книги / Расходомеры и счетчики газа, узлы учета

ных по видам энергии и энергоносителей: СПГ706, СПГ761, СПГ762, СПГ763, СПЕ [48].

Каждый прибор имеет интерфейс для ввода-вывода данных и системный интерфейс.

Интерфейс ввода-вывода служит для непосредственного подклю­ чения принтера, компьютера или модема. Дополнительные адаптеры позволяют удалить компьютер от прибора на расстояние 2-4 км. Связь осуществляется по двухили четырехпроводной физической линии. Телефонные или радиомодемы подключаются к прибору локально (рис. 4.12).

Системный интерфейс обеспечивает объединение приборов в еди­ ную сеть. Оно осуществляется с помощью набора унифицирован­ ных адаптеров и двухпроводных физических линий связи между приборами. Таким образом образуется сеть приборов. Конфигура­ ция сети может быть самой разнообразной: кольцевой, звездооб­ разной, линейной. Расстояния между приборами могут достигать 4 км. На качество линий не накладывается строгих ограничений. Это могут быть, например, свободные пары в уже проложенных кабелях или участки телефонной разводки внутри помещений.

Каждый компьютер, подключенный к сетевому прибору, получа­ ет информационный доступ ко всем приборам сети. Удаленные и локальные компьютеры могут вести обмен данными с приборами одновременно и независимо друг от друга. Таким образом, постав­ щики и потребитель энергоресурса могут иметь одинаковый до­ ступ к данным в рамках единой приборной сети, что исключает возможность возникновения противоречивой информации. В сис­ теме предусмотрены программные, аппаратные и конструктивные средства защиты коммерческих данных.

Обмен данными между приборами и компьютерами поддержи­ вается компонентами программного комплекса СПСеть®. Эти сред­ ства работают под управлением операционной системы WIN95. Ядром комплекса является приложение-сервер, осуществляющее непосредственную связь с приборами. Сервер поддерживает приня­ тый в WIN95 механизм динамического обмена данными между приложениями. Любые приложения могут через него запросить и получить данные от приборов. Форматы обмена с сервером откры­ ты и полностью описаны, поэтому потребитель может использо­ вать СПСеть® как законченную систему или интегрировать ее в собственные ранее разработанные системы в качестве источника информации.

Система, построенная на основе комплекса СПСеть®, в условиях эксплуатации может быть поверена как измерительная согласно МИ 2288-94 «Комплексы специализированные информационно­ вычислительные для учета и контроля энергии и энергоносителей, компонуемые на базе средств НПФ “Логика” ».

Программные комплексы ПК «Кливер Мониторинг Энергии». Программный комплекс ПК «Кливер Мониторинг Энергии» пред­ лагается фирмой «Теплоком» (Санкт-Петербург) и предназначен

101

ПК выполнен в ОС WINDOWS по модульному принципу, в на­ стоящее время может осуществлять сбор данных с вычислителей ВКТ-2М, ВКТ-3, ВКТ-4, ВКГ-1, ВКГ-2, накопителя НП-1 («Теплоком», Санкт-Петербург), MT200DSv.l.l, T200DSvl.6 («Взлет», Санкт-Петербург), СПТ92-01, СПТ92-02, СПТ920, СПТ940, СПГ761, СПГ762, СПГ763, СПТ706, СПГ742, СПГ706 («Логика», Санкт-Петербург), SKM1 («Катра», Литва).

Готовы драйверы для НП-3 (ВКТ-5). По заявкам потребителей список драйверов для других вычислителей может расширяться.

Основные функциональные возможности ПК «Кливер Монито­ ринг Энергии» следующие:

1)формирование исходных данных: в данном режиме в ПК вводятся необходимые данные по объектам, в том числе по рекви­ зитам, данные по вычислителю, их порядковому номеру, способу связи, создается шаблон опроса данных, шаблон отчета и т. д.

