Опыт разработки автоматизированной системы управления технологическими процессами центральных тепловых пунктов (на примере ЦТП г. Фокино) Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

рудование), устанавливает исходным уровень качества и надежности оборудование, транспортные средства, средства механизации и автоматизации, которая может быть информацией для установления условий труда работников при организации рабочих мест на предприятии (организации, учреждении).

Надежность оборудования, транспортных

средств, средств механизации и автоматизации представляет собой показатель, который изменяется в эксплуатационных условиях. Изменение надежности влечет за собой изменение факторов производственной среды и трудового процесса -вредных и (или) опасных производственных факторов.

Таким образом, условия труда будут изменяться пропорционально изменению надежности оборудования, транспортных средств, средств механизации и автоматизации, которые влияют не только на трав-мобезопасность, но и сопровождающих технологический процесс (режим работы) показателей гигиенических показателей безопасности условий труда.

Необходимо сопоставить изменение надежности с изменениями условий труда работников на рабочих местах, что позволит создать предпосылки к прогнозированию изменения условий труда в реальных условиях, а в дальнейшем к оценке риска работников осуществляющих свою деятельность во вредных и (или) опасных условиях труда. Изменение условий труда в свою очередь может привести к изменению класса опасности условий труда в период между проводимыми оценками условий труда -аттестации рабочих мест по условиям труда и специальной оценки условий труда.

Как мы и отмечали, технологические процессы и режимы эксплуатации представляют собой показатели характеризующие изменения степени влияния на работников вредных и (или) опасных производственных факторов, которые сказываются на его работоспособности и здоровьи в течении всей трудовой деятельности. Это в первую очередь, и является основанием для назначения досрочной пенсии по старости, компенсаций и гарантий.

Необходимость проведения сертификации безопасности технологических процессов и режимов эксплуатации оборудования, транспортных

средств, средств механизации и автоматизации

позволяет прогнозировать измерение надежности и условий труда в реальных условиях деятельности предприятий (организаций, учреждений) независимо от видов их экономической деятельности

Безопасные условий труда (работоспособность и здоровье работников) при эксплуатации оборудования, транспортных средств, средств механизации и автоматизации с учетом осуществляемых технологических процессов и режимов эксплуатации

Условия труда не должны ограничиваться только оценкой гигиенических показателей, необходимо проводить и оценку травмобезопасности с учетом надежности технологических процессов и режимов эксплуатации оборудования, транспортных

средств, средств механизации и автоматизации включая их техническое диагностирование

Подтверждение соответствия надежности оборудования, транспортных средств, средств механизации и автоматизации при организации рабочих мест (аттестации)

Этап связана с организацией рабочего места -исходная информация для мотивации

Подтверждение соответствия технологических процессов и режимов эксплуатации (сертификации) оборудования, транспортных средств, средств механизации и автоматизации в организации на рабочих местах

Этап связан с вероятностью изменениями условий труда в при реализации программ сертификации безопасности технологических процессов и режимов эксплуатации уже имеющегося (приобретенного) на предприятии (организации, учреждении) оборудовании, транспортных средств, средств механизации и автоматизации

Рекомендации в специальную оценку условий труда

Сформулированные предложения должны быть направлены в заинтересованные структуры для рассмотрения возможности использования информации о надежности оборудования, транспортных средств, средств механизации и автоматизации с учетом технологических процессов и режимов эксплуатации Созданы предпосылки для прогнозирования условий труда с учетом технологических процессов и режимов эксплуатации оборудования, транспортных средств, средств механизации и автоматизации

УДК 62-519 Виноградов А.Н,

ФГБУН «Институт Автоматики и Процессов управления ДВО РАН», Владивосток, Россия

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ

ПУНКТОВ (НА ПРИМЕРЕ ЦТП г.ФОКИНО)

В докладе рассматривается опыт разработки мероприятий по энергосбережению на теплоэнергетических объектах на примере распределенной автоматизированной системы управления технологическими процессами центральных тепловых пунктов Приморского края г.Фокино.

Ключевые слова:

энергосбережение, энергоэффективность, информационно-аналитическая системы, регулирование теп-лопотребление

Введение

Передача тепловой энергии от теплоснабжающей организации к потребителям для согласования параметров тепловой сети и подключаемых к ним жилых домов, осуществляется в схемах теплоснабжения через центральные тепловые пункты (ЦТП). Заинтересованность в автоматизации ЦТП и в энергосбережении у теплоснабжающей организации вызвана прежде всего постоянным ростом тарифов и в связи с этим низкой платежеспособностью населения Приморского края. Поскольку по этим причинам происходит увеличение количества неплательщиков за отпущенную тепловую энергию.

