CC BY
37В.В. Васютинский, начальник отдела газоизмерительных систем
А.В. Ткалич, инженер-консультант отдела газоизмерительных систем ООО «Прософт-Системы»
аскуг: реальный шаг
к полноценному рынку газа
К 2011 г. в нашей стране должна появиться полноценная биржевая торговля газом. В рамках эксперимента с ноября 2006 г. осуществляется реализация газа ОАО «Газпром» и независимых производителей на электронной торговой площадке ООО «Межрегионгаз». С приходом на рынок конкурирующих поставщиков «голубого топлива», учитывая постоянный рост цен на него, коммерческий учет энергоресурсов становится неотъемлемой частью построения эффективного бизнеса. Понимая это, ООО «Межрегионгаз» была проведена огромная работа и сформирована инвестиционная программа, предполагающая, в частности, внедрение во всех региональных подразделениях автоматизированных систем коммерческого учета газа (АСКУГ).
ПРЕДПОСЫЛКИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ
В разработке унифицированных технических требований к системам АСГУК, наряду с крупнейшими институтами, активное участие принимали специалисты ООО «Прософт-Системы». Работы велись с 2006 г. совместно с компанией "АНТ-Информ", выполняющей роль генерального подрядчика в реализации программы АСКУГ ООО "Межрегионгаз". Автоматизированные системы коммерческого учета газа на базе решений "Прософт-Системы" позволяют получать исчерпывающую информацию о параметрах и объемах поставляемого газа в режиме реального времени, контролировать работу измерительного оборудования, а также осуществлять управление вспомогательными системами. В основе решений данной АСКУГ заложены несколько основных принципов:
• иерархическая, географически распределенная и легко масштабируемая система;
• минимизация затрат на модернизацию измерительных комплексов при подключении к системе;
• минимизация затрат на обслуживание и сопровождение;
• универсальность;
• максимальное использование имеющегося оборудования и каналов связи (в т.ч. существующих сетей операторов сотовой связи).
Масштабируемость предлагаемых решений позволяет задействовать
только самые необходимые ресурсы и оптимально проектировать систему сбора данных и телеметрии (СТМ) в соответствии с потребностями предприятия.
Благодаря разработанным унифицированным решениям для газовых компаний и опробованной технологии внедрения, специалисты «Прософт-Системы» способны обеспечить минимальные сроки и стоимость работ по созданию региональной АСКУГ.
Обладая своевременными и достоверными данными со своих узлов учета газа, газовая компания получает следующие возможности:
• повысить точность измерения объемов поставок;
• обеспечить оперативное измерение параметров качества газа;
• обнаруживать и регистрировать случаи нарушения дисциплины потребления (перерасходов/недоборов);
• определить места потерь газа;
• сократить эксплуатационные расходы;
• повысить достоверность учета потребления газа населением и промышленными предприятиями;
• исключить ошибки, обусловленные человеческим фактором, при подготовке пакета документов по поставке/ потреблению;
• повысить достоверность прогнозов поставок;
• своевременно определять неисправность приборов учета.
АРХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ
Построение АСКУГ на базе решений "Прософт-Системы" предполагает создание иерархической системы сбора и передачи данных - с нижнего уровня (узлов учета газа) на верхний (в диспетчерские центры). На уровне узла учета газа система обеспечивает сбор и передачу данных, поступающих от технологического оборудования, включающего в себя измерительные комплексы, датчики, хроматографы, а также контроллеры, управляющие вспомогательными системами. В диспетчерском пункте осуществляется сбор, обработка и сохранение технологических данных. Иерархическая структура АСКУГ является легко масштабируемой и может включать в себя произвольное количество УУГ, контрольных пунктов и диспетчерских центров. Одним из важнейших условий создания подобной системы, позволяющей объединить все требуемые объекты региональной газовой компании, является выбор стандартизированных протоколов для обмена данными между всеми компонентами.
В данной системе АСКУГ используются два общепризнанных стандарта, получившие на сегодняшний день максимальную распространенность и техническую поддержку как со стороны производителей различного оборудования и ПО, так и со стороны конечных пользователей. Это протоколы ОРС и 1ЕС60870-5-101/104 (МЭК104).
34 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
\\ № 9 \\ сентябрь \ 2003
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
№ 9 \\ сентябрь \ 2009
рис. 1. Формирование имени сигнала в системе рис. 2. общий вид диспетчерского По
Стандартизация всех видов передачи данных в системе на базе указанных протоколов максимально упрощает интеграцию и использование в системе разнородного оборудования и программных комплексов. Для прозрачного обмена данными на всех уровнях АСКУГ применяется единая система именования сигналов. При этом имя каждого сигнала от датчика или значения конкретного прибора автоматически формируется путем добавления читаемых префиксов, обозначающих уровни иерархической системы сбора данных. Сформированное таким образом уникальное имя содержит в себе полный путь для доступа к первичным преобразователям УУГ и другой информации, необходимой для функционирования системы.
Построение системы сбора данных с использованием иерархической структуры имен сигналов достаточно просто и быстро реализуется благодаря уникальному программному обеспечению '^рИШРС", занимающему лидирующие позиции на данном рынке. Высокую производительность и устойчивую работу системы оценили в реальных условиях такие региональные компании, как «Петербургрегионгаз», «Уралсевергаз» (НГК «Итера»), межрегиональные компании Республики
Татарстан, использующие данное ПО уже более чем на 1000 объектах. В этом году построение АСКУГ на базе решений ООО «Прософт-Системы» будет осуществляться в 12 регионах РФ, общее количество объектов при этом вырастет более чем в два раза. Высокой оценке системы со стороны газовых компаний способствует исключительно богатая функциональность системы:
• возможность организации «сквозного канала» (потребитель производит снятие данных непосредственно с интерфейса счетчика газа, независимо от подключения системы АСКУГ Региональной Газовой Компании);
• шифрование любых сегментов межсетевого трафика;
• поддержка таблиц глобальных псевдонимов.
