Дистанционно наблюдение на ВЕИ системи

ВЕИ енергетикaТехнически статииСп. Енерджи ревю - брой 5, 2015

Дистанционното наблюдение е често срещано решение за мониторинг на ВЕИ системи в географски отдалечени райони, при което се следят правилното функциониране и параметрите на генериращите системи, но също така могат да се наблюдават и консуматорите при крайните потребители.

Във функционалните възможности на системите за наблюдение са заложени отчитането и визуализацията на данни за качествените и количествени характеристики на генерираната енергия, за наличие на повреди и тяхното локализиране, откриване на утечки или къси съединения в проводниците, за загуби на енергия и др.

Системата е в състояние да открие възникнали технически проблеми в цялата верига и да предостави навременна и нагледна информация за вида и тяхното местоположение. Сигурността на съоръженията допълнително се обезпечава с камери за видеонаблюдение, аларми за повреда, пожар или наводнение, интегрирани в системите за дистанционен мониторинг.

Архитектура на системите

Най-общо казано, системите за дистанционно наблюдение се състоят от три обособени елемента:

• оборудване, осъществяващо наблюдението на място на един или на повече обекти;

• средства за предаване на данните (обикновено чрез сателит или чрез мрежа за мобилна комуникация);

• централна диспечерска станция с възможност за съхранение на данните, където информацията се обобщава и обработва.

Наблюдение на място

Ключов елемент на всяка инсталация за дистанционно наблюдение на място е системата за събиране на данни (ССД). ССД се състои от множество датчици, монтирани към компоненти на оборудването, чиито показатели се следят.

Това дава възможност да се събират голямо количество данни, в това число информация за генерацията или потреблението (напр. натоварването по мощност, температура в системата), за съхранението на енергията (напр. тока към/от акумулаторите) или за средата, в която е обектът (напр. температура, скорост на вятъра, интензитет на слънчевото греене).

Доколко сложна ще е цялостната система и през какъв интервал ще се правят измерванията, се решава според различни фактори като големината на обекта, целта на събирането на данни и местните условия. Основната разлика се състои в това дали ССД ще служи за следене на нормалното функциониране на дадения обект и неговите подсистеми, или ще се прави и по-детайлно наблюдение за ефективността на експлоатацията му.

Предаване на данните

Предаването на данните от системите за дистанционен мониторинг може да се осъществи по различни начини - през радиомодем, GPRS мрежа, Ethernet, GSM модем, EIA232 (RS 232) комуникационен интерфейс, интернет, сателит и др. Използваните протоколи за комуникация са TCP/IP, Modbus, Profibus, DNP3 и други. GPRS мрежата често е предпочитан избор за връзка със системите, инсталирани в по-отдалечени места, тъй като в повечето случаи покритието на GPRS мрежата е по-силно от това на интернет.

Мобилната комуникация се осъществява по времево разделени канали за многократен достъп в GSM системата. Те се използват при поискване и са статистически наслагани за използване от няколко мобилни потребителя едновременно. Принципът на работа е аналогичен с този на интернет - събраните от централата данни се разбиват на пакети и се изпращат на получателя, където става тяхното сглобяване.

При установяване на сесия на всяко устройство се присвоява уникален адрес, което на практика го превръща в сървър. Възможен е и достъп до данните през мобилен телефон, като в този случай той действа като клиент на външната мрежа и присвоява постоянен или динамичен IP адрес.

Друг вариант за наблюдение на работните параметри и производителността на отдалечени ВЕИ електроцентрали е използването на сателитна система за предаване на данните. Системата събира данни за работата на централата и през трансмитер ги изпраща към сателит. Оттам данните се прехвърлят през наземни станции към интернет и са достъпни от определените за целта портали.

Използването на сателит изисква големи разходи, както за първоначалната инвестиция, така и за редовната експлоатация. Но въпреки това понякога те са единственото реално решение в отдалечени местоположения. Събраните данни могат да се съхраняват на място, да се предават през определени интервали или пък да се предават непрекъснато (стига сигналът да позволява).

Централизирано наблюде-ние и съхранение на данни

Централизираните системи за наблюдение са изградени на база на стандартните решения от областта на информационно-комуникационните технологии и са свързани с интернет. Входящите данни се събират на сървъри и стават достъпни за оправомощените потребители посредством уеб браузър или приложение за смартфон.

Преди информацията да стане достъпна за потребителите, суровите данни обикновено се обработват, за да станат по-лесни за възприемане. Техническите възможности днес осигуряват функции за автоматично известяване при аварийни събития, визуализация на данните във вид на графики, кодиране с различни цветове и т. н. Специални настройки могат също да дадат възможност за поддържане на функции за дистанционно управление, чрез които оборудването за наблюдение може да се намеси в работата на обекта на място.

Визуална инспекция на ВЕИ съоръженията

Надеждно решение за дистанционно наблюдение на съоръженията във ВЕИ централите са IP (Internet Protocol) камерите, които предоставят възможност за достъп и управление през интернет мрежата. IP камерите имат собствен IP адрес и вграден софтуер за мрежова комуникация - уеб сървър, FTP сървър, FTP клиент и електронен адрес.

Разполагат с няколко възможности за свързване с интернет. Сред тях е използването на стандартни и ISDN модеми, DSL модеми, модеми за кабелна телевизия, както и 10, 100 и 1000 Mbit Ethernet връзки. В допълнение, могат да се използват модеми за клетъчни телефони и различни опции за безжична мрежа.

Изображението, получено от тях, е изцяло цифрово и се предава през мрежата (LAN/ WAN/ Internet/ GPRS/ 3G) с гарантирано отсъствие на загуби по трасето и висококачествено изображение. Комуникацията е с високо ниво на сигурност благодарение на използваните методи за криптиране и идентификация. Друго предимство е интегрирането на интелект в камерите, което предполага огромни възможности за анализ на видеосъдържанието с цел откриване на повреди в съоръженията.

Обикновено мрежовите камери са снабдени със специализиран софтуерен пакет, който осигурява поддръжката на основни функции като конфигурация, наблюдение, контрол и запис на изображението. Освен видеоизображение, мрежовите камери поддържат функционалност за пренос на различни видове данни, например звук, данни за управление на камерата и т. н.

Предимства на системите за дистанционно наблюдение

Актуалната информация от системите за дистанционно наблюдение дава възможност за по-ефективно решаване на технически проблеми и на въпроси, свързани с поддръжката. Става възможно да се откриват дефекти и да се вземат мерки за отстраняването им на ранен етап, като по този начин се предотвратяват потенциално по-сериозни и по-скъпоструващи откази на наблюдаваната система.

Действията по поддръжката могат да бъдат планирани предварително, и ще се знае например какви резервни части трябва да се доставят. По-добрият достъп до повече, по-точната и своевременна информация може да замени посещенията на място или да ги направи по-ефективни.

Вариантите за дистанционно управление дават допълнителни възможности при експлоатацията и поддръжката на системите като например дистанционно обновяване на софтуера, изключване на цялата система или на части от нея. Освен предотвратяването на повреди, функционалните им възможности могат да се използват за защита срещу кражби на ключови компоненти на системата или за внедряване на различни форми на услугите по заплащане на енергия.

Дистанционното наблюдение дава възможност да се следи експлоатацията и работните характеристики на системата при разнообразни изменения на околната среда. Тази информация може да доведе до по-задълбочена оценка на дадения проект и да допринесе за осигуряването на оптимални работни параметри и максимално ниво на ефективност във всички експлоатационни условия.

ЕКСКЛУЗИВНО


Top