ЕИП в промышленном секторе газопотребления

Единое информационное пространство на базе ПТК «Газсеть» представляет собой совокупность программных модулей и оборудования, предназначенных для автоматизации сбора данных, диспетчерского контроля, обслуживания узлов учёта газа (УУГ) и газорегуляторных пунктов (ГРП).

ПТК «Газсеть» позволяет получать первичные данные с корректоров объема газа серий ЕК, ТС, СПГ, ФЛОУГАЗ и ИРВИС. Помимо приборов, установленных в коммунально-бытовом и промышленном секторах, ПТК «Газсеть» собирает данные с узлов учёта газа в бытовом секторе. Для сбора данных у населения используются модули телеметрии ТМР-01 и счетчик газа СМТ-Смарт со встроенным коммуникационным модулем.

Для сбора данных в промышленном секторе используется ПК "Газсеть: Экстра". Данный программный продукт устанавливается на сервер сбора данных газопоставляющей организации. В состав ПО входят:

• Приложение «Пульт диспетчера». Используется для контроля собираемости данных, анализа данных учёта газа, представления отчётов о потреблении газа и параметризации коммуникационных модулей.
• Web-интерфейс «Газсеть: Онлайн», представляет собой Web-приложение, позволяющее контролировать состояние узла учёта и потребление за различные интервалы времени. Может использоваться в качестве личного кабинета потребителя, для получения актуальной информации о потреблении газа.
• Сервер сбора данных. Используется для автоматизации сбора данных с приборов учёта газа. Поддерживает каналы связи: RS232, TCP, FTP и CSD.
• SOAP-интерфейс «Газсеть: Шлюз». Предназначен для экспорта актуальных данных, собранных в БД Газсеть, в различные системы анализа баланса, например, «ИУС-ГАЗ».

Благодаря комплексному решению по организации сбора данных ПТК «Газсеть» позволяет объединить данные учёта газа с различных приборов всех секторов газопотребления. Данный материал подробно описывает организацию единого информационного пространства на базе ПТК «Газсеть» в промышленном секторе.

Ниже представлены существующие варианты сбора данных с узлов учёта газа в промышленном секторе:

1. Ручной сбор данных

Потребители газа обязаны ежемесячно передавать показания корректора объёма газа Поставщику газа. Если узел учёта оснащён модемом или прибором телеметрии, Поставщик может организовать сбор данных дистанционно и в автоматическом режиме, т.е. под управлением программного обеспечения на сервере.

Даже в случае применения «Газсеть: Экстра», когда сбор данных с большинства узлов учёта автоматизирован, невозможно полностью исключить ручной опрос корректоров, т.е. сбор данных оператором посредством коммуникационной программы. Если временно неисправен канал удалённой связи с узлом учёта, то необходим выезд оператора на объект газоснабжения. Обычно используют оптический кабель-адаптер и ноутбук с ПО «Газсеть: Стандарт» («Газсеть: ТС»). Если коммуникационный модуль исправен, то ручной сбор данных возможен и в дистанционном режиме — например, по каналу GSM/CSD.

2. Автоматический сбор данных. Сервер РГК

При большом количестве обслуживаемых узлов учёта многочисленность контролируемых и настраиваемых параметров, рутинное повторение ручных операций превращают ручной сбор данных в трудоёмкую, сложную и малоэффективную деятельность оператора.

В системе автоматического сбора данных, такой как ПТК «Газсеть: Экстра», все ручные операции заменяются системой распределённых программных модулей. На оператора ложатся обязанности по настройке конфигурации программного обеспечения сервера, а также наблюдению за нормальной работой комплекса. Таким образом, оператор системы становится её диспетчером и администратором.

