ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ

АННОТАЦИЯ

Целью работы является исследование автоматизированных систем обработки информации газораспределительных станций и полноты передаваемой диспетчерско-технологической информации.

Проведен анализ современных автоматизированных систем управления и выявлены их недостатки.

Ключевые слова: автоматизированные системы; газораспределительные станции; обработка информации.

Введение

Распределительные станции играют важную роль в сфере топливно-энергетических балансов и энергетической безопасности страны, определяющей ее национальную безопасность. Должный уровень надежности и эффективности работы распределительных станций обеспечивает снижение вероятности реализации социальных и техногенных рисков. Независимо от разновидности и специфики, обеспечение эффективного управления деятельностью распределительных станций является актуальной задачей, особенно для топливно-энергетических отраслей.

Газовая отрасль, представляющая собой одну из важнейших отраслей топливно-энергетического комплекса страны, не является исключением. Сегодня правительством РФ ставятся серьезные задачи по повышению культуры безопасной эксплуатации систем распределения газа, оптимизации всех видов затрат и обеспечению социально приемлемого уровня всех видов рисков при доставке газа потребителям.

Несмотря на современный уровень автоматизации и информатизации страны, описанные выше задачи требуют серьезной переработки как на организационном, так и техническом уровне. Дело в том, что в текущем состоянии газовой отрасли можно выделить ряд актуальных проблем, связанных с низкой эффективностью использования оборудования и высокими показателями рисков возникновения техногенных аварий. Такие проблемы в первую очередь связаны с большими потерями природного газа в процессе транспортировки от разработанной скважины до газового оборудования конечного потребителя. При этом газораспределительные станции играют важнейшую роль в процессе обеспечения эффективной и безопасной транспортировки газа.

По сути, газораспределительные станции выступают промежуточным звеном между магистральными газопроводами и крупными потребителями, например, населенные пункты или предприятия. При этом подача газа должна осуществляться в определенном количестве и под определенным давлением, а также с необходимой степенью очистки, подогрева и одоризации газа.

Таким образом, актуальность обусловлена необходимостью повышения эффективности за счет обеспечения более высокого уровня достоверности и полноты передаваемой от газораспределительных станций информации с учетом сокращения времени обработки таких данных и в удобной для пользователя форме.

Назначение и состав газораспределительных станций

Система газоснабжения каждого насе­ленного пункта включает в свой состав источник газоснабжения, газовую распределительную сеть и внутреннее газооборудование. При снабжении города природным газом источником газоснабжения явля­ется дальний магистральный или подводящий газопровод. Этот га­зопровод у границ города обычно заканчивается газораспредели­тельной станцией, через которую и подается газ в сеть. Таким образом, газораспределительные станции предназначены для снабжения газом от магистральных и промысловых газопроводов населенных пунктов, предприятий и других крупных потребителей:

1. Объекты газонефтяных месторождений (на собственные нужды).
2. Объекты газокомпрессорных станций (ГКС).
3. Объекты малых и средних населенных пунктов.
4. Электростанции.
5. Промышленные и коммунально-бытовые предприятия.

Газораспределительные станции функционируют как автономно, так и в режиме постоянного присутствия обслуживающего персонала. Текущее состояние станции контролируется соответствующей службой линейно-производственного управления магистральным трубопроводом, на территории которого расположена станция.

Основной функцией газораспределительных станций является преобразование состояния газа (снижение давления, очистка, подогрев, одоризация) до условий, пригодных для дальнейшего транспорта и подачи продукта потребителю.

Автоматизированная система управления газораспределительной станций как инструмент автоматизации технологических процессов

В связи со сложным технологическим процессом транспортировки газа, а также заботой о безопасности этого процесса, необходимо наличие автоматизированных систем управления. Автоматизация технологического процесса является наиболее важным фактором в повышении эффективности технологических процессов, увеличении условий и безопасности труда рабочего персонала.

Дело в том, что в работе газораспределительной станции фигурирует множество вариантов включения в работу тех или иных агрегатов, изменяющих режимы работы станции, вопрос обеспечения автоматизации технологических процессов является важным и актуальным. Газораспределительная станция оснащена системами и устройствами автоматики, средствами контроля, управления и сигнализации, обеспечивающими автоматизацию всех основных технологических и вспомогательных процессов газоснабжения, а также оперативный контроль за технологическими параметрами с возможностью передачи их в систему телемеханики.

Так, например, выбор самого оптимального набора элементной базы и целесообразного алгоритма к обработке данных реализуется посредством автоматизированной обработки показателей, что приводит к уменьшению потерь, снижению себестоимости самого технологического процесса, а также уменьшению количества персонала, необходимого для обслуживания системы.

Для обеспечения непрерывного контроля и управления состоянием всех узлов и агрегатов газораспределительной станции необходимо наличие автоматизированной системы управления, связанной с системой диспетчерского контроля и управления всей сетью.

