowywania przemysłowego specyficznego oprogramowania 2017/S Sprostowanie

System TEO Kompleksowa obsługa energetyki trakcyjnej prądu stałego

Uniwersalny Konwerter Protokołów

System sterowania i wizualizacji odprężarki z wykorzystaniem oprogramowania Proficy ifix

Informacja w zakresie prowadzonych inwestycji przez Zakład Komunalny w Halinowie w latach :

Zakład Usług Publicznych w Golczewie ul. Krótka 4, Golczewo

System przesyłu danych z elektrociepłowni Zofiówka

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Opracowanie ćwiczenia laboratoryjnego dotyczącego wykorzystania sieci przemysłowej Profibus. DODATEK NR 4 Instrukcja laboratoryjna

PROJEKT WYKONAWCZY. ADRES: Stargard Szczeciński ul. Mieszka I 4 nr geod. działki 300 obr. 11. INWESTOR: Powiat Stargardzki. ul.

Większe możliwości dzięki LabVIEW 2009: programowanie równoległe, technologie bezprzewodowe i funkcje matematyczne w systemach czasu rzeczywistego

System wizualizacji, sterowania, archiwizacji i alarmowania w kopalni bazaltu

Gospodarka wodno ściekowa w Gminie Stare Babice

Platforma Systemowa Wonderware w Oczyszczalni Ścieków Płaszów II

Rozwiązanie dla standardowych urządzeń...

Oferta handlowa. System monitoringu i kontroli dostępu

ZAPROSZENIE DO SKŁADANIA OFERT

WYKONANIE SZAFY ZASILAJĄCO - STEROWNICZEJ ORAZ OPROGRAMOWANIA PLC I SCADA DLA MIESZARKI SZPACHLI SUCHEJ

U C H W A Ł A Nr XIII/112/2015 Rady Miasta Starogard Gdański z dnia 26 sierpnia 2015 r.

Załącznik nr 1 do Zarządzenia Nr 15/2012 Komendanta Powiatowego Państwowej Straży Pożarnej Zatwierdzam w Wodzisławiu Śl. z dnia 10 lipca 2012r.

T200. The Guiding System, Doświadczenie. nowa droga do realizacji

WERSJA ROZPROSZONA I ZINTEGROWANA

OPC (OLE for Process Control) Zastosowania

MODUŁ ZDALNEGO STEROWANIA GSM BRAM STER 5.0

Transformacja wiedzy w budowie i eksploatacji maszyn

System zarządzania, monitoringu oraz sterowania eksploatacją pomp i ujęć głębinowych.

UCHWAŁA NR IX/55/15 RADY GMINY JEMIELNICA. z dnia 30 czerwca 2015 r.

UCHWAŁA NR LVI/555/14 RADY MIEJSKIEJ W STASZOWIE. z dnia 30 października 2014 r.

Wymagania dla urządzeń stosowanych w przepompowniach kanalizacyjnych w zakresie AKPiA

Koncepcja, zasady budowy i elementy rozległego systemu sterowania.

Rozproszony system zbierania danych.

System monitoringu ze zdalnym odczytem radiowym, oparty na technologii GSM. Dane techniczne.

Transkrypt:

