Система удаленного радиомониторинга водопроводных станций

Заказчик: АО "Водоканал Ростова-на-Дону"
Разработчик:  ООО "КИП-Сервис", г. Краснодар

Ростовский водопровод основан в 1865 году. У Богатого источника была построена первая насосная станция, которая подавала воду в напорный резервуар вместимостью 250 м³. Вода самотеком распределялась по пятикилометровой чугунной водопроводной сети диаметром 75 мм. В то время население города составляло всего 20 тысяч человек. Сегодня Ростов-на-Дону — крупный город Южного федерального округа c численностью населения более полутора миллионов человек, а Ростовский водоканал стал одним из крупнейших предприятий коммунального хозяйства юга России. Помимо самого Ростова водоканал также обеспечивает водоснабжение городов Аксай и Батайск.

О предприятии
АО «Водоканал города Ростова-на-Дону» — стратегическое предприятие со строгим пропускным режимом. На территории организации расположено несколько зданий и сооружений: станция очистки воды, административный корпус, три водопроводные станции, семь резервуаров и вспомогательные сооружения. Для эффективной работы предприятия руководство водоканала посчитало необходимым реализовать систему централизованного мониторинга рабочих параметров на всех трех водопроводных станциях, а также их регистрацию и хранение для последующего анализа и экономических расчетов.  Поиск оптимального решения при организации автоматизированных комплексов на обширных территориях обнаружил целый ряд проблем. Одна из них — организация надежной связи между удаленными объектами и пунктами сбора и анализа информации. Из-за разнесенности станций по территории предприятия и сложности прокладки кабельных коммуникаций было принято решение об использовании отечественных комплектующих: радиомодемов НЕВОД-5 совместно с универсальными восьмиканальными измерителями-регуляторами ОВЕН ТРМ138 и SCADA-системой MasterSCADA компании "ИнСАТ"

Работа водопроводной станции
Станции являются центральным звеном в распределении чистой воды по всему городу. Вода от станции первого подъема и предварительной фильтрации по сети трубопроводов попадает на станцию очистки. Затем очищенная вода поступает в резервуары трех водопроводных станций, и далее происходит непосредственное распределение воды по различным районам города. При помощи соответствующих датчиков и преобразователей измеряются расход и давление, кроме этого осуществляется контроль уровня воды в резервуарах. Каждая водопроводная станция имеет свой номер и отвечает за водоснабжение определенных районов города:

• станция 2/2 подает воду в Пулковском и Батайском направлениях;
• станция 2/3 подает воду в Северном, Восточном и Октябрьском направлениях;
• станция 2/4 осуществляет дополнительную подачу воды на Северное и Восточное направления, а также обеспечивает подачу технической воды на ТЭЦ-2

Описание системы мониторинга
На каждой из трех водопроводных станций регистрируются несколько параметров: расход, давление (для каждого направления) и уровень воды в резервуарах. Первичные преобразователи (датчики давления, уровня, расходомеры) преобразуют реальные физические величины в унифицированные сигналы: 0…5 мА для расхода воды, давление и уровень в сигнал 4…20 мА. Затем унифицированные сигналы поступают на входы регулятора ТРМ138. Наличие у прибора универсальных аналоговых входов позволяет подключать к нему датчики различного типа в произвольной последовательности. 
При помощи встроенного интерфейса RS-485 регулятор ТРМ138 передает данные на радиомодем НЕВОД-5, который в свою очередь отправляет эту информацию на модем-приемник, установленный в диспетчерском пункте. Прием информации происходит одновременно от трех радиомодемов, а передача полученных данных осуществляется посредством интерфейса RS-232 на персональный компьютер с установленной системой MasterSCADA, которая обеспечивает мониторинг и регистрацию 22 параметров от 3 водопроводных станций. Схема системы мониторинга приведена на рис. 1.

Рис.1 Схема системы удаленного мониторинга

Радиомодем НЕВОД-5

Радиомодем НЕВОД-5 предназначен для передачи и приема цифровой информации при работе в составе распределенных сетей телеметрии, управления и автоматизации технологических процессов. Радиомодем представляет собой программно-управляемое приемно-передающее устройство, преобразующее сигналы стандартных последовательных интерфейсов RS-232 или RS-485 в радиочастотные посылки. Гибкая система настройки радиомодемов позволяет программировать их для работы в составе радиосетей самых разнообразных конфигураций.
Максимальное расстояние между двумя радиомодемами составляет около 10 км для открытой местности и до 7 км для городской или горной местностей. При определении расстояния между модемами рекомендуется проводить радиоразведку местности.

Регулятор ОВЕН ТРМ138
Благодаря наличию восьми универсальных независимых аналоговых входов и поддержке интерфейса RS-485 ТРМ138 подходит для решения описываемой задачи. Также прибор осуществляет местную индикацию регистрируемых параметров, что обеспечивает дополнительные удобства для обслуживающего персонала станций.
Универсальные входы прибора поддерживают следующие типы датчиков:

• термопары типа ТХК (L), ТХА (K), ТЖК (J), ТНН (N), ТПП (R), ТВР (А-1);
• термосопротивления 50М, 100М, 50П, 100П, ТСМ гр. 23, Pt100;
• датчики с унифицированными токовыми сигналами 0…5, 0…20, 4…20 мА;
• датчики с унифицированными сигналами по напряжению 0…50 мВ, 0…1В.

MasterSCADA
Система MasterSCADA компании ИнСат является одной из лучших сред визуализации технологических процессов, совместимых с приборами ОВЕН. Данный пакет позволяет наглядно отобразить любой технологический процесс в реальном времени на персональном компьютере. При этом программа предоставляет широкий набор функций, позволяющих управлять ходом процесса, осуществлять мониторинг и регистрацию различных параметров. Наличие библиотеки готовых элементов и типовых технологических объектов значительно упрощает работу с программой. 
В диспетчерской водоканала установлена бесплатная полнофункциональная версия пакета с ограничением на 32 точки ввода/вывода.




.