Помимо факторов, рассмотренных в [1], наиболее существенными факторами энергосбережения для ЦТП являются:

- автоматическое поддержания заданной температуры горячего водоснабжения;

- применение частотных преобразователей на насосах;

- поддержание заданного температурного графика и его коррекция.

Определение основных мероприятий энергосбережения на таких энергетических объектах, как ЦТП, объемы автоматизации, безусловно, являются нетривиальной задачей при разработке автоматизированной системы управления технологическими процессами [2-4].

Описание объектов автоматизации, структура и задачи системы

Коллектив сотрудников Института автоматики и процессов управления ДВО РАН совместно с инжиниринговой компанией «Инфовира», г. Владивосток в 2014 году завершили работы по проектированию АСУ ТП ЦТП г.Фокино.

Объектами автоматизации являются семь центральных тепловых пунктов, расположенных в г.Фокино.

Система управляется с автоматизированного рабочего места диспетчера и предназначена для решения следующих задач:

- измерение параметров ЦТП в автоматизированном режиме и архивирование текущих значений;

- автоматизированным контроль и управление технологическими процессами ЦТП;

- безопасная эксплуатация технологического оборудования и сооружений;

- визуальное наблюдение (мониторинг) изменений параметров и состояния технологического оборудования в режиме реального времени, своевременное обнаружение аварийный ситуаций и отклонений от штатного режима работы;

- формирование отчетных документов.

АСУТП ЦТП по своей архитектуре является централизованной системой управления, объединяющую подсистемы в единую информационно-управляющую структуру.

Система состоит из следующих подсистем:

1. Система учета тепловой энергии и расходов теплоносителя.

2. Система управления насосами отопления, горячего водоснабжения (ГВС), подпитки.

3. Система контроля и управления технологическими процессами отпуска тепловой энергии в системы отопления и ГВС. В данную систему входят следующие подсистемы: подсистема автоматического регулирования температуры на выходе второго контура отопления и ГВС, подсистема контроля и сигнализации технологических параметров, подсистема аварийной подпитки.

АСУ ТП ЦТП представляет собой трехуровневую структуру. Нижний уровень - датчики и исполнительные механизмы. Средний уровень - микропроцессорные программируемые контроллеры и сетевое оборудование. Верхний уровень - автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера на основе программного обеспечение SCADA системы.

Система учета тепловой энергии и расходов теплоносителя

В АСУ ТП ЦТП в качестве технических средств для создания подсистемы учета предусмотрен теплосчетчик с двумя тепловыми ввода по отоплению

и ГВС, позволяющий осуществлять оперативный контроль и учет параметров теплоносителя и получать данные по отпущенной тепловой энергии в системы отопления и ГВС.

В состав подсистемы входит следующее оборудование:

- вычислитель тепловой энергии с двумя тепловыми вводами;

- преобразователи температуры;

- датчики давления;

- расходомеры.

Система управления насосами отопления, ГВС, подпитки

Управление насосами осуществляется полностью в автоматическом режиме. Для этого в АСУТП ЦТП предусмотрено три контроллерных щита управления насосами.

Каждый щит управления предусматривает следующие режимы работы:

- автоматическое поддержание заданного диспетчером давления на выходе насоса;

- автоматическое переключение на резервный насос при выходе из строя основного насоса (авария определяется по перепаду давления на насосе);

- защита насоса по току, сухому ходу в автоматическом режиме;

- защита насоса по току в ручном режиме при включении насосов на месте;

- дистанционная остановка насосной станции;

- дистанционное задание основного насоса и давления на выходе;

- удаленный контроль работы насосов (пуск, авария);

- автоматический запуск насосной станции после выключения питания.

Рисунок 1 - Экранная форма ЦТП

Система автоматического регулирования температуры на выходе второго контура отопления и ГВС

Система выполняет следующие функции:

- автоматическое регулирование температуры второго контура ЦТП на отопления по заданному в настройках систему графику зависимости от температуры наружного воздуха;

- автоматическое поддержание температуры второго контура ЦТП на ГВС в соответствии с заданным значением в настройках системы;

- дистанционная настройка параметров регулирования (температурного графика, температуры ГВС);

- дистанционное управление регулирующими клапанами по отоплению и ГВС (авто/открыть/стоп/закрыть);

- сигнализация отклонения измеренной температуры отопления и ГВС от заданной уставки;

Система контроля и сигнализации технологических параметров

Выполняет следующие функции:

- контроль и регистрация давления первого и второго контура на распределительном и сборном коллекторах ЦТП, перед теплообменниками, после редукционных клапанов на линии водопровода;

- контроль и регистрация температуры первого и второго контура на распределительном и сборном коллекторах ЦТП, после каждого теплообменника;

- сигнализация при достижении предельных параметров температуры воды, поступающей в систему горячего водоснабжения (минимальная-максимальная);

- сигнализация при достижении предельных параметров давления в обратном трубопроводе тепловой сети второго контура ЦТП (минимальный-максимальный);

- сигнализация при достижении предельных параметров перепада давления в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети первого и второго контура ЦТП.

