Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета водопотребления и водоотведения филиала ОАО "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2"
Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета водопотребления и водоотведения филиала ОАО "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2" (далее по тексту - АИИСКУВиВ) предназначена для автоматизированных измерений, вычислений, контроля и хранения измерительной информации расхода, температуры и давления воды, потребляемой и сбрасываемой оборудованием филиала ОАО "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2".
Описание
АИИСКУВиВ включает в себя измерительные каналы, состоящие из следующих основных компонентов:
• первичных измерительных преобразователей расхода, температуры, давления воды, с унифицированным токовым выходом;
• линий связи, по которым передаются сигналы от первичных измерительных преобразователей (ПИП) к программно-техническому комплексу;
• ПТК, получающего измерительную информацию от ПИП, и на ее основе осуществляющего представление измерительной информации объемного расхода, давления, температуры потребляемой и сбрасываемой воды.
ПТК имеет двухуровневую структуру обработки измерительной информации.
Нижний уровень ПТК сформирован из устройств сбора и передачи данных (УСПД) "ЭКОМ-3000" и обеспечивает:
- выполнение сбора, накопления, вычислений, обработки, контроля, хранения измерительной информации об объемном расходе, температуре и давлении воды на основе точной и оперативно получаемой измерительной информации от ПИП;
- обеспечение безопасности хранения измерительной информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0-2013, ГОСТ Р 50922-2006.
В состав УСПД структурно входят модули распределенного ввода-вывода, обеспечивающие работу измерительных компонентов ИС, циклический опрос ПИП, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков давления, температуры, расхода воды в цифровой код и обеспечивающих передачу измерительной информации в ПТК.
• Верхний уровень ПТК состоит из:
- дублированного сервера сбора измерительной информации HP ProLiant DL380R07;
- инженерной станции, обеспечивающей загрузку и изменение ПО ПТК при наладке, и его инженерную поддержку (а так же при необходимости съем и визуализацию измерительной информации);
- рабочих станций (АРМ), обеспечивающих съем и визуализацию измерительной информации (формирование отчетных форм/документов):
- создание нормативной и справочно-информационной базы;
- ведение "Журналов событий";
- конфигурирования и параметрирования технических средств и программного обеспечения;
- предоставления пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным.
• Сервер представляет собой комбинацию из двух стандартных IBM-PC- совместимых компьютеров промышленного исполнения, размещенных в электротехническом шкафу (серверном шкафу) совместно с блоками питания, источником бесперебойного питания, инженерной станцией и коммуникационным оборудованием сетей Ethernet (обеспечивающих обмен информацией с использованием оптоволокна и стандартной витой пары).
• АРМ представляет собой стандартный IBM-PC-совместимый компьютер настольной компоновки.
АИИСКУВиВ изготовлена в единственном экземпляре, смонтирована в филиале ОАО "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2", работает автономно, измерительную информацию в цифровом виде передает в АСУ ТП станции.
АИИСКУВиВ выполняет следующие основные функции:
• автоматическое измерение объемного расхода, температуры, давления воды;
• автоматизированный сбор, накопление, вычисление, обработка, контроль, хранение и отображение измерительной информации об объемном расходе, температуре, давлении;
• ведение "Журналов событий";
• обеспечение безопасности хранения измерительной информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0-2013, ГОСТ Р 50922-2006;
• конфигурирование и параметрирование технических средств и программного обеспечения;
• предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным;
• Метрологические характеристики измерительных каналов объемного расхода, давления, температуры воды определяются метрологическими характеристиками применяемых первичных измерительных преобразователей, УСПД и дополнительными погрешностями данных СИ, вызванных их рабочими условиями применения.
Всё электрооборудование нижнего и верхнего уровня ПТК устанавливается в запираемых шкафах со степенью защиты IP20. Для эксплуатации в условиях высокой температуры шкафы оснащается системой вентиляции с терморегулятором.
В АИИСКУВиВ входят измерительные каналы (ИК) следующего состава и назначения:
- ИК объемного расхода забираемой воды в напорном циркводоводе, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - расходомера электромагнитного Promag 53W (Госреестр №14589-09), УСПД "ЭКОМ-3000" (Госреестр № 17049-09), дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК объемного расхода забираемой воды в производственно-противопожарном водопроводе, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - расходомера электромагнитного Promag 53W, УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК объемного расхода сбрасываемой воды в открытый отводящий канал, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - расходомера жидкости многоканального ультразвукового Sarasota 2000 (Госреестр №42541-09), УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК объемного расхода воды, подающейся на обогрев ковша водозабора БНС, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - расходомера жидкости многоканального ультразвукового Sarasota 200, УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК давления забираемой воды в напорном циркводоводе, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - датчика давления Метран-150 TG1 (Госреестр №32854-09), УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК давления забираемой воды в производственно-противопожарном водопроводе, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - датчика давления Метран-150 TG1, УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК температуры забираемой воды в напорном циркводоводе, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Мет-ран-276 (Госреестр № 21968-11), УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК температуры забираемой воды в производственно-противопожарном водопроводе, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-276, УСПД "ЭКОМ-3000" дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК температуры воды, подающейся на обогрев водозабора БНС, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом ТСПУ - термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом Мет-ран-276, УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы;
- ИК температуры сбрасываемой воды в открытый отводящий канал, который состоит из первичного измерительного преобразователя с унифицированным токовым выходным сигналом - термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом Метран-2700 (Госреестр № 38548-13), УСПД "ЭКОМ-3000", дублированного сервера и АРМ системы.
