Системы коммерческого учета и сбора данных для существующей газовой инфраструктуры: шаг к эффективному распоряжению ресурсами

автоматизация

в. васютинский, начальник отдела газоизмерительных систем

А. ткалич, ведущий инженер отдела газоизмерительных систем ООО «Прософт - Системы»

системы коммерческого учета и сбора данных для существующей газовой инфраструктуры: шаг к эффективному распоряжению ресурсами

Продолжающийся финансовый кризис все сильнее обостряет конкурентную борьбу между участниками экономической деятельности, и газовая отрасль не является исключением. Все большее количество собственников, участвующих в крупном промышленном производстве, генерации электроэнергии и тепла, а также представителей частного бизнеса понимают необходимость внедрения решений, способствующих росту эффективности использования получаемых природных ресурсов, а, значит, снижению себестоимости продукции и росту эффективности производства в целом.

Более того, принятый в ноябре 2009 года Федеральный закон № 261 «Об энергосбережении» дает четкое понимание того, что увеличение эффективности использования всех видов ресурсов и снижение потерь является одним из приоритетов правительства РФ, озвученных в программе развития России до 2020 года. Учитывая постоянный рост тарифов, в том числе и для жилищно-коммунального сектора, можно смело утверждать, что в ближайшее время тема энергосбережения затронет не только промышленные предприятия, но и каждого человека в частности. Однако для создания эффективной системы использования ресурсов необходимо решить две ключевые задачи:

1. своевременно получать достоверную и полную информацию о всех необходимых параметрах технологического процесса;

2. иметь систему учета (с возможностью накопления данных) для дальнейшего сопоставления и обработки полученной информации.

Для оптимизации стоимости и функциональных возможностей создаваемых систем каждому сегменту существующего рынка должно соответствовать собственное оптимальное решение.

На сегодняшний день рынок поставки и сбыта газа в России имеет четко выраженную структуру. Основной газодобывающей компанией является ОАО «Газпром». Сбытом газа внутри РФ занимается его дочерняя компания -ООО «Межрегионгаз», в свою очередь имеющая в своей структуре 56 региональных газовых компаний (РГК), работающих почти во всех регионах России. При этом, все более существенную роль на рынке начинают играть независимые поставщики газа, такие, как ООО «НГК «Итера», ОАО «Новатэк» и т.д. Необходимо отметить, что и РГК и независимые поставщики не осуществляют транспортировку газа до потребителей -эту роль выполняют газораспределительные организации (ГРО), поддерживающие в работе газовые сети и технологическую инфраструктуру: газораспределительные станции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП, ШРП) и т.д. Упрощенно это можно представить следующим образом. Важной задачей для сбытовых компаний (РГК и независимые поставщики) является внедрение автоматизированных систем коммерческого учета газа (АСКУГ). Необходимость внедрения подобных систем очевидна: они позволяют получить балансовые показатели, повысить оперативность получения

данных с УУГ и их достоверность, увеличить эффективность управленческих решений, приводя в результате к плановому потреблению и существенному сокращению потерь газа. В 2005 году под руководством ООО «Межрегионгаз» началась реализация инвестиционной программы, предполагающей создание АСКУГ во всех региональных компаниях. Активное участие в этой работе принимали специалисты «Прософт-Системы». Сегодня наши программно-технические комплексы работают в 16 регионах России. Основная задача АСКУГ - сбор достоверных данных с узла учета (объем проходящего газа, давление, температура), вычисление стандартного объема газа (с учетом его состава, коэффициента сжатия и т.д.) и передача данных на диспетчерский пункт, а также возможность дистанционной записи в корректор установочных значений и параметров.

Для решения этой задачи к корректору подключался дополнительный шкаф системы телеметрии, который осуществлял сбор данных и обмен с уровнем РГК. При этом все имеющиеся на рынке решения: газовый корректор + система телеметрии - представляют два отдельных прибора, произведенных разными заводами-изготовителями. В

42 \\ ТЕРРИТОРИЯ нефтегаз \\

\\ № 6 \\ июнь \ гою

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 6 \\ июнь \ 2010

2009 году наша компания представила прибор, успешно решающий обе задачи. Корректор «КГПС-1» с блоком удаленной беспроводной связи формата GPRS выполнен в едином компактном корпусе (общее исполнение IP65 или взрывозащищенное 1IIExdT5) и рассчитан на применение в расширенном температурном диапазоне: от -40 до +65 С. Устройство обладает уникальным набором эксплуатационных функций и параметров без необходимости дооснащения корректора внешними устройствами. Это позволяет уменьшить его стоимость и существенно сократить затраты на эксплуатацию системы.