На рисунке схематично отображено то, что данные от многих узлов учёта передаются через телекоммуникационные сети и попадают на сервер РГК. Сбор данных осуществляется в полностью автономном режиме, не требуя вмешательства человека. Оператор-диспетчер, однако, может добавлять или удалять узлы учёта, изменять периодичность их опроса, наблюдать собираемость данных, контролировать бесперебойность работы всех программных и аппаратных элементов, запускать экстренный опрос группы узлов учёта. Диспетчер системы — первый, кто узнаёт об отказах телеметрии, тревогах или несанкционированных вмешательствах в технологические процессы. Он же может принять меры по решению проблем.

При передаче данных по основному каналу GPRS/TCP все новейшие архивные данные о потреблении газа появляются на сервере ПТК «Газсеть: Экстра» за 10-15 секунд. После обработки все данные отображаются в приложениях «Анализ данных» и «Пульт диспетчера». Данные всегда доступны через Интернет и на удалённых клиентских местах, например, отделениям региональных газовых компаний.

В автоматическом режиме новейшие данные транслируются в сторонние информационные системы анализа баланса газа (например, ИУС-ГАЗ, СКАДА-АНТ) и биллинговые системы (например, АИС РНГ, АИС-Регионгаз).

ПТК «Газсеть: Экстра» позволяет эргономично контролировать множество узлов учёта, расположенных на протяжённой территории. Автоматический сбор данных, многопользовательская среда позволяют организовать наиболее эффективный учёт газа в масштабах крупного предприятия или региона.

3. Многообразие решений по передаче первичной информации

Технологическую базу для построения единого информационного пространства на базе ПТК «Газсеть» обеспечивают готовые решения по передаче первичных данных от УУГ до центрального хранилища.

При разработке систем передачи данных от УУГ приходится учитывать такие основные факторы:

• надёжность или бесперебойность связи;
• экономичность при эксплуатации и обслуживании;
• удалённость УУГ от центра сбора и обработки данных;
• наличие установленного на УУГ блока питания или коммуникационного оборудования;
• совместимость коммуникационного модуля с типом прибора учёта газа;
• возможность подключения оборудования к внешней сети электропитания;
• необходимость размещения оборудования во взрывоопасной зоне;
• необходимость подключения к коммуникационному модулю датчиков первичной информации;
• необходимость интерактивного или автоматического сбора данных.

Из-за разнообразия реальных условий расположения и эксплуатации узлов учёта невозможно предложить универсальное техническое решение, пригодное во всех случаях. По этой причине в ПТК «Газсеть» применяется целый ряд современных решений организации передачи данных от узлов учёта газа.

При выборе оптимального варианта связи специалисты-проектировщики могут в каждом конкретном случае применить коммуникационный модуль из разработанного ООО «Техномер» семейства приборов БПЭК. В технической документации каждого из модулей сказано о совместимости с ПТК «Газсеть». На практике это означает, что приложения «Газсеть» позволяют с применением выбранного коммуникационного модуля производить или автоматический, или ручной сбор данных с УУГ — либо возможно и то и другое.

Ниже следует таблица с краткой характеристикой разработанных решений по передаче данных.

Передача данных по технологии сотовой связи GSM/GPRS (TCP/IP или FTP) является в настоящее время основным видом связи.

Канал передачи по GSM/CSD используется как дополнительный вид связи. Он применяется в тех случаях, когда связь по GSM/GPRS по каким-либо причинам реализовать невозможно, либо как средство для интерактивных сеансов связи, например, для чтения/записи параметров корректора.

3.1. Передача данных по GSM/CSD

Сбор данных с узла учёта газа по каналу CSD осуществляется по расписанию, которое задается индивидуально для каждого узла учёта. Пользователь указывает «периодичность опроса» — интервал в часах между сеансами связи. Прибор будет опрашиваться не чаще, чем через заданный интервал, а также с учётом опционального ежесуточного окна.

В отличие от GPRS-связи, связь по CSD даёт возможность «экстренного» или «интерактивного» опроса — пользователь может в любой момент (или в пределах окна), дозвониться до корректора для выгрузки архивов или записи параметров.