System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Budowa systemu zdalnego monitoringu i sterowania nadrzędnego urządzeń wodociągowych i kanalizacyjnych z założenia powinna poprawiać poziom świadczonych usług poprzez scentralizowanie informacji o stanie urządzeń i w konsekwencji, zwiększenie mobilności obsługi oraz maksymalne skrócenie czasu reakcji na stany awaryjne. Pierwsze przymiarki do automatyzacji procesów technologicznych w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach miały miejsce Użytkownik systemu: Przedsiębiorstwo Usług Komunalnych w Ropczycach Wykorzystane produkty: SATEL: SATELLINE-3AS 869 w roku 2000. Przedsiębiorstwo rozpoczęło eksploatację nowo wybudowanej oczyszczalni ścieków i powstał problem braku informacji z systemu kanalizacji lewarowo-podciśnieniowej, skutkiem czego konieczne były codzienne kontrole objazdowe. W roku 2004 wybudowana została kolejna oczyszczalnia bez stałej obsługi, z odcinkiem sieci kanalizacyjnej. W tym czasie we współpracy z Instytutem Nafty i Gazu w Krakowie w ramach prac badawczo rozwojowych, Przedsiębiorstwo Usług Komunalnych wdrożyło prototyp systemu stabilizacji ciśnienia i monitoringu pracy studni głębinowych, przewidując jednocześnie możliwość systematycznej rozbudowy tego systemu dla istniejących i nowo powstających urządzeń w miarę rozwoju sieci wod-kan. Wyzwanie Priorytetem dla przedsiębiorstwa było stworzenie systemu o otwartej architekturze z możliwością systematycznej rozbudowy. Zakupiono licencje systemu SCADA, sterownik centralny o dużej mocy obliczeniowej oraz narzędzia do projektowania aplikacji. Został opracowany główny algorytm sterownika przy czym prawa do źródeł algorytmu są w rękach inwestora. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwy jest swobodny rozwój systemu bez uzależnienia się od zewnętrznego integratora. Fot. 1. Szafa sterownicza pompowni ścieków System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Strona 1 z 6

Wszystkie kolejne inwestycje, zarówno realizowane, jak i uzgadniane przez przedsiębiorstwo były weryfikowane pod względem spójności z powstałym systemem wizualizacji. Począwszy od roku 2005 wszystkie uzgodnienia branżowe projektowanych sieci zawierały wymogi dotyczące przystosowania do systemu monitoringu. Dzięki opracowaniu szczegółowych wytycznych nie tylko technologicznych, ale także w zakresie automatyki, każdy projektant otrzymuje sprecyzowane wymogi, a powstały obiekt przystosowany jest do standardów funkcjonującego w zakładzie systemu sterowania i wizualizacji. Realizacja Istniejąca infrastruktura kabli sterowniczych pozwoliła na podłączenie sygnałów z studni głębinowych z centralną dyspozytornią w ramach budowy prototypu systemu. Przyszła kolej na wybór standardu komunikacji z pozostałymi obiektami. System powinien spełniać kryteria techniczne, a jednocześnie być atrakcyjny cenowo zarówno inwestycyjnie, jak i eksploatacyjnie. I właśnie to założenie było najtrudniejsze do spełnienia. Rys. 1. Schemat działania systemu Ostatecznie po kilkumiesięcznych analizach i testach różnych rozwiązań zapadła decyzja: radiomodemy a spośród nich najlepszym okazał się produkt firmy SATEL Oy. Wyższy początkowy koszt inwestycji rekompensowany jest przez praktycznie bezkosztową eksploatację, dzięki wysokiej niezawodności i pracy w wolnym od opłat paśmie częstotliwości. Pamiętać należy, że w tym okresie miesięczne opłaty za eksploatację modemu GPRS, czy SMS to koszt kilkudziesięciu złotych, a budowa linii kablowej na odległość kilku kilometrów między obiektami była niemożliwa. Pierwszy etap rozbudowy systemu to 8 pompowni ścieków. Analiza kosztów eksploatacji systemu GPRS pomogła w decyzji za roczne opłaty z tytułu opłat za transmisję danych z 8 pompowni można było kupić nowy radiomodem. Ponadto radiomodem gwarantuje niezależność od operatora sieci telefonii i właściciela APN, co sprawdziło się na przykładzie pozostałych elementów systemu. Transfer danych jest darmowy zatem obiekty są odpytywane na bieżąco wskutek czego ewentualne problemy z łącznością są wykrywane natychmiast. Monitorowanie obiektów może się odbywać cyklicznie w krótkich odstępach czasu, dając pełną wiedzę na temat stanu poszczególnych obiektów nie powodując zwiększenia kosztów eksploatacyjnych. Tej zalety nie posiadają systemy oparte na zdarzeniowym wysyłaniu informacji. System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Strona 2 z 6

