Есть идея? Есть готовая разработка: умная система мониторинга тепловых камер из Минусинска
Сколько времени нужно для того, чтобы определить место порыва на тепловой сети и отключить поврежденный участок? Даже в небольшом городе на это уходит не менее часа. Но перекрыть дефектный участок сети можно буквально за пару минут и удаленно, уверен ведущий инженер-программист цеха ТАИ Минусинской ТЭЦ Анатолий Азанов. Со своей разработкой автоматизации тепловых камер он стал победителем конкурса Аналитического центра Сибирской генерирующей компании.
— Анатолий Васильевич, ваша идея признана лучшей. Расскажите подробнее — в чем ее суть?
— Эта идея — результат многолетних наработок. Сейчас многие объекты теплосетевого хозяйства Минусинска, Абакана и Черногорска уже контролируются с помощью системы диспетчеризации на основе моей разработки. Речь идет о насосных станциях, тепловых пунктах, узлах учета тепловой энергии — к ним есть удаленный доступ, благодаря которому можно на расстоянии отслеживать и корректировать их работу. Тепловые камеры тоже являются объектами теплосетей, поэтому их подключение к системе диспетчеризации — логично. Оставался только вопрос с выбором состава оборудования.
Для контроля тепловой камеры важно видеть температуру, влажность воздуха, показания датчика затопления. Я подобрал подходящие комплектующие. Связь с сервером диспетчеризации предложил установить через сотовый интернет, а в местах, где слабый сигнал сотовой связи — через радиомодемную связь. Для управления запорной арматурой подобрал подходящий релейный модуль. Для тепловых камер, не подключенных к электрической сети, а таких большинство, предложил вариант врезки между прямым и обратным трубопроводами циркуляционного насоса для отопления, включенного в режиме генератора. Вырабатываемой электроэнергии по расчетам оказалось достаточно. Собранный макет проверил лично — в своей квартире сымитировал затопление тепловой камеры и предпринимаемые диспетчером действия. Свой эксперимент записал на видео и отправил в аналитический центр. И вот результат.
— Какой ожидается эффект от внедрения вашей разработки?
— Эффектов несколько. Во-первых, часто порывы в теплосетях не видны, пока не начнет выходить пар из тепловых камер, и кто-нибудь не сообщит об этом диспетчеру. Если тепловая камера подключена к системе диспетчеризации, при любой аварийной ситуации у диспетчера сработает сигнализация, а значит, более оперативно начнутся ремонтные работы. Во-вторых, если оснастить таким оборудованием много тепловых камер (а они связаны между собой лотками с трубопроводами, как паутина), то на основании показаний температуры и влажности воздуха в разных камерах можно примерно определить место порыва. В-третьих, диспетчер может оперативно дистанционно перекрыть воду на аварийном участке, что сократит потери теплоносителя и поможет бригадам теплосетевых подразделений СГК значительно экономить время, а это повлияет на общий срок отключения воды.
Еще моя разработка поможет снизить трудозатраты: система будет 24 часа в сутки контролировать состояние тепловых камер, а значит, нужно будет меньше обходов и проверок. Также диспетчеризация способствует улучшению условий труда ремонтных бригад по части техники безопасности. В аварийной ситуации им не надо будет открывать люки тепловых камер, которые в том числе находятся в небезопасных местах.В Абакане, где более 1500 тепловых камер, около 300 считаются удаленными и труднодоступными. Большинство из них находятся под оживленными участками автодорог. Ремонтные работы здесь всегда связаны с ограничением движения.
— Сколько будет стоить комплекс такого оборудования?
— Я собирал свой комплект на базе оборудования, приобретенного на маркетплейсах, поэтому весь комплект китайского производства. В совокупности потрачено около 7 тысяч рублей. Если делать автономное электроснабжение на базе циркуляционного насоса, то нужно добавить еще 10 тысяч рублей. Обычно в подобных решениях для сбора данных с датчиков и передачи управляющих воздействий на объекте устанавливают программируемый контроллер. Я реализовал решение без использования контроллера, что снизило стоимость комплекта наполовину. То есть я подобрал датчики и релейный модуль с цифровым интерфейсом RS-485, и сервер диспетчеризации обменивается данными с этими устройствами напрямую. Если говорить о массовом внедрении, надо будет подбирать другой состав оборудования, желательно отечественного производства (а такие аналоги есть), и с учетом требований импортозамещения. Кроме того, комплект оборудования для тепловой камеры надо будет собрать в небольшой шкафчик, а это тоже затраты. Поэтому стоимость будет выше. Но в любом случае эффект от внедрения должен оправдать эти затраты.