3.2. Передача данных по GSM/GPRS

Канал GPRS является более дешёвым и скоростным в сравнении с GSM/CSD. Сбор данных возможен только по расписанию, в автоматическом режиме. В промышленном секторе учёта газа применяются, в основном, коммуникационные модули с GPRS-модемом, реализующие комбинацию GSM/GPRS и GSM/CSD. Каждый режим связи осуществим внутри «своего» ежесуточного окна.

4. Преимущества организации единого информационного пространства на базе ПТК «Газсеть» с применением коммуникационных модулей БПЭК

Применение коммуникационных модулей БПЭК в сочетании с ПТК «Газсеть» даёт ряд преимуществ при создании ЕИП в региональной газовой компании:

• Высокая скорость сбора данных — до 15 секунд на опрос одного УУГ;
• Полная автоматизация сбора и доставки данных от УУГ до биллинговой системы;
• Защита передаваемых данных от несанкционированного изменения, при помощи контрольной суммы;
• Диспетчеризация и анализ данных тревог, влияющих на коммерческий учёт газа;
• Возможность интеграции с любыми сторонним информационными системами для экспорта собранных данных;
• Полная информация об истории газопотребления за весь период эксплуатации УУГ;
• Удалённая параметризация корректоров;
• Надёжный и скоростной алгоритм опроса по CSD;
• Возможность интеграции как промышленных, так и коммунально-бытовых и бытовых узлов учёта газа в единое информационное пространство посредством единого программно-технического комплекса «Газсеть».

5. Порядок диспетчеризации и диагностики узла учёта газа с помощью приложений «Пульт диспетчера» и «Анализ данных»

• В «Пульте диспетчера» пользователь может включить в систему сбора данных новый узел учёта газа или импортировать УУГ из БД учёта;
• Перед началом сбора данных требуется указать для УУГ канал связи, параметры соединения, расписание опроса, временные окна, данные о приборе телеметрии;
• В «Пульте диспетчера» можно в любой момент активировать или деактивировать сбор данных для одиночного УУГ либо сразу для группы, сформированной заранее;

• Для любого узла учёта газа, входящего в «Газсеть: Экстра» за любой выбранный период, доступна метрика полноты собранных данных, дата последнего сеанса опроса, новейшая архивная дата, собранная в БД. Собираемость данных можно оценить по метрике «Сеансы связи», которая рассчитывается как процентная доля успешных сеансов.
• Если собираемость с УУГ ниже 100%, целесообразно просмотреть историю сеансов во вкладке «Сеансы», связанной с выбранным УУГ. Если во время сеанса связи с прибором возник отказ, то в поле «Описание» можно прочесть текстовое сообщение.
• Первейший признак исправности узла учёта газа — это полнота данных. Если полнота данный узла учёта менее 100%, необходимо выбрать его в таблице «Узлы учёта газа» и перейти во вкладку «Сеансы связи», где отображается статистика сеансов связи. Например, если все сеансы связи — неудачные, значит узел учёта газа не отвечает на запросы сервера.
• Если на узле происходили тревоги по технологическому процессу, то в соответствующем столбце будет отображаться значок тревоги, при помощи которого возможно быстро определить тип информационного канала техпроцесса (расход, давление, температура, система).
• Чтобы проанализировать детальную информацию по тревогам УУГ, следует использовать приложение «Анализ данных». На вкладке «Потребление» можно просмотреть либо полный журнал тревог, либо таблицу «Таймеры событий» с суммарными длительностями важных и критичных событий.
• С помощью подробной истории событий, архива параметров корректора, архивов изменений и др. можно определить, правильны ли настройки корректора, исправен ли корректор, его встроенные датчики и интерфейсы.
• Встроенный в «Анализ данных» диалог «Опрос узла учёта» поможет специалисту ещё более глубоко изучить настройки и оценить нормальность работы корректора или счётчика газа, т. е. выполнить первичную диагностику, а при необходимости и параметризацию прибора.
• Если анализ настроек и поведения корректора свидетельствуют о его возможной неисправности, то принимается решение о его досрочной поверке и гарантийном ремонте.