2)сбор данных в ручном режиме; в данном режиме ПК обеспе­ чивает:

связь с вычислителем по модему, радиомодему, выделенной ли­ нии, непосредственное соединение с вычислителем;

считывание и наблюдение текущих параметров энергопотребле­ ния в формате и с цикличностью, предусмотренной алгоритмом вычислителя энергоучета;

считывание и сохранение текущих и среднечасовых архивных данных в формате опрашиваемого вычислителя энергоучета;

дистанционное изменение задания системе автоматического и программного регулирования расхода теплоносителя для узлов учета, выполненных на вычислителе типа ВКТ-2М и ВКТ-3;

3) сбор данных в автоматическом режиме; в данном режиме ПК значительно облегчает труд оператора, обеспечивает дополни­ тельно к ручному опросу:

автоматический опрос объектов по заранее заданной программе; сохранение считанных текущих и архивных данных; 4) обработка данных, собранных в ручном и автоматическом

режимах в данном режиме ПК позволяет:

экспортировать информацию из своей базы данных в приложе­ ние Excel MS Office;

формировать в среде Excel нужную форму суточной, месячной и итоговой ведомостей;

формировать файлы отчетных ведомостей по группам обектов с последующей передачей их по электронной почте или с помощью дискеты;

удалять потерявшие актуальность отчеты; Для нормальной работы ПК «Кливер Мониторинг Энергии» не­

обходимо иметь:

компьютер IBM PC; операционную систему Windows 95/98/NT; программный пакет Office 97, включающий Excel 97; не менее 16 Мбайт оперативной памяти; не менее 25 Мбайт свободного места на жестком диске.

103

Дистрибутив ПК «Кливер Мониторинг Энергии» содержит про­ грамму SETUP, с помощью которой ПК устанавливается на ком­ пьютер пользователя. При установке ПК «Кливер Мониторинг Энер­ гии» на жестком диске формируется массив данных в формате mdb Microsoft Access 97. В этом массиве хранится вся информа­ ция, относящаяся к электронным счетчикам: описания счетчиков и архивы их опроса.

Для дистанционного сбора информации необходимо, чтобы элек­ тронные счетчики были оборудованы средствами модемной связи. При работе со счетчиками в режиме выделенной линии связи необ­ ходимо, чтобы они имели интерфейс RS-232.

Комплексы «Гиперфлоу». Комплекс «Гиперфлоу» фирмы «Вым­ пел» (г. Саратов) построен на интеллектуальных датчиках-расхо­ домерах «Гиперфлоу-ЗП», выполненных на единой элементной базе

ипозволяющих осуществить блочно-модульный принцип построе­ ния системы, когда отдельные программно-управляемые интеллек­ туальные датчики могут объединяться через общую магистраль в функционально необходимом сочетании. Питание датчиков поле­ вого уровня и обмен информацией между датчиками полевого уровня

иконтроллером производятся по одной двухпроводной линии свя­ зи, что существенно сокращает объем кабельной продукции и, сле­ довательно, монтажные и эксплуатационные затраты (рис. 4.13).

Датчики к линии связи подключаются без соблюдения поляр­ ности, что существенно снижает затраты на монтаж и пусконала­ дочные работы.

Комплексы «Метран-СКАУТ». Программно-технический ком­ плекс (ПТК) (Челябинск) является распределенной системой сбора

иобработки данных и предназначен для решения комплекса задач, связанных с коммерческим учетом энергоснабжения, управлением, автоматическим регулированием и оперативным контролем.

Рис. 4.13. Схема варианта информационной системы комплекса «Гиперфлоу»

104

дем. По заказу может быть установлен GSM или обычный модем. Встроенный в FE260 и БП-ЭК источник питания позволяет про­ длить срок службы батарей ЭК.

Следует отметить, что для подключения корректоров ЕК-88 и ТС-90 к модему, компьютеру или принтеру следует использовать оригинальные кабели-адаптеры: КА/М, КА/К и КА/П соответствен­ но. Длину кабеля указывают при оформлении заказа.

Построение информационной системы целиком зависит от вы­ бора программного обеспечения. При разработке программного обес­ печения для информационных систем «ГазЭлектроника» руковод­ ствуется следующей моделью.

Данные, накопленные ЭК, через канал связи специальной про­ граммой транслируются на персональный компьютер и сохраня­ ются во временном файле определенного формата. Программа об­ работки временных файлов преобразует содержащуюся в них ин­ формацию в записи базы данных. С помощью программы анализа информация, записанная в базу данных, может быть представлена в необходимом виде (таблицы, графики, диаграммы) или экспорти­ рована для использования в других программах (экономические, бухгалтерские и т. д.).