Общий вид диспетчерского ПО, включая ПО «Администратор АСКУГ», приведен на рис. 2.
Аппаратной платформой для верхнего уровня является Коммуникационный сервер пульта управления СТМ. Общий вид АСКУГ приведен на рис. 3.
полевой уровень
Основным элементом контрольного пункта является коммуникационный шлюз (КШ) - собственная разработ-
ка компании «Прософт-Системы». КШ представляет собой промышленное исполнение PC-104, со встроенным контроллером телеметрии, встроенным источником бесперебойного питания и двумя GPRS модемами (для основного и резервного каналов связи). Температурный диапазон от -400С до +800С. Для использования в опасных зонах возможно искробезопасное исполнение, а также исполнение типа «взрывоне-проницаемая оболочка», что позволяет применять унифицированные решения для всех типов объектов. КШ осуществляет сбор информации от измерительных комплексов узлов учета о значениях расхода в соответствии с протоколами обмена конкретных вычислителей, получает показатели качества газа от хроматографа, принимает аналоговые и дискретные сигналы о значениях основных технологических параметров узла учета. Коммуникационный шлюз синхронизирует все данные по времени, сохраняет их при отсутствии связи с диспетчерским пунктом, автоматически переходит на резервный канал передачи данных и возвращается на основной, что обеспечивает надежную связь УУГ с диспетчером газовой компании. Кроме этого, КШ может измерять перепад давления, температуру в помещении
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ грс и системы газоснабжения \\ 35
Диспетчерский пулы Газовой Компании
Сервер базы данных АСКУГ
Рабочее место Администратора
Приложения визуализации и аналитики
Локальная сеть Газовой Компании
Коммуникационный сервер пульта управления СТМ с поддержкой резервирования
УУГ крупных потребителей
Коммуникационный шлюз
кш
Хрома- Импульс-
тограф ные рас-
ходомеры
п
УУГ средних и малых потребителей
Коммуникационный шлюз
кш-м
I I I
RS232 }
Датчики: дискрет-
Датчики: аналого-
Исполнительные устр-ва: задвижки
t>"<l
Импульсные расходомеры
УУГ ком.-быт. потребителей
Коммуникационный шлюз
КШ-Б
Импульсные расходомеры
рис. 3. общий вид АСкуг
и за его пределами,контролировать наличие питания, фиксировать случаи несанкционированного доступа в КШ или помещение УУГ. В линейке продуктов компании «Прософт-Системы» представлены также ПТК КШ-М (малые) и ПТК КШ-Б (бытовые), которые отличаются меньшими возможностями подключения устройств и отсутствием резервного канала связи. Эта версия используется для установки на узлах учета газа средних и малых потребителей.
КШ-М осуществляет опрос счетчиков газа, обеспечивает передачу на верхний уровень технологических параметров УУГ и архивов событий, данных встроенного комплекса телеметрии и сигналов с дискретных датчиков (например, от датчика открытия дверцы), ведется ло-
кальный архив, контролируется наличие напряжения сети 220В. При отсутствии внешнего питания имеется возможность аварийного переключения на встроенные литиевые батареи питания и перехода в «спящий» режим работы. При этом связь с верхним уровнем осуществляется по внутренним часам реального времени в соответствии с заданным расписанием. Срок работы КШ-М в «спящем» режиме составит 3-5 лет. На сегодняшний день для КШ и КШ-М реализована поддержка более 50-ти моделей корректоров (счетчиков) газа, и список постоянно расширяется. Особо отметим, что все решения на базе КШ и КШ-М позволяют получать данные с вычислителей расхода газа, не нарушая работу существующих АСУТП потребителя, подключаемых к порту
сквозного канала и продолжающих получать данные по расходу газа в прежнем режиме.
Самым простым устройством сбора данных является КШ-Б (бытовой) - применяется для получения данных с бытовых счетчиков газа, имеющих импульсный выход. КШ-Б устанавливается на объектах с малым потреблением (расходом) газа и обеспечивает сбор, хранение и передачу данных, полученных от бытовых счетчиков с импульсным выходом. Связь с верхним уровнем осуществляется по каналу GPRS.
реализация систем телеметрии в сети газораспределения
Не менее перспективным можно назвать реализацию АСКУГ в сети газораспределения, для которой компанией «Прософт-Системы» также разработаны унифицированная платформа, программное обеспечение и линейка оборудования. Оперативное получение данных о состоянии оборудования в случаях возникновения аварий и отображение полной картины на диспетчерском пункте являются эффективным инструментом для своевременного определения и предотвращения внештатных ситуаций в газотранспортной системе. Кроме этого, одним из результатов внедрения АСКУГ станет возможность точного сведения балансов при транспорте газа в сетях высокого и низкого давлений.
Предлагаемые компанией «Прософт-Системы» решения прошли добровольную сертификацию в системе Росстан-дарт и ГАЗПРОМСЕРТ, устройства сбора и передачи информации отвечают требованиям ГОССТАНДАРТА, предъявляемым к средствам измерений.
ProSoft
SYSTEMS
ооо «прософт-системы»
620102, россия, г. Екатеринбург, ул. волгоградская, 194а Тел.: +7 (343)376-28-20 Факс: +7 (343)376-28-30 e-mail: info@prosoftsystems.ru www.prosoftsystems.ru
36 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
\\ № 9 \\ сентябрь \ 200Э
