Современные технологии измерений

Применение коммуникационных модулей и блоков питания серии БПЭК в системах телеметрии пунктов учёта газа (в составе ПТК «Газсеть»)

Одним из важных вопросов построения систем автоматического сбора данных с узлов учёта газа является организация надёжной и недорогой в обслуживании и эксплуатации связи между  измерительными приборами (источниками информации) и центром сбора и обработки данных. Также при организации передачи данных приходится учитывать такие особенности как:
- территориальная удалённость узлов учёта газа от центра сбора и обработки данных;
- необходимость размещения оборудования во взрывоопасной зоне
- отсутствие в ряде случаев возможности подключения к внешней сети электропитания.

На практике узлы учёта газа территориально могут размещаться как в непосредственной близости от центра сбора и обработки данных, так и на значительном удалении от него. Помещение, в  котором размещён узел учёта газа, может относиться как к взрывоопасной, так и к не взрывоопасной зоне. Также имеется ряд случаев, когда к пункту учёта газа экономически нецелесообразна подводка внешней сети электропитания, то есть всё установленное на нём оборудование должно иметь автономные источники питания.

Таким образом, не существует единого технического решения,  удобного для всех вариантов. По этой причине существует ряд современных решений для организации сбора данных с узлов учёта газа.

1. Проводное соединение с центром сбора и обработки данных

Для узлов учёта газа, расположенных в непосредственной близости от центра сбора и обработки данных, наиболее целесообразным является применение кабельного соединения измерительного комплекса (корректора объёма газа) и компьютера, установленного на рабочем месте оператора.

Применение интерфейса RS422 позволяет связывать корректор и компьютер на расстоянии до 1200 метров.

Примером такой реализации может быть пункт учёта в котельной.

Блок питания БПЭК-02/М с барьерами искрозащиты

Назначение:

  • питание электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 и других взрывозащищенных устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» стабилизированным напряжением;
  • ретрансляция импульсного информационного сигнала от взрывозащищенного устройства во взрывобезопасную зону;
  • ретрансляция сигналов (линий) интерфейса RS485 (полный дуплекс) во взрывоопасную зону;
  • преобразование сигналов интерфейса RS485 в RS232 для подключения модема, принтера или компьютера.

Область применения:

  • БПЭК-02/М применяется в составе системы сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 установленных во взрывоопасной зоне.
  • Блок питания БПЭК-02/М устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между коректором и БПЭК-02/М 300 м.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между БПЭК-02/М и компьютером 1200 м.

Блок питания БПЭК-03 с барьерами искрозащиты

Назначение:

  • питание стабилизированным напряжением электронных температурных корректоров объёма газа ТС215, ТС220 и других устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», расположенных во взрывоопасной зоне; 
  • ретрансляция сигналов интерфейса RS232 во взрывоопасную зону.

Область применения:

  • Блок питания БПЭК-03 применяется в составе системы сбора данных с температурных корректоров ТС215, ТС220, установленных во взрывоопасной зоне.
  • Блок питания устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между ТС215/ТС220 и БПЭК-03 50 м.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между БПЭК-03 и компьютером 1200 м.

Блок питания БПЭК-05

Назначение:

  • питание стабилизированным напряжением электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290; 
  • преобразование сигналов интерфейса RS485 в RS232 для подключения к корректору модема, принтера или компьютера.

Область применения:

  • Блок питания БПЭК-05 применяется в составе системы сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 установленных вне взрывоопасной зоны.
  • Блок питания устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между коректором и БПЭК-05 300 м.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между БПЭК-05 и компьютером 1200 м.

 

2. Передача данных по сети сотовой связи стандарта GSM

В последнее время наибольшее распространение получила передача данных по каналам сотовой связи с применением GSM модемов. К достоинствам данного технического решения можно отнести следующее:
- возможность оперативно получать информацию с контрольно-измерительного оборудования независимо от степени его удалённости от пункта сбора и обработки данных;
- независимость от наличия выделенной телефонной линии;
- относительно невысокую стоимость обслуживания и эксплуатации.

Блок питания БПЭК-02/МТ с барьерами искрозащиты, резервным источником питания и GSM модемом

Назначение:

  • питание стабилизированным напряжением электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 и других  взрывозащищенных устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», размещённых во взрывоопасной зоне; 
  • ретрансляция сигналов четырехпроводного интерфейса RS485 (полный дуплекс) во взрывоопасную зону;
  • трансляция информации с подключённых к нему устройств в GSM сеть.

Область применения:

  • Блок питания БПЭК-02/МТ применяется в составе ПТК «Газсеть» для дистанционного сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 и других приборов учёта энергоресурсов установленных во взрывоопасной зоне.
  • Блок питания устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между корректором и БПЭК-02/МТ 300 м.