W celu zapewnienia prawidłowej pracy obiektów, pompownie ścieków zostały wyposażone w sterowniki swobodnie programowalne oraz radiomodemy z możliwością przesyłania informacji na odległość. Tego typu rozwiązania cechują się ogromną elastycznością pod względem swobodnej parametryzacji i zdalnego sterowania. Same pompownie stanowią autonomiczne obiekty pracujące w trybie automatycznym. Wymagają one jednak bieżącego dozoru ze strony obsługi, prac konserwacyjnych, usuwania zakłóceń w pracy poszczególnych urządzeń. Rys. 2. Projekt sieci radiomodemów wykonany w programie SaTerm Dla zapewnienia bieżącej kontroli pracy konieczne jest systematyczne doglądanie obiektów. Jednak nawet codzienne sprawdzanie stanu pompowni nie zapewnia bezprzerwowej pracy każdej z nich, a nawet kilkugodzinna przerwa w pracy (np. wskutek braku zasilania) stanowi potencjalne zagrożenie utraty zdolności odbioru ścieków z poszczególnych zlewni czy wręcz w konsekwencji zagrożenie skażenia środowiska. Z uwagi na stosunkowo duże odległości pomiędzy pompowniami częsta kontrola pompowni powoduje wzrost kosztów. Dzięki rozbudowie systemu monitoringu o funkcję komunikacji radiomodemowej, możliwe jest powiązanie sygnałów z poszczególnych obiektów w spójnym systemie wizualizacji i sterowania. Wykorzystanie tego potencjału daje następujące korzyści: natychmiastowa informacja o zakłóceniach i awariach urządzeń, bezzwłoczna reakcja obsługi na zdarzenia ruchowe, możliwość podjęcia działań zapobiegających skutkom awarii, analiza pracy systemu kanalizacyjnego na podstawie zarejestrowanych zdarzeń, oszczędności kosztów poprzez ograniczenie częstotliwości kontroli urządzeń bezpośrednio na obiekcie, rozłożenie w czasie retencji układu poprzez odpowiednie sterowanie przepływem ścieków w przypadku braku zasilania poszczególnych pompowni. System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Strona 3 z 6

Rys. 3 - Synoptyka pompowni ścieków W celu realizacji powyższych możliwości należało zaprojektować i wykonać system sterowania nadrzędnego i wizualizacji zdolnego do realizacji następujących założeń technologicznych: wykonanie i uruchomienie sieci sterowników w trybie master-slave, przesłanie i zobrazowanie na ekranach synoptycznych sygnałów z obiektów, wygenerowanie sygnałów alarmowych na stacji wizualizacji, opracowanie algorytmu sterowania nadrzędnego dla sterowników obiektowych. Przedsiębiorstwo posiada już zalążek systemu monitoringu stacji wodociągów i ujęcia wody zbudowany w oparciu o sterownik PLC oraz stanowisko wizualizacji pracy urządzeń na platformie systemu SCADA. Moc obliczeniowa sterownika oraz licencja programu SCADA zostały przewidziane pod rozbudowę systemu o kolejne obiekty. System ten stanowi doskonałą bazę pod rozbudowę ujednoliconego monitoringu. Rys. 4 - Wizualizacja hydroforni sieciowej System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Strona 4 z 6