Такое построение информационной системы позволяет прово­ дить постепенную модернизацию программного обеспечения, сни­ зить требования к компьютерной технике, так как в каждый мо­ мент загружена только одна программа из информационной систе­ мы. При наличии локальной вычислительной сети компоненты информационной системы могут быть размещены на разных персо­ нальных компьютерах, что повышает надежность системы в це­ лом. Возможно построение системы, при котором программы ана­ лиза, запущенные на разных ПК, используют одну базу данных.

В настоящее время ООО «ГазЭлектроника» предлагает программ­ ное обеспечение AWS (Win) Remote — программный пакет для сбора, обработки и анализа данных ЭК. В пакет входят три про­ граммы: WinPADS, WinLIS-обработка данных, WinLIS-анализ дан­ ных, а также программу СОДЭК.

WinPADS — программа для считывания информации с ЭК, под­ ключенных к компьютеру по кабельному соединению (локальное подключение) или через модем (удаленное соединение). Програм­ ма считывает архивы и текущее состояние корректора и сохраняет данные во временных файлах. С помощью данной программы воз­ можно изменение настроек корректора.

WinLIS-обработка данных — транслирует данные из времен­ ных файлов в базу данных. Одновременно программа анализирует записи временных файлов и сохраняет в файле протоколов все сообщения корректора о нештатных ситуациях. При использова­ нии устройства переноса данных AS-200 программа транслирует данные из AS-200 в базу данных, при этом отпадает необходи­ мость в программе WinPADS.

WinLIS-анализ данных — программа для анализа данных, по­ лученных с корректора и записанных в базу. Программа пред­

107

ставляет данные в табличном и графическом формате, позволяет экспортировать данные для приложений MS Office.

Информационные системы «Ленпромгаз». Информационная си­ стема «Ленпромгаз»(Санкт-Петербург) предназначена для сбора ин­ формации о расходе газа от счетчиков по коммутируемым теле­ фонным сетям и контроля оперативных параметров. Система вклю­ чает в себя комплекс аппаратных и программных средств, позволя­ ющих оперативно получать, обрабатывать и хранить архивные дан­ ные о расходе, давлении и температуре газа на узлах учета потребителей [49].

Каппаратным средствам относятся счетчики расхода газа, име­ ющие электронный выход, к которым подключен корректор с мо­ демом.

Кпрограммным средствам системы относится программа связи

иобработки информации, установленная на персональном ком­ пьютере в службе учета Управления «Ленпромгаз» ГГХ «Ленгаз».

Система накапливает данные об измеряемых параметрах газа, полученные по коммутируемой телефонной сети от счетчика, фор­ мирует табличные и графические документы. Таким образом, мож­ но оперативно получать сведения о расходах конечных потребите­ лей, сделать вывод о причинах аварийных ситуаций, просчитать нагрузки на трубопроводы.

Из-за того что на предприятиях устанавливаются приборы уче­ та разных типов и фирм, имеющие различные внешние протоколы обмена, приходится пользоваться программным обеспечением по­ ставщиков корректоров.

Внастоящее время в Управлении «Ленпромгаз» создается еди­ ная программная оболочка, позволяющая пользователю работать с любыми типами корректоров независимо от их протокола обме­ на. Программа «Монитор газовой сети» ведет базу данных пред­ приятий, увязанной с базой данных финансовых расчетов с потре­ бителями природного газа, и базу данных об измеряемых парамет­ рах газа.

Единый, унифицированный подход к загрузке данных от разно­ типных технических средств учета газа, формирование и обработка единой общей базы данных позволили создать комплексную авто­ матизированную систему расчетов с потребителями — от учета до финансовых расчетов.