Наряду со стандартным набором функций корректора устройство обладает целым рядом особенностей:

• обмен данными с системами верхнего уровня АСКУГ посредством встроенного GSM-модема без использования каких-либо внешних устройств телеметрии;

• для передачи данных на верхний уровень используются стандартные промышленные протоколы, позволяющие на верхнем уровне представить данные в OPC-формате;

• все необходимое программное обеспечение (ПО), отвечающее за гарантированную доставку данных на диспетчерский пункт по стандартным промышленным протоколам,является составной и неотъемлемой частью встроенного ПО корректора;

• за счет объединения аппаратных частей корректора и энергоемкого устройства связи удалось добиться высокой эффективности работы устройства и свести энергопотребление к минимуму. Время штатной работы корректора от одного комплекта батарей составляет четыре года;

• корректор может работать от внешнего источника питания. В этом случае КГПС-1 постоянно поддерживает связь с диспетчерским пунктом и диспетчер сможет запросить данные с корректора в любой момент времени;

• постоянный удаленный контроль корректора и большой срок жизни от батарей позволяют увеличить межповерочный интервал до четырех лет;

• помимо передачи данных на диспетчерский пункт корректор может обеспечивать текущими и архивными данными локальные системы потребителя через

проводной последовательный интерфейс с использованием стандартного протокола ModBus;

• дополнительно корректор позволяет собирать информацию одновременно с двух УУГ, для чего имеет необходимое число аналоговых и дискретных входов.

Комплекс оборудования, разработанный специалистами компании «Прософт-Системы» на сегодняшний день способен удовлетворить любые требования сбытовых компаний по построению узлов учета газа.

Учитывая большой опыт разработки программно-технических решений, полученный в рамках создания АСКУГ, в 2009 году специалистами нашей компании были представлены функционально законченные решения для сегмента ГРО.

Следует отметить, что в этом сегменте автоматизация требуется, прежде всего, в системах телеметрии для газораспределительных и шкафных распределительных пунктов (подконтрольное распределение) и станций ЭХЗ. Это позволяет осуществлять централизованный контроль режимов по-

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ автоматизация \\ 43

автоматизация

требления, мониторинг основных параметров технологического оборудования и аварийных ситуаций, происходящих на обслуживаемом объекте в реальном времени.

Программно-технические комплексы, представленные компанией «Прософт-Системы», применяются для автоматизации таких объектов, как ГРП, ШРП и станции ЭХЗ. При этом решаются следующие задачи:

• контроль давления газа на входе и выходе;

• контроль перепада давления на фильтре;

• контроль состояния запорного клапана, регулятора давления;

• достоверное и оперативное фиксирование аварийных ситуаций и неисправностей (например, утечка газа, резкие скачки давления, пожар, проникновение в помещение) с записью временных меток;

• ведение архива;

• оперативная передача достоверной информации на диспетчерский пункт.

Ниже перечислен ряд основных преимуществ, получаемых компаниями в результате внедрения представленных решений.

• Увеличение скорости реагирования оперативных служб за счет существенного сокращения времени получения информации, в т.ч. и об аварийных режимах.

• Предотвращение аварийных ситуаций за счет своевременного обнаружения диспетчерским персоналом выходов за рабочие режимы и возможностями правильной настройки предельных (пороговых) значений давления, температур и т.д.

• Защита от повреждений газового и отопительного оборудования в зимний период при отказе котла.

• Предотвращение хищения оборудования.

• Аналитика и отчеты по работе объектов ГРО за счет получения статистических материалов в виде графиков, таблиц и т.п. по параметрам давления, температуры, расхода газа и т.д. Пилотный проект по диспетчеризации ГРП компания «Прософт - Системы» осуществляет с ГРО «Уралгазсервис». Начало реализации - осень 2009 года. Системами оборудовано 43 пункта.

В сегменте систем сбора данных с объектов ШРП специалистами «Прософт -Системы» представлено решение, не имеющее аналогов по соотношению параметров функциональность/эксплуатационные характеристики/стоимость. Контроллер ШРП отличается исключительной энергоэффективностью, т.к. 99% ШРП, установленных в РФ, не имеют питания от сети 220V. Прибор функционирует на литиево-ионных батареях, заряда которых хватает на три года. Его уникальность заключается в том, что вся периферия отключается на самом низком, аппаратном уровне. Поэтому каждую систему можно очень четко настроить под нужды определенного ШРП. Контроллер ШРП постоянно находится в спящем режиме, с диспетчерским пунктом (ДП) он выходит на связь в том случае, если происходит нештатная ситуация. Первые три минуты система записывает показатели в архив, одновременно устанавливая подключение к ДП.Затем передает аварийный архив через встроенный или внешний блок беспроводной связи. Контроллер ШРП в базовом исполнении обладает 12 дискретными и четырьмя аналоговыми входами. К системе можно подключить дополнительные датчики или с ее помощью управлять внешними устройствами. И очень важно, что контроллер ШРП программируется с помощью привычной для специалистов АСУТП среды программирования, основанной на функциональных диаграммах. Таким образом, они могут оперативно настраивать и менять логику работы ШРП. Любая система сбора и передачи данных требует защищенного и надежного канала связи. Он необходим для получения информации со средств измерений, а также оперативного вмешательства в работу прибора, внесения изменений в параметры измеряемой среды и других условий. Это существенно облегчает работу персонала подразделения,транспортирующего и учитывающего энергоноситель в измерительном комплексе. Вариантов организации связи между коммуникационным шлюзом и диспетчерским пунктом три. Первый - посредством сети сотовых операторов или сетей WiMax. Высокие скорости при передаче данной информации не нужны: объем генерируемого трафика крайне мал. Например, для шлюза ШРП,