Обобщенная структурная схема АИИСКУВиВ приведена на рисунке 1.
Структурная схема системы автоматизированной информационно-измерительной коммерческого учета водопотребления и водоотведения филиала "ИНТЕР РАО-Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2"
Рисунок 1. Структурная схема АИИСКУВиВ
Принцип действия АИИСКУВиВ основан на измерении, обработке и отображении измерительной информации на мониторах АРМ и инженерной станции, поступающей с первичных измерительных преобразователей и использование ее для определения расчетных величин водопотребления и водоотведения согласно заложенным алгоритмам.
Измерительные каналы АИИСКУВиВ обеспечивают измерение, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах АРМ, архивирование следующих параметров:
- объемный расход воды, м3/ч;
- температуру воды, °С;
- давление воды, МПа.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее ПО) АИИСКУВиВ состоит из ПО расходомеров жидкости многоканальных ультразвуковых Sarasota 200 и 2000, расходомеров электромагнитных Promag 53W, УСПД "ЭКОМ-3000" и программного обеспечения верхнего уровня ПТК "Энергосфера", обеспечивающего защиту измерительной информации в соответствии с правами доступа, сконфигурированного под задачи ведения режимов учета водотребления и водоотведения филиала "ИНТЕР РАО-Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2".
Комплекс средств защиты информации АИИСКУВиВ представляет целостную систему и отвечает требованиям, предъявляемым к программно-аппаратным средствам защиты, приведенных в Федеральном законе "Об информации, информатизации и защите информации", ГОСТ Р 50739-95, ГОСТ 51275-06.
Для каждого пользователя АИИСКУВиВ определен индивидуальный пароль, предусмотрены средства конфигурирования, позволяющие обеспечить доступ к каждой задаче только с определенных рабочих мест.
Все действия пользователей в АИИСКУВиВ протоколируются. Оговорены категории пользователей, имеющих права на просмотр данного протокола.
Файл конфигурации хранится в базе данных сервера ПТК, защищенной от несанкционированного доступа паролем. Идентичность конфигурации, соответствующая данному объекту, контролируется периодической проверкой контрольной суммы.
Доступ к программному обеспечению УСПД осуществляется с инженерной станции верхнего уровня АИИСКУВиВ, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.
Кроме того, контроль доступа как к конфигурированию системы на программном уровне, так и непосредственно к измерительной информации, осуществляется с помощью USB-ключей, каждый из которых имеет свой уровень доступа. Без подключения данных ключей к USB-портам серверов и АРМ доступ к конфигурированию программного обеспечения системы и к измерительной информации становится невозможен.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается ПТК) и программный контроль доступа (доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения "Энергосфера"
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии | Идентификаторы ПО верхнего уровня. Контрольная сумма байтов | Алгоритм проверки идентификатора ПО |
| Энергосфера | Консоль администратора, AdCenter.exe | 6.5 | Cabc76559ee721eacd4d d8efa383ebe | MD5 |
| Редактор структуры объектов учета Ad-mTool.txt | 6.5 | Fdf23fc793ebf9775bcf4c 9457854443 | MD5 | |
| Автоматический контроль системы AlarmSve.exe | 6.5 | 3ebd8128332767ba51ebd 35fe02f9b9e | MD5 | |
| Автоматизированное рабочее место Con-trolAge.exe | 6.5 | F9693889541c85f691705 ae1216c3cc9 | MD5 | |
| Центр экспорта-импорта макетных данных, expimp.exe | 6.5 | 82cba82ddfac35fbac5032 fbdc9f298c | MD5 | |
| Сервер опроса Pso.exe | 6.5 | Ad669c99518701644cec0 b6faf5tf4e2 | MD5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2. Состав измерительных каналов и их основные метрологические характеристики
| Вид ИК | Состав измерительного канала | Диапазоны измерений ИК | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений ИК | ||||
| Первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой относительной погрешности) | Устройство сбора и передачи данных (УСПД) (тип, пределы допускаемой относительной погрешности) | В нормальных условиях | В рабочих условиях | ||||
| ИК объемного расхода забираемой воды в напорном циркводоводе, в производственно-противопожарном водопроводе | Расходомер электромагнитный Promag 53W | ЭКОМ-3000 | 0...300 м3/ч 0.18000 м3/ч | ±0,22 % | ±0,22 % | ||
| Пределы допускаемой относительной погрешности | Пределы допускаемой относительной погрешности | ||||||
| В нормальных условиях ±0,2 % | В рабочих условиях ±0,2 % | В нормальных условиях ±0,1 % | В рабочих условиях ±0,1 % | ||||
| ИК объемного расхода сбрасываемой воды в открытом отводящем канале | Расходомер жидкости многоканальный ультразвуковой Sarasota 2000 | ЭКОМ-3000 | 0.80000 м3/ч | ±1,50 % | ±1,50 % | ||
| Пределы допускаемой относительной погрешности | Пределы допускаемой относительной погрешности | ||||||
| В нормальных условиях ±1,5 % | В рабочих условиях ±1,5 % | В нормальных условиях ±0,1 % | В рабочих условиях ±0,1 % | ||||
Продолжение Таблицы 2.