Po analizie założeń technologicznych oraz inwentaryzacji wyposażenia pompowni i istniejącego systemu monitoringu wybrany został sposób realizacji zadania. Z uwagi na znaczne odległości pomiędzy poszczególnymi obiektami koszt budowy sieci w wersji kablowej czy światłowodowej przewyższał możliwości inwestycyjne przedsiębiorstwa. W celu umożliwienia zbierania sygnałów o zdarzeniach przewidziano komunikację na bazie radiomodemów w paśmie 869 MHz. Jest to zakres częstotliwości przeznaczony do transmisji radiowej o niedużej mocy zapewniającej jednak łączność na odległości do ok. 5 km. Istotną cechą tego pasma jest to, że użytkownicy mogą stosować urządzenia bez konieczności starania się o przydział częstotliwości i tym samym nie ponoszą opłat za używanie urządzeń. Dzięki temu monitorowanie obiektów może się odbywać cyklicznie w krótkich odstępach czasu dając pełną wiedzę na temat stanu poszczególnych obiektów, nie powodując zwiększenia kosztów eksploatacyjnych. W celu realizacji zadania należało opracować koncepcję systemu komunikacyjnego oraz wykonać testy zasięgu łączności radiowej w oparciu o dostępne urządzenia. Na obiektach wykonano testy radiomodemów RACOM oraz SATEL Oy. Po analizie uzyskanych parametrów wybrany został radiomodem SATELLINE-3AS 869. Następnie został określony protokół komunikacyjny MODBUS RTU jako najkorzystniejszy cenowo i technicznie. Nie bez znaczenia jest fakt, że przedsiębiorstwo posiada urządzenia, które są wyposażone w protokół Modbus lub posiadają możliwość rozbudowy o ten protokół niewielkim kosztem. Do zarządzania transmisją zainstalowany został procesor komunikacyjny w formie karty rozszerzeń do sterownika PLC. Następnie zamontowano radiomodem w Stacji Wodociągów i skonfigurowano oprogramowanie radiomodemów i sterowników. Kolejny etap obejmował opracowanie algorytmu sterowania nadrzędnego pompowniami. Cały system został połączony z wizualizacją za pośrednictwem serwera OPC, a program SCADA uległ rozbudowie o ekrany synoptyczne obrazujące zdarzenia na poszczególnych pompowniach. Korzyści Można dywagować: po co wyważać otwarte drzwi, skoro wiele firm oferuje gotowe systemy nadzoru? Tego typu rozwiązanie wymaga większego zaangażowania i świadomości od użytkownika końcowego. Jest to wybór indywidualny oparty na przeświadczeniu, że najlepiej dostosowany system może powstać przy dużym udziale odbiorcy. Oferta gotowych produktów z reguły zawiera wąską działkę typowych rozwiązań (pompownia, studnia, hydrofornia itp.), a w dacie wdrożenia systemu jest bardzo uboga. Włączenie innego, nietypowego obiektu staje się wówczas problemem. Opisywany system jest na tyle elastyczny, że obsługuje kilka typów pompowni ścieków, w tym pompownię próżniowo tłoczną, hydrofornie sieciowe różnych producentów, terenowe zbiorniki wody pitnej, studnie głębinowe z sterowaniem dostosowanym do stref taryfowych energii elektrycznej. W następnej kolejności na podłączenie wytypowane są dwie oczyszczalnie i planowane ujęcie wody ze stacją uzdatniania. Samych radiomodemów w systemie pracuje obecnie 47 sztuk. Pierwotna sieć radiomodemów zapewniała łączność z pompowniami ścieków będących w zasięgu masztu centralnego. System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Strona 5 z 6

System jest systematycznie modyfikowany przez użytkownika i dostosowywany do aktualnych potrzeb. Dzięki elastyczności rozwiązania bywa, że algorytm jest modyfikowany pod potrzeby rozruchu kolejnego obiektu czy też analizy pracy wybranego urządzenia. Wiele funkcji zostało zaimplementowanych z inicjatywy pracowników, którzy zgłaszają potrzebę konkretnej informacji pomocnej im w pracy skutkiem czego systematycznie rozwijana jest funkcjonalność pod potrzeby obsługi. Na dzień dzisiejszy, dzięki funkcji retransmisji, jaką posiada każdy z radiomodemów, łączność dociera do najdalszych urządzeń na sieci wod-kan. Paradoksalnie pomimo znacznie dzisiaj większej (i tańszej) oferty rozwiązań na rynku komunikacji bezprzewodowej, w dalszym ciągu roczne oszczędności z tytułu braku opłat za transfer równoważą zakup jednego radiomodemu, a użytkownik jest w pełni niezależny od zewnętrznych operatorów podsumowuje Wojciech Iwan, Kierownik Zakładu Wodociągów i Kanalizacji w PUK Ropczyce. Wojciech Iwan Kierownik Zakładu Wodociągów i Kanalizacji Przedsiębiorstwo Usług Komunalnych w Ropczycach Sp. z o.o. System zdalnego monitoringu i sterowania urządzeń wod-kan w Przedsiębiorstwie Usług Komunalnych w Ropczycach Strona 6 z 6