4.4. УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАСХОДОМЕРОВ, СЧЕТЧИКОВ

ИДРУГИХ ПРИБОРОВ В ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ

ИИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

ИТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Как показано в этом параграфе, имеется ряд измерительно-ин­ формационных систем с помощью программного обеспечения ♦СПСеть», «Кливер Мониторинг Систем», «Метран-СКАУТ», «Мо­

108

нитор газ сети», позволяющих собирать и обрабатывать данные со многих узлов учета, оборудованных встроенными или составными вычислителями (корректорами) газа. В основном эти системы пред­ назначены для промышленных объектов, оснащенных расходоме­ рами с сужающими устройствами и турбинными, ротационными, вихревыми, ультразвуковыми расходомерами, имеющими выходные частотные, импульсные (реже постоянного тока) сигналы, поступа­ ющие в корректоры. Многие из них являются измерительными комплексами, вычисляющими объемный расход при стандартных условиях и имеющими интерфейсы RS-232, RS-485 и др.

При выборе расходомера конкретного узла учета наглядной яв­ ляется табл. 4.1, в которой отражены основные характеристики расходомеров и счетчиков.

Следует учесть, что по ГОСТ 28.724 [23] расходомеры следует применять те, которые имеют погрешность не более ±2 %, а для ИК с СУ до ±5 % [2].

Имеются приставки фирмы «Теплоком», которые позволяют сни­ мать импульсные сигналы со счетчиков РГ, однако старые РГ име­ ют большую погрешность. Поэтому следует в узлах учета старые РГ заменять на более точные турбинные, вихревые и другие расхо­ домеры.

Что касается сбора данных от бытовых счетчиков и мелких потребителей, например для большого здания или квартала домов, то это возможно, если применить мембранные (диафрагменные) счет­ чики с импульсными выходными сигналами и появившиеся в по­ следнее время ультразвуковые, вихревые и другие расходомеры и счетчики малых диаметров.

109

Для коррекции расхода должны применяться преобразователи давления класса точности не ниже 0,25 и термопреобразователи сопротивления ТСП или ТСМ, предпочтительно класса А или В.

Как правило, новые газосчетчики выдают информацию по объе­ му, приведенному к стандартным условиям, в виде частотного либо цифрового сигнала.

Наиболее точное измерение расхода газа для крупных потреби­ телей возможно для Dy = 300-5-1400 мм расходомерами «Струя» (класс точности 0,1), а для средних — с помощью ИК с трубами Вентури (погрешность ±0,7 %) или стандартными диафрагмами (у которых без притупления кромки погрешность ±0,6 %). Для потребителей небольшой мощности подходят другие вышеуказан­ ные расходомеры.

При выбранном СУ сначала в соответствии с заданными пара­ метрами максимального расхода, давления и температуры газа оп­ ределяют диаметр отверстия диафрагмы (или иного СУ) по рабо­ там [9, 37] или иным материалам. Расчет можно заказать и в региональном органе Росстандарта.

Изготовленное СУ проверяют в территориальном органе Рос­ стандарта или на заводе-изготовителе и после этого в указанном органе составляют официальный расчет ИК с СУ и схемой распо­ ложения СУ в ИТ со всеми необходимыми прямыми участками и местными сопротивлениями потоку в соответствии с нижеуказан­ ными требованиями. Там же указывают погрешности измерения расхода. Вместе с таким расчетом оформляют и паспорт измери­ тельного комплекса с указанием всех прилагаемых согласно про­ ектным данным приборов и устройств.

Согласно [9] оптимальный диаметр отверстия диафрагмы выби­ рают исходя из двух аспектов:

минимальной погрешности измерения расхода, определяемой погрешностью коэффициента расхода а (или истечения С) и коэф­ фициента расширения 8для пара и газа;

выбора минимального или оптимального по длине прямого уча­ стка трубопровода, обеспечивающего оптимальную погрешность из­ мерения расхода.

Как правило, для газа оптимальными являются отношения C?/JD до 0,5, а иногда до 0,6 [5].

Прямые участки трубопроводов следует выбирать согласно стан­ дартам [1, 2] таким образом. Во-первых, регламентируется длина перед СУ до первого местного сопротивления навстречу потоку (некоторые из них показаны в табл. 1.2), а в примечаниях приве­ дено разрешение сокращать длину в два раза. Во-вторых, регла­ ментируется длина прямого участка между первым и вторым по потоку сопротивлением (в табл. 1.2 длина выбирается по столбцу Р= 0,7). В-третьих, за СУ по потоку также регламентируется вы­ бирать длину прямого участка. Следует отметить, что в новом ГОСТе [2] разрешается сокращать длину и в три раза при увеличе­

но