| Вид ИК | Состав измерительного канала | Диапазон измерений ИК | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений ИК | ||||||
| Первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой относительной погрешности) | Устройство сбора и передачи данных (УСПД) (тип, пределы допускаемой относительной погрешности) | В нормальных условиях | В рабочих условиях | ||||||
| ИК объемного расхода воды на обогрев водозабора БНС | Расходомер жидкости многоканальный ультразвуковой Sarasota 200 | ЭКОМ-3000 | -5000.20000 м3/ч | ±1,50 % | ±1,50 % | ||||
| Пределы допускаемой относительной погрешности | Пределы допускаемой относительной погрешности | ||||||||
| В нормальных условиях ± 1,5 % | В рабочих условиях ±1,5 % | В нормальных условиях ±0,1 % | В рабочих условиях ±0,1 % | ||||||
| ИК давления забираемой воды в напорном циркводоводе, производственно-противопожарном водопроводе | Датчик давления Метран-150 TG1 | ЭКОМ-3000 | 0.100 кПа | ±0,13 % | ±0,14 % | ||||
| Пределы допускаемой приведенной погрешности | Пределы допускаемой приведенной погрешности | ||||||||
| В нормальных условиях ±0,075 % | В рабочих условиях ±0,1 % | В нормальных условиях ±0,1 % | В рабочих условиях ±0,1 % | ||||||
Продолжение Таблицы 2.
| Вид ИК | Состав измерительного канала | Диапазон измерений ИК | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений ИК | ||||
| Первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой относительной погрешности) | Устройство сбора и передачи данных (УСПД) (тип, пределы допускаемой относительной погрешности) | В нормальных условиях | В рабочих условиях | ||||
| ИК температуры забираемой воды в напорном циркводо-воде, производственнопротивопожарном водопроводе, на обогрев водозабора БНС | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-276 | ЭКОМ-3000 | 0...+100 °C | ±0,51 % | ±1,22 % | ||
| Пределы допускаемой относительной погрешности | Пределы допускаемой относительной погрешности | ||||||
| В нормальных условиях ±0,5 % | В рабочих условиях ±1,21 % | В нормальных условиях ±0,1 % | В рабочих условиях ±0,1 % | ||||
| ИК температуры сбрасываемой воды в открытом отводящем канале | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-2700 | ЭКОМ-3000 | 0...+100 °C | ±0,51 % | ±1,22 % | ||
| Пределы допускаемой относительной погрешности | Пределы допускаемой относительной погрешности | ||||||
| В нормальных условиях ±0,5 % | В рабочих условиях ±1,21 % | В нормальных условиях ±0,1 % | В рабочих условиях ±0,1 % | ||||
Рабочие условия применения компонентов АИИСКУВиВ.
Таблица 3. Рабочие условия применения компонентов АИИСКУВиВ.
| Наименование влияющего фактора | Диапазон измерений по технической документации |
| 1 | 2 |
| 1. Первичные измерительные преобразователи Температура окружающего воздуха, °С Атмосферное давление, кПа Относительная влажность окружающего воздуха, % Воздействие вибрации: Амплитуда, мм Частота, Гц 2. ПТК Напряжение питания, В Частота напряжение питания, Гц Температура окружающего воздуха, ОС Атмосферное давление, кПа Относительная влажность окружающего воздуха, % Воздействие вибрации: Амплитуда, мм Частота, Гц | от -40 до +70 от 84,0 до 106,7 от 30 до 95 не более 0,1 до 25 220 ±5 50 ± 0,5 от +10 до +30 от 84,0 до 106,7 от 35 до 90 не более 0,1 до 25 |
Комплектность
Таблица 4.