Особенности конструкции:

  • Блок питания имеет встроенный аккумулятор, что позволяет сохранять его полную работоспособность, включая функцию передачи данных через GSM модем, при отключении сетевого напряжения в течение не менее 24 часов.
  • В состав блока питания БПЭК-02/МТ входит модуль функционального расширения МР270, что позволяет выполнять подключение дополнительного (помимо GSM модема входящего в состав БПЭК-02/М) внешнего устройства с интерфейсом RS232 к интерфейсу постоянного подключения корректора ЕК260/ЕК270. В качестве внешних устройств могут выступать ПК, дополнительный модем, принтер и т. п.

Коммуникационный модуль БПЭК-03/Т с барьерами искрозащиты и GSM модемом

Назначение:

  • питание стабилизированным напряжением электронных температурных корректоров объёма газа ТС215, ТС220, Флоугаз Т расположенных во взрывоопасной зоне («искробезопасная электрическая цепь»); 
  • ретрансляция сигналов интерфейса RS232 во взрывоопасную зону;
  • трансляция данных с  корректора ТС215, ТС220, Флоугаз Т в GSM сеть 1800/900 МГц.

 Область применения:

  • Коммуникационный модуль БПЭК-03/Т применяется в составе ПТК «Газсеть» для сбора данных с температурных корректоров ТС215, ТС220, Флоугаз Т и других  взрывозащищенных устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», установленных во взрывоопасной зоне; 
  • Коммуникационный модуль БПЭК-03/Т устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между корректором и БПЭК-03/Т 50 м.

Коммуникационный модуль БПЭК-05/Т с GSM модемом

Назначение:

  • питание стабилизированным напряжением электронных корректоров объёма газа расположенных во взрывобезопасной зоне; 
  • трансляция данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 расположенных во взрывобезопасной зоне в GSM сеть 1800/900 МГц.

Область применения:

  • Коммуникационный модуль БПЭК-05/Т применяется в составе ПТК «Газсеть» для сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 установленных вне взрывоопасной зоны.
  • Коммуникационный модуль БПЭК-05/Т устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между корректором и БПЭК-05/Т 300 м.

3. Передача данных по сети сотовой связи стандарта GPRS

Возможность подключения к интернету с помощью сети с пакетной передачей данных – GPRS (General Packet Radio Service) позволяет передавать данные на существенно более высоких скоростях, чем это происходит при  передаче данных через GSM сеть. Так максимальная (теоретическая) скорость передачи данных через GPRS сеть может составлять 171,2 кбит/c., в то время как скорость передачи через GSM сеть составляет всего лишь 9,6 кбит/с. При этом оплата за пользование сетями сотовой связи осуществляется не за объем переданной информации, а за время сеанса связи. Таким образом, одним из существенных преимуществ применения технологии передачи данных по стандарту GPRS является её экономичность вследствие значительно меньшего времени сеанса связи, необходимого для передачи объёма данных.

Коммуникационный модуль  БПЭК-02/Т  с барьерами искрозащиты, резервным источником питания и GSM/GPRS модемом

Назначение:

  • питание стабилизированным напряжением электронных корректоров объёма газа и других  взрывозащищенных устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», размещённых во взрывоопасной зоне; 
  • ретрансляция сигналов четырехпроводного интерфейса RS485 (полный дуплекс) во взрывоопасную зону;
  • трансляция информации с подключённых к нему электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, ТС220, СПГ76х, СПГ74х, Флоугаз, Флоугаз Т, Ирвис в GSM/GPRS сеть.

Область применения:

  • БПЭК-02/Т применяется в составе ПТК «Газсеть» для дистанционного сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, ТС220, СПГ76х, СПГ74х, Флоугаз, Флоугаз Т, Ирвис и других приборов учёта энергоресурсов установленных во взрывоопасной зоне.
  • БПЭК-02/Т устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между корректором и БПЭК-02/Т 300 м.

Особенности конструкции:

  • БПЭК-02/Т имеет встроенный бесперебойный источник питания (комплект литиевых батарей), что позволяет сохранять его полную работоспособность, включая функцию передачи данных через GSM/GPRS модем, при отключении сетевого напряжения в течение не менее 96 часов.
  • В режиме GPRS БПЭК-02/Т может использовать протокол FTP или TCP/IP:
  • При использовании протокола FTP БПЭК по расписанию или в случае аварийных ситуаций передает содержимое архивов и служебную информацию на сервер.
  • Использование протокола TCP/IP позволяет:
    - организовать гибкий обмен данными, когда сервер запрашивает не только заранее определенные параметры и архивы, но и данные корректора или БПЭКа не предусмотренные штатным протоколом;
    - организовать мониторинг прибора в режиме реального времени.
  • Для увеличения надежности передачи информации БПЭК-02/Т оснащены двумя СИМ картами. Рекомендуется использовать СИМ карты различных операторов. В случае перебоев со связью у одного из операторов, БПЭК-02/Т переключиться на резервный канал.
  • При необходимости БПЭК-02/Т поддерживает связь с двумя серверами: потребитель – поставщик. При этом данные архивов корректора передаются на два различных сервера.
  • Наличие архива питания, в который протоколируется время включения/выключения внешнего питания.
  • Наличие архива событий. В данный архив заносится информация по состоянию 4 свободно программируемых входов (НЗ/НР). В том числе возможно подключение выхода корректора «тревога». Модуль БПЭК может формировать СМС сообщение или внеочередной сеанс связи при изменении состояния любого из входов.
  • Наличие архива сеансов связи. В данный архив заносится информация о всех проведенных сеансах связи модуля БПЭК с сервером связи, в том числе наименование оператора связи, уровень сигнала сотовой связи, тип соединения, продолжительность сеанса связи.

Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04/ТС с барьерами искрозащиты и GSM/GPRS модемом

Назначение:

  • ретрансляция сигналов интерфейса RS232 с температурных корректоров объёма газа ТС215, ТС220 во взрывоопасную зону;
  • трансляция данных с температурного корректора объёма газа ТС215, ТС220, расположенного во взрывоопасной зоне в GSM/GPRS сеть 1800/900 МГц.

Область применения:

  • Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04/ТС применяется в составе ПТК «Газсеть» для дистанционного сбора данных с температурных корректоров объёма газа ТС215, ТС220, установленных на узлах учета газа, установленных во взрывобезопасной зоне, на которых отсутствует возможность подключение к сети внешнего электропитания.
  • Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04/ТС устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между ТС220 и БПЭК-04/ТС 50м.

Особенности конструкции:

  • Автономное питание от литиевых батарей.
  • Срок автономной работы БПЭК-04/ТС без замены встроенных элементов питания может составлять до 5 лет.

Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04/ЕК с барьерами искрозащиты и GSM/GPRS модемом

Назначение:

  • ретрансляция сигналов интерфейса RS485 во взрывоопасную зону;
  • трансляция данных с электронных корректоров ЕК260, ЕК270, ЕК280, КЕ290 и других устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», расположенных во взрывоопасной зоне в GSM/GPRS сеть 1800/900 МГц.

Область применения:

  • Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04/ЕК применяется в составе ПТК «Газсеть» для дистанционного сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 установленных на узлах учета газа, расположенных во взрывобезопасной зоне, на которых отсутствует возможность подключение к сети внешнего электропитания.
  • Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04/ЕК устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между корректором и БПЭК-04/ЕК 300м.

Особенности конструкции:

  • Автономное питание от литиевых батарей.
  • Срок автономной работы БПЭК-04/ЕК без замены встроенных элементов питания может составлять до 5 лет.

Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04Ех во взрывозащищённом исполнении с GSM/GPRS модемом

Назначение:

  • трансляция данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, Флоугаз температурного корректора ТС220, а также других устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», расположенных в взрывоопасной зоне в GSM/GPRS сеть 1800/900МГц.

Область применения:

  • Автономный коммуникационный модуль БПЭК-04Ех применяется в составе ПТК «Газсеть» для дистанционного сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, Флоугаз и температурных корректоров ТС220 установленных на узлах учета газа, установленных во взрывобезопасной зоне, на которых отсутствует возможность подключения к сети внешнего электропитания.
  • БПЭК-04Ех устанавливается непосредственно во взрывоопасной зоне, в местах, где комплексы учёта газа дистанционно удалены не только от линий телефонной связи, но и от сетей электропитания.

Особенности конструкции:

  • Автономное питание от литиевых батарей.
  • Срок автономной работы БПЭК-04Ех без замены элементов питания может составлять до 5 лет.

 

Коммуникационный модуль   БПЭК-05/ТМ с GSM/GPRS модемом

Назначение:

  • питания стабилизированным напряжением электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290, СПГ-761 (мод. 01, 02), Ирвис;
  • трансляции данных с электронного корректора в GSM/GPRS сеть 1800/900 МГц

Область применения:

  • БПЭК-05/ТМ применяется в составе ПТК «Газсеть» для дистанционного сбора данных с электронных корректоров объёма газа ЕК260, ЕК270, ЕК280, ЕК290 и СПГ-761 (мод. 01, 02), Ирвис установленных вне взрывоопасной зоны.
  • Коммуникационный модуль БПЭК-05/Т устанавливается вне взрывоопасной зоны.
  • Максимальная длинна соединительного кабеля между корректором и БПЭК-05/Т 300 м.