Основными целями использования автоматизированной системы управления газораспределительной станции являются:

1. Обеспечение снабжения газом потребителей с заданной производительностью при минимальных эксплуатационных затратах.
2. Повышение надежности работы газораспределительной станции и предотвращение аварийных ситуаций.
3. Обеспечение качества поставляемого газа.
4. Повышение оперативности контроля и управления технологическим процессом редуцирования газа.
5. Осуществление оперативного учета материальных и энергетических ресурсов и затрат.

Использование автоматизированной системы управления газораспределительной станции решает следующие задачи:

1. Централизованный контроль и управление технологическими процессами подготовки газа с операторной или с местного диспетчерского пункта.
2. Централизованный контроль и управление технологическими процессами вспомогательных систем.
3. Обеспечение надежной работы оборудования технологических сооружений и предотвращения аварийных ситуаций.
4. Повышение эффективности технологических процессов.
5. Передача текущей информации в центральный диспетчерский пункт.

Автоматизированная система управления СТН-3000

Основной задачей СТН-3000 является обеспечение надежной и эффективной работы газораспределительных станций за счет оптимального управления режимами работы технологического оборудования.

Учет расхода газа, подаваемого потребителям, и газа на собственные нужды станции на базе СТН-3000 выполняет с помощью вычислителей и корректоров расхода газа, подключаемых по цифровым интерфейсам передачи данных. Так же реализованы модули стыка со всеми вычислителями и корректорами расхода газа.

Важным достоинством автоматизированной системы управления газораспределительной станции на базе СТН-3000 является наличие ряда стандартных протоколов (BSAP, HART, MODBUS и др.), с помощью которых система может обмениваться информацией с диспетчерским пунктом.

Комплекс автоматизации управления «Зонд»

Комплекс программ «Зонд» является отечественной разработкой и предназначен для решения задач сбора и обработки технологических данных и диспетчерского контроля.

Выполнимые (SCADA) модули содержат БД реального времени c возможностью run-time редактирования, поддерживают отображение информации в форме фрагментов мнемосхем, графиков архивированных данных, историю, обеспечивают работу задач сбора и экспорта данных, алгоритмов пользователя, системы формирования отчетов. Модуль отображения данных в сети предприятия. Технологическая информация передается модулю в виде файлов, формируемых SCADA-модулями.

Автоматизированная система управления НТО «Терси –КБ»

Разработанная предприятием НТО «Терси-КБ» система автоматизации предназначена для сбора данных телеметрии и управления оборудованием газораспределительной станции.

Система автоматизации газораспределительной станции на базе НТО «Терси –КБ» реализует следующие функции:

1. Учет расхода всех ресурсов (электроэнергия, газ, одорант и т.д.).
2. Телемеханика (обмен данными с системой диспетчерского контроля и управления).
3. Поддержка существующих линий связи с газораспределительной станции, допускающих низкое качество передачи сигнала через многочисленные ретрансляторы, усилители и аппаратуру уплотнения, а также долговременные обрывы связи.

Несмотря на большое разнообразие существующих автоматизированных систем управления газораспределительных станций, большинство из них имеют высокую стоимость и предоставляют недостоверную информацию по расходу газа из-за устаревшего оборудования сбора данных. Описанные выше факторы критичны в условиях современной экономической ситуации, в связи с чем необходимо повысить уровень достоверности информации.

Заключение

Таким образом, современные автоматизированные системы управления и учета на газораспределительных станциях отвечают ключевым требованиям по обеспечению безаварийности и обработке диспетчерско-технологической информации. Однако проблема обеспечения необходимого уровня достоверности и полноты передаваемой диспетчерско-технологической информации, а также сокращения времени обработки таких данных в режиме реального времени и в удобной для пользователя форме являются актуальным.

Список литературы:

1. Ковалев, Б. К. Опыт систематизации унифицированных технических решений, используемых в оборудовании ГРС [Текст] / Б. К. Ковалев. – М.: ООО «Газпром экспо», 2013. – С. 70-77.
2. Шемелин, В.К. Методы повышения достоверности текущих параметров диспетчерско-технологической информации газотранспортной системы / В.К. Шемелин, А.В. Филипенков // Автоматизация и современные технологии, 2012. – №7. – С. 31-33.
3. Бушмелев П.Е., Увайсов С.У., Бушмелева К.И., Плюснин И.И., Гуревич Э.Л. Автоматизированная система позиционирования беспроводных модулей на магистральных газопроводах //Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий: материалы международной научно-практ. конф. «ИНФО-2013». - Сочи, октябрь 2013. - С. 383 - 385.
4. Бушмелева К.И., Увайсов С.У., Бушмелев П.Е., Плюснин И.И. Информационно-телекоммуникационная система мониторинга газотранспортных объектов //Надежность и качество: Труды межд. симпозиума. Пенза, май 2012. - Т.2. - С. 91 - 92.
5. Ковалев, Б. К. Опыт систематизации унифицированных технических решений, используемых в оборудовании ГРС [Текст] / Б. К. Ковалев. – М.: ООО «Газпром экспо», 2013. – С. 70-77.