| Наименование | Обозначение, тип | Количество, шт. | |
| Система автоматизированная информационноизмерительная коммерческого учета водопотребления и водоотведения (АИИСКУВиВ) филиала "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2" в составе: | |||
| Программно-технический комплекс АИИСКУВиВ (верхний уровень) | Шкаф серверный в составе: - дублированный сервер HP ProLiant DL380R07; - ИБП; - КВМ (инженерная станция); - сетевое оборудование. | 1 компл. 1 компл. 1 компл. 1 компл. | |
| АРМ в составе: - стандартный IBM-PC -компьютер. | совместимый | 1 компл. | |
| Наименование | Обозначение, тип | Количество, шт. |
| Программно-технический комплекс АИИСКУВиВ (нижний уровень) | Шкаф УСПД №1 в составе: - УСПД ЭКОМ-3000; - сетевое оборудование; - ИБП; - электронный блок Sarasota 200; - электронный блок Sarasota 2000. | 1 шт. 1 компл. 1 компл. 1 шт. 1 шт. |
| Шкаф УСПД №2 в составе: - УСПД ЭКОМ-3000; - Сетевое оборудование. | 1 шт. 1 компл. | |
| Первичные измерительные преобразователи | Расходомеры электромагнитные Promag 53W; | 2 шт. |
| Расходомер жидкости многоканальный ультразвуковой Sarasota 2000; | 1 шт. | |
| Расходомер жидкости многоканальный ультразвуковой Sarasota 200; | 1 шт. | |
| Датчики давления Метран-150 TG1; | 2 шт. | |
| Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-276; | 3 шт. | |
| Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран-2700. | 1 шт. | |
| Комплект стандартного программного обеспечения: для серверов, операторских терминалов и инженерных станций комплекса | Система Microsoft SQL Server 2008 R2Standfrt. | 1 компл. |
| Инженерное ПО | Программный проект на базе инженерного ПО "Консоль администратора, AdCenter.exe"; "Коммуникационное ПО SplitOPC.exe", сконфигурированное под задачи ведения режимов коммерческого учета во-допотребления и водоотведения ОАО "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2". | 1 компл. 1 компл. |
| Комплект эксплуатационной документации, в том числе: Руководство по эксплуатации Методика поверки Формуляр | ЭД. 12140.09.12-ВиВ РЭ ЭД. 12140.09.12-ВиВ МП ЭД. 12140.09.12-ВиВ Ф | 1 компл. |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой ЭД. 12140.09.12-ВиВ МП «ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная коммерческого учета водопотреб-ления и водоотведения (АИИСКУВиВ) филиала "ИНТЕР РАО - Электрогенерация" "Южноуральская ГРЭС-2". Методика поверки», утвержденной ФГУП "ВНИИМС" в мае 2014 г.
Основное поверочное оборудование:
| Наименование | Тип | Диапазон измерений | Значение по грешности СИ (класс точности) | Цель использования |
| 1 Многофунк циональный калибратор | СА-71 | 0+ 110 мВ 0 + 400 Ом 0 + 24 мА | ±0,025 % ±0,05 % ±0,025 % | Задание входного сигнала при исследованиях ИК с выходным унифицированным токовым сигналом от 4 до 20 мА |
| 2 Калибратор- измеритель стандартных сигналов | КИСС 003 | 0+ 100 мВ 0 + 22 мА | ±[0,05+0,0075(U /Uk-1)] ±[0,05+0,01(1/ Ik-1)] | Задание входного сигнала при исследованиях ИК с выходным унифицированным токовым сигналом от 4 до 20 мА |
| 3 Термометр лабораторный | ТЛ-4 | 0 + 55 °С | ±0,2 °С | Измерение температуры окружающего воздуха |
| 4 Барометр | М67 | 610 + 790 мм рт.ст. | ±0,8 мм рт.ст. | Измерение барометрического давления |
| 5 Гигрометр | ВИТ-2 | 20 + 90 %, | ±5 % | Измерение влажности окружающего воздуха |
Сведения о методах измерений
изложены в руководстве по эксплуатации ЭД. 12140.09.12-ВиВ РЭ.
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 8.596-2002 Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Общие положения.
2. ГОСТ Р 8.563-2009. ГСИ. Методики (методы) измерений.
3. ГОСТ 8.009-84. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.
4. ИВН 33-5.4.01-86. Инструкция водного надзора. Первичный учет использования вод. Общие положения.
5. МИ 1317-2004. ГСИ. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроля их параметров.
6. РД 50-453-84. Методические указания. Характеристики погрешности средств измерений в реальных условиях эксплуатации. Методы расчета.
7. Р 50.2.038-2004. ГСИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений.
8. Техническая документация на АИИСКУВиВ.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля над соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.