работающего автономно, - это 0,06-0,29 Кб в месяц (одна настройка, декадный запрос архивов, суточный опрос); для шлюза, работающего от внешнего источника питания - 0,73-0,78 Кб в сутки (при опросе раз в пять минут). Поэтому для обмена данными хватает возможностей GPRS (максимальная скорость - 56 Кбит/секунду, хотя связь можно организовать на основе EDGE и 3G). Технология достаточно надежна: по нормам, уровень отказа в часы наибольшей нагрузки не должен превышать 1%, кроме того, все каналы резервируются (на уровне оператора). Второй вариант (для территорий, не охваченных сетями сотовой связи или WiMax) - организация выделенного радиоканала (такой проект, например, реализован с компанией Уралгазсервис), что обеспечивает полную независимость от сторонних организаций, предоставляющих услуги связи, но при этом надо учитывать высокое энергопотребление радиопередающих устройств и самостоятельную ответственность за качество канала связи. Третий вариант включает в себя любые другие типы проводной и беспроводной связи, такие, как Ethernet или направленный Wi-Fi. Решения компании «Прософт - Системы» обеспечивают оперативную доставку информации до диспетчерского пункта независимо от того, работает на территории УУГ, ГРП / ШРП какой-либо оператор или нет.

На сегодняшний день более 3 000 технологических объектов оснащено нашими решениями в области систем учета и телеметрии.

Полученные данные, в свою очередь, позволяют принимать быстрые и эффективные решения, что сегодня для бизнеса является генеральной задачей.

ProSoft

SYSTEMS

ИНЖЕНЕРНАЯ КОМПАНИЯ ООО «ПРОСОФТ-СИСТЕМЫ» 620102, г. Екатеринбург, ул.Волгоградская, 194а, Тел.: +7 (343)3762820, 3565111 Факс: +7 (343)3762830 Е-mail: info@prosoftsystems.ru www.prosoftsystems.ru

44 \\ ТЕРРИТОРИЯ нефтегаз \\

\\ № 6 \\ июнь \ 2010

капрнларк международные

|ги1глг ы выставки и конференции

www.mioge.ru по нефти и газу

2010*2011

Approved

w

KIOGE

18-я КАЗАХСТАНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ»

6 — 9 октября 2010 Апматы, Казахстан

Ó

TUROGE

10-я ТУРЕЦКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ»

16 — 17 марта 2011 Анкара, Турция

РЕТН4ТЕСН 2010

9-я МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ

31 октября — 3 ноября 2010 Нью Дели, Индия

Approved

6

OGU

15-я УЗБЕКИСТАНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ»

17 - 19 мая 2011 Ташкент, Узбекистан

MANGYSTAU OIL & GAS

5-я КАЗАХСТАНСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ ВЫСТАВКА «НЕФТЬ, ГАЗ, ИНФРАСТРУКТУРА МАНГИСТАУ»

2 — 4 ноября 2010 Актау, Казахстан

TGCÖ

2-й МЕЖДУНАРОДНЫЙ ГАЗОВЫЙ КОНГРЕСС ТУРКМЕНИСТАНА

1 — 2 июня 2011 Аваза, Туркменбаши, Туркменистан

2-я КАЗАХСТАНСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО НЕФТЕГАЗОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

Approved Event

2 — 3 ноября 2010 Актау, Казахстан

w

CASPIAN OIL & GAS

18-я АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА И КОНФЕРЕНЦИЯ «НЕФТЬ И ГАЗ КАСПИЯ»

7 — 10 июня 2011 Баку, Азербайджан

ОСТ

15-я МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«НЕФТЬ И ГАЗ ТУРКМЕНИСТАНА»

17 - 19 ноября 2010 Ашхабад, Туркменистан

Approved Event

ö

MIOGE

11-я МОСКОВСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА «НЕФТЬ И ГАЗ»

21 — 24 июня 2011 Москва, Россия

SE А 5

5-я АЛЖИРСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ НЕДЕЛЯ

28 ноября — 2 декабря 2010 Оран, Алжир

Ó

RPGC

9-й РОССИЙСКИЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОНГРЕСС в рамках выставки «НЕФТЬ и ГАЗ»

21 - 23 июня 2011 Москва, Россия

ОРГАНИЗАТОРЫ

ITE LLC МОСКВА Тел.: +7 (495) 935 7350 +7 (495) 788 5585 oil-gas@ite-expo.ru

ITE

ITE GROUP PLC

Тел.: +44(0) 207 596 5000

oilgas@ite-exhibitions.com