— Почему, как вы считаете, к такой разработке и реализации не пришли раньше?
— Потому, что, в первую очередь, есть необходимость диспетчеризации объектов, на которых работает какое-либо технологическое оборудование: подкачивающие насосные станции, центральные тепловые пункты, блочно-модульные котельные, узлы учета тепловой энергии. О диспетчеризации тепловых камер мало кто задумывается: их много, и они воспринимаются как инженерные сооружения, далекие от автоматизации.
Евгений Беляев начальник района тепловых сетей Абакана:
«Идея отличная. Но я, как специалист, который занимается обслуживанием всего теплосетевого хозяйства Абакана, понимаю, что еще нужно учесть тот факт, что часто наши теплосети проложены рядом с другими коммуникациями, например, трубами холодного водоснабжения. Сможет ли эта умная система реально оценить ситуацию, когда наши коллеги из других ресурсоснабжающих организаций начнут ремонтные работы? И еще один момент: учитывая необходимость электрофикации для работы оборудования, нужно продумать гидроизоляцию. Нюансов, конечно, много, но проект, действительно, нужный».
— Анатолий Васильевич, как получилось так, что вы, инженер Минусинской ТЭЦ, стали разработчиком проекта удаленного мониторинга для тепловых сетей? Ведь по сути это разные направления со своими особенностями.
— Раньше в Минусинске тепловые сети и подкачивающие станции относились к ТЭЦ, и тогда в том числе и мое подразделение занималось обслуживанием городских объектов теплоснабжения. Для диспетчеризации этих объектов мы и разработали нашу систему. Примерно пять лет назад теплосети были переданы в ЮСТК. Я инициативно решил продолжить обслуживание сервера диспетчеризации, поскольку это непростая задача и в случае передачи обслуживания в другие руки система может просто перестать работать. Да и работникам Минусинской ТЭЦ также полезно видеть, что происходит в тепловых сетях.
Мне было интересно расширять систему, и за последние годы совместно со специалистами ЮСТК мы подключили к диспетчеризации целый ряд объектов в Абакане, Черногорске и Усть-Абакане. Надеюсь, что руководство ЮСТК активизирует работу по подключению к системе и других объектов нашего региона, в том числе по части диспетчеризации тепловых камер. Тем более, что это уже полноценная готовая разработка — бери и ставь. Также хочу отметить, что наш сервер диспетчеризации виртуальный, расположен в пуле серверов СГК. То есть к нему можно подключать объекты любого региона присутствия СГК, было бы желание руководства региональных теплосетей. Диспетчеризация осуществляется через любой WEB-браузер с установленными правами доступа.— По вашему мнению, насколько отличается уровень автоматизации на ТЭЦ и в тепловых сетях?
— Конечно, уровень автоматизации на ТЭЦ значительно выше. Это определяется более сложным технологическим процессом. Но оборудование на ТЭЦ компактно сгруппировано, что упрощает обслуживание. В тепловых сетях большее внимание уделяется тепловым магистралям, автоматизация же остается вспомогательным звеном. В основном вопрос ставится в необходимости контроля за удаленными объектами, где работают какие-либо насосы или механизмы. Но в последнее время с появлением дешевых и умных средств автоматизации и с развитием мобильного интернета появляется возможность существенно расширить число контролируемых объектов, в том числе тепловых камер.
— Получается, что ваша разработка — своеобразный климат-контроль? Наверно, применять его можно не только в тепловых камерах?
— Конечно, такая система может пригодиться везде, где нужно следить за влажностью, температурой и уровнем грунтовых вод. Установить ее можно в подвалах, овощехранилищах, подземных гаражах и парковках. Но в первую очередь, конечно, мой проект направлен на автоматизацию тепловых камер теплосетей. По сути, мое решение является одной из реализаций популярного сейчас направления, называемого термином “умный дом”. И используемое мной оборудование можно с аналогичным успехом применять для других аналогичных задач. Например, я собирал и испытывал макеты для решения таких задач, как дистанционный контроль и управление системой отопления частного дома, систему поддержания заданной температуры и влажности воздуха в овощехранилище, систему автоматического полива в теплице на основании показаний датчиков влажности почвы, системы автоматического заполнения резервуара путем управления насосами, расположенными на значительном расстоянии от резервуара. Но главная задача разработки, конечно, мониторинг работоспособности оборудования объектов тепловых сетей.