Автоматизированная система диспетчерского управления - Проект Монтаж Строительство Инженерные сети Слаботочка

Автоматизированная система диспетчерского управления

Наш отдел проектирования выполнил документацию рабочую РД АСДУ.

проект АСДУ

1.1 Назначение АСДУ

АСДУ предназначена для организации контроля режимов работы инженерных систем и оборудования, своевременного предупреждения о возникновении аварийных ситуаций или нештатных режимов работы инженерного оборудования, предотвращения и минимизации ущерба в случае подобных ситуаций.

АСДУ необходима для решения следующих задач:

- непрерывный контроль состояния и режимов работы инженерных систем и оборудования;

- своевременное оповещение персонала о возникновении аварийной ситуации или чрезвычайного происшествия;

- ведение архива контролируемых параметров и действий операторов.

АСДУ не предназначается для использования в качестве локальной автоматики для управления инженерными системами и оборудованием, не выполняет функции по регулированию параметров и поддержанию их на заданном уровне, не выполняет функции по защите оборудования при протекании технологического процесса.

1.2 Перечень нормативно-технических документов, используемых при разработке АСДУ

Разработка АСДУ выполняется с учетом требований следующих нормативных документов:

- ВСН 60-89 Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования;

- ТСН 31-304-95 Многофункциональные здания и сооружения;

- СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений;

- СНиП 3.05.06-85 Электротехнические устройства;

- СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации;

- ГОСТ Р МЭК 870-1-1-93 Устройства и системы телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 1. Общие принципы;

- ГОСТ Р МЭК 870-1-2-95 Устройства и системы телемеханики. Часть 1. Основные положения. Раздел 2. Руководство по разработке технических требований;

- ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности;

- ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности;

- ГОСТ Р 21.1101-2009 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации;

- ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению;

- ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками;

- ГОСТ 26.205-88 Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия;

- СН 512-78 Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин;

- TIA-942 (Telecommunications Infrastructure Standards for Data Centres) - стандарт на телекоммуникационную инфраструктуру центров обработки данных.

1.3 Характеристика объекта

АСДУ создается для центра обработки данных (далее – ЦОД) ОАО , находящегося в здании ТГК.

АСДУ предусматривается диспетчеризация следующих инженерных систем:

1) Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения (далее – СБЭГ) (силовая и распределительная части).

2) Дизель-генераторная установка (далее – ДГУ).

3) Источники бесперебойного питания (далее – ИБП).

4) Распределительные розеточные блоки (PDU).

5) Система кондиционирования технологических помещений (далее – СКТП).

6) Система вентиляции технологических помещений.

7) Система контроля климатических параметров ЦОД.

8) Система автоматического газового пожаротушения (далее – АГПТ).

9) Система контроля управления доступом (далее – СКУД).

2 Основные технические решения, принятые в проекте

АСДУ строится на оборудовании компании TAC (Schneider Electric), а также на средствах автоматики отечественных и зарубежных производителей.

Контроллерная сборка на базе контроллера TAC серии Xenta устанавливается в шкафу автоматики (далее – ША). В шкафу устанавливаются необходимые модули ввода-вывода, конвертеры интерфейсов, позволяющие осуществить сбор информации с датчиков и инженерного оборудования. Информация с контроллеров в шкафах автоматики поступает на центральный сервер системы. Центральный сервер системы представляет собой специализированное программное обеспечение TAC Vista server, обеспечивающее запись и архивирование всех параметров системы