 

Автономный контроллер КПРГ-06 во взрывозащищённом исполнении с GSM/GPRS модемом

Назначение:

  • обеспечение контроля параметров работы газорегуляторных пунктов с одной или двумя линиями редуцирования, а также с функцией учёта расхода газа, с последующей передачей полученной информации по каналу сотовой связи стандарта GSM /GPRS на сервер сбора и анализа данных;
  • трансляция данных с электронных корректоров ЕК260, ЕК270 и других устройств с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», расположенных во взрывоопасной зоне в GSM/GPRS сеть 1800/900 МГц.

Область применения:

  • Контроллер КПРГ-06 применяется в ПТК «Газсеть» в составе автономных систем телеметрии узлов учета газа и узлов редуцирования давления газа, расположенных во взрывобезопасных зонах, при отсутствии сети внешнего электропитания.
  • Контроллер КПРГ-06 может быть установлен непосредственно во взрывоопасной зоне.

 Технические характеристики:

  • Рабочий диапазон температур окружающей среды                                                             -40 …+55°С
  • Степень защиты от воздействия окружающей среды                                                IP65
  • Вид взрывозащиты контроллера                                                                              1 Ex ib IIB T5
  • Количество дискретных входов типа «сухой контакт»                                              16 шт.
  • Количество информационных входов (контролируемое оборудование):                            
  • - датчик давления газа                                                                                              4шт.
  • - датчик перепада давления на фильтре газа                                                            4шт.
  • - датчик температуры  внутри помещения (встроенный)                                            1шт.
  • - датчик температуры  газа в трубопроводе                                                             3шт.
  • - сигнализатор загазованности метана (CH4)                                                             2шт.
  • - сигнализатор загазованности окиси углерода (СО)                                                 2шт.
  • - электронный корректор объёма газа  ЕК270 (ЕК260)                                              2шт.
  • Питание контроллера КПРГ-06 и подсоединённых к нему датчиков –  автономное, от встроенного комплекта литиевых батарей, расположенных внутри корпуса контроллера.
  • Время автономной работы контроллера КПРГ-06 с подсоединёнными к нему датчиками от встроенного комплекта литиевых батарей при штатном режиме работы – не менее 4-х лет.

Коммуникационные модули серии БПЭК

Технические характеристики

Коммуни-
кационный
модуль

Работа с корректорами

Диапазон рабочих температур

Маркировка взрывозащиты

Электрическое питание

Протокол канала связи телеметрии

Наличие резервного оператора связи (наличие 2-х  SIM карт)

Дискретные входы

Питание от сети 220В 50Гц

Авто-номное

     

БПЭК-02/М                

ЕК260-290

от -20 до +50°С

[Ex ib] IIB

Да

-

-

-

-

БПЭК-02/МТ            

ЕК260-290

от -20 до +50°С

[Ex ib] IIB

Да

12 B,      7 Ач

CSD

-

-

БПЭК-02/Т              

ЕК260-290, ТС220, СПГ76х, СПГ74х, ФЛОУГАЗ, ФЛОУГАЗ-Т, Ирвис

от -40 до +55°С

[Ex ib] IIB

Да

10.8 В, 19 Ач

CSD,  TCP или FTP/IP (по выбору пользователя)

Да

4 шт.

БПЭК-03/Т        

ТС220, ФЛОУГАЗ-Т

от -40 до +55°С

[Ex ib] IIB

Да

-

CSD,  TCP/IP или FTP (по выбору пользователя)

   

БПЭК-04/ТС  

ТС 215, ТС220

от -40 до +55°С

[Ex ib] IIB

-

7.2 В, 28 Ач

CSD,  TCP или FTP (по выбору пользователя)

   

БПЭК-04/ЕК

 

ЕК260-290

от -40 до +55°С

[Ex ib] IIB

-

7.2 В, 28 Ач

CSD,  TCP/IP или FTP (по выбору пользователя)

   

БПЭК-04Ех       

ЕК260-290, ТС220,  ФЛОУГАЗ, ФЛОУГАЗ-Т, Ирвис

от -40 до +55°С

1 Ex ib IIB T5

-

7.2 В, 28 Ач

CSD,  TCP/IP или FTP (по выбору пользователя)

Да

4 шт.

БПЭК-05                   

ЕК260-290

от -20 до +50°С

-

Да

-

-

-

-

БПЭК-05/ТМ        

ЕК260-290, СПГ76х, СПГ74х,

от -40 до +55°С

-

Да

-

CSD,  FTP

-

-

БПЭК-05/Т         

ЕК260-290

от -40 до +55°С

-

Да

-

CSD

-

-

КПРГ-06

ЕК260-290

от -40 до +55°С

1 Ex ib IIB T5

-

7.2 В,  42 Ач

CSD,  TCP/IP или FTP (по выбору пользователя)

Да

16 шт.