АСУ ТП насосных станций тепловых сетей

Назначение системы

АСУ ТП насосных станций предназначена для экономичного, качественного и надежного процесса управления теплоснабжением  и горячим водоснабжением потребителей.

Объекты управления

Объектами управления АСУ ТП являются напорные (повысительные, перекачивающие) насосные станции, функционирующие на прямых или обратных трубопроводах тепловой сети.

Цели и задачи

  • Обеспечение надежной и эффективной работы технологического оборудования насосной станции и процесса теплоснабжения в целом за счет применения прогрессивных технических решений с использованием современного технологического оборудования и микропроцессорной техники, введения новых функций, в том числе математической обработки и накопления технологической информации
  • Обеспечение персонала достаточной, достоверной и своевременной технологической информацией для ведения оперативного контроля и управления технологическим процессом, обеспечение персонала ретроспективной технологической информацией для возможности анализа, оптимизации и планирования работ по эксплуатации оборудования насосной станции и его ремонтов
  • Снижение производственных издержек теплоснабжения.

Основные функции АСУ ТП

  • Телеизмерение давления, температуры, расхода, электрической энергии
  • Телесигнализация положения запорной и регулирующей арматуры, насосных агрегатов, телеуправление пуском и остановом насосов, открытием и закрытием запорной и регулирующей арматуры, телесигнализация о неисправностях оборудования или о нарушениях заданного значения контролируемых параметров
  • Автоматическое поддержание (регулирование) заданного давления теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах насосной станции
  • Ведение противоаварийных защит и блокировок (ПАЗ) технологического оборудования от недопустимых изменений давления в трубопроводах насосной станции
  • Автоматический ввод в работу резервного насоса (АВР) при отключении работающего насоса или при падении давления в его напорном патрубке, автоматическое подключение дополнительных насосных агрегатов при недостаточной производительности работающих и т.д.
  • Автоматическое чередование включения насосов в работу для равномерной выработки ресурса электродвигателей и насосов
  • Технический учет теплоносителя, электрической энергии
  • Сбор, архивирование и  документирование данных и событий системы, отображение информации о параметрах и состоянии технологического оборудования и процессов на экране панели оператора и АРМ оператора насосной станции
  • Передача информации о текущем состоянии оборудования, о параметрах и состоянии технологического процесса в районные или центральный диспетчерские пункты, прием дистанционных команд управления, настроек и уставок технологического процесса из районных или центрального диспетчерского пункта  (при работе в составе АСДУ тепловых сетей).

Архитектура

Нижний уровень - исполнительные механизмы, дискретные датчики, контрольно-измерительные преобразователи, располагаемые на технологических участках насосной станции.

Средний уровень - микропроцессорный контроллер с подключаемыми к нему модулями ввода/вывода сигналов с устройств нижнего уровня и обеспечивающих:

  • аналого-цифровое преобразование сигналов с аналоговых и дискретных датчиков в цифровой код, заданную алгоритмическую обработку информации с датчиков нижнего уровня системы
  • формирование выходных управляющих сигналов на исполнительные механизмы по задаваемым технологическим программам или по командам оперативно–диспетчерского персонала с вышестоящего уровня системы
  • прием/передачу данных на вышестоящий уровень системы (на АРМ операторной насосной станции, в диспетчерский пункт тепловых сетей).

Верхний уровень – автоматизированное рабочее место оперативно-диспетчерского персонала, обеспечивающего:

  • сбор, заданную обработку и долговременное хранение информации, получаемой с контроллера среднего уровня системы, документирование и визуализацию оперативных и архивных данных системы
  • ручной ввод настроечных параметров системы (технологических уставок, настроек регуляторов, шкалы датчиков и т.п.), формирование контроллеру команд на выполнение технологических программ, на выдачу управляющих сигналов исполнительными механизмами.

Отличительные особенности

  • Модульность системы, позволяющая поэтапно внедрять отдельные сегменты АСУ ТП без останова уже действующей ее части
  • Поэтапное подключение к системе объектов 1-й, 2-й, 3-й и последующих очередей
  • Возможность тиражирования и адаптации АСУ ТП или отдельных ее частей (подсистем) на аналогичных объектах тепловых сетей.

Результаты

  • Снижение производственных издержек теплоснабжения за счет оптимизации процесса теплоснабжения, оперативного реагирования эксплуатационных служб на аварийные ситуации вследствие их своевременного обнаружения и локализации, снижения затрат на ремонт технологического оборудования насосной станции, в том числе за счет увеличения ресурса и межремонтных сроков насосов и электродвигателей
  • Экономия от снижения потребления электроэнергии при регулировании производительности насосных агрегатов (при изменении частоты вращения ротора насосов)
  • Обеспечение персонала достаточной, достоверной и своевременной технологической информацией для ведения оперативного контроля и управления процессом теплоснабжения, обеспечение ретроспективной технологической информацией для анализа, оптимизации и планирования работ по эксплуатации оборудования насосной станции и его ремонтов
  • Повышение надежности системы в целом за счет устранения «человеческого фактора» и автоматической диагностики системой всех ее элементов и своевременного устранения возможных аварийных ситуаций.

Решение реализовано в АСУ ТП насосной станции №1 филиала ОАО «Волжская ТГК» «Ульяновские тепловые сети». Подготовлены проекты для внедрения аналогичных АСУ ТП для «Саратовских тепловых сетей» и «Курских тепловых сетей».