Отображение состояние технологических объектов ЦТП (насосные станции отопления, ГВС, подпитки, резервуарный бак) осуществляется при помощи экранной формы (Рис.1).

Обработка полученных данных и анализ режима работы по каждому ЦТП осуществляется с использованием информационно-аналитической системы СКУТЕР, возможности которой были описаны для потребителей тепловой энергии в [2]. Информация, накопленная в базе данных, позволит как формировать необходимые отчетные документы об отпуске тепла и горячего водоснабжения на объекты, так и анализировать теплопотребление объектов на предмет выявления тенденций, предаварийных и других ненормальных ситуаций, сравнивать теп-лопотребление отдельных объектов между собой, а так же сравнивать фактическое и нормативное теп-лопотребление. Результаты анализа могут быть использованы при эксплуатации ЦТП.

ЛИТЕРАТУРА

1. Виноградов А.Н., Применение информационных технологий в управлении процессами потребления тепловой энергии объектами ЖКХ // Труды международного симпозиума «Надежность и качество 2013» 27 мая - 3 июня, 2013г. - Пенза. - 2013. С. 263-265.

2. Виноградов, А. Н. Опыт применения энергосберегающих технологий на объектах теплопотребления и анализ их эффективности // Труды международного симпозиума «Надежность и качество 2012» 25 мая -31 мая, 2012г. - Пенза. - 2012. С. 160-162.

3. Северцев Н.А. Системный анализ определения параметров состояния и параметры наблюдения объекта для обеспечения безопасности //Надежность и качество сложных систем. 2013. № 1. С. 4-10.

4. Дедков В.К. Компьютерное моделирование характеристик надежности нестареющих восстанавливаемых объектов / В.К. Дедков, Н.А. Северцев // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2010. Т. I. С. 368-370.

УДК 62-536,66 Виноградов А.Н,

ФГБУН «Институт Автоматики и Процессов управления ДВО РАН», Владивосток, Россия

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ ЖИЛЫХ ДОМОВ С ОТКРЫТЫМИ СИСТЕМАМИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

В докладе рассматриваются основные факторы, влияющие на фактические объемы предоставляемых услуг за отопление. Приводятся основные изменения в методах расчета тепловой энергии в открытых системах теплоснабжения на примере жилых домов г. Владивостока, которые произошли после вступления в силу новых правил учета тепловой энергии №1034 от 18.11.2013г. На основании сравнительного анализа данных, полученных с приборов учета и расчетных значений, полученных по методике, количественно оцениваются показатели потребления тепловой энергии. С использованием аналитического подхода в докладе делается гипотеза для общих случаев учета тепловой энергии и подтверждается ее правомочность на фактических данных.

Ключевые слова:

учет тепловой энергии, открытые системы теплоснабжения

Теплоснабжающие предприятия, предоставляющие услуги централизованного отопления в России, в большинстве своем являются монопольными коммерческими организациями. Основная задача таких предприятий является получение максимальной прибыли, поэтому при отсутствии конкуренции на рынке сдерживающим фактором роста оплаты услуг теплоснабжения является государственная политика. При этом должен соблюдаться баланс тепловой энергии по энергоснабжающим предприятиям с начислениями населению за услуги отопления и горячего водоснабжения. На соответствие баланса влияют различные факторы, основными из которых являются тарифы и нормативы. Современная тенденция в данной сфере предполагает переход от нормативных значений к фактически измеренным объемам потребления. Ещё один важный фактор, который

отражается на фактическом объеме полученной услуги - это метод расчета тепловой энергии, применяемый при учете в открытых системах теплоснабжения. Принятый алгоритм задается в настройках приборов учета. Рассмотрим влияние различных методов расчета тепловой энергии на конечные объемы потребления.

Под открытой водяной системой теплоснабжения, схематично представленной на рисунке 1, понимают комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для теплоснабжения и (или) горячего водоснабжения (ГВС) путем отбора горячей воды (теплоносителя) из тепловой сети или отбора горячей воды из сетей горячего водоснабжения [1].

04

Рисунок 1 - Схема открытой водяной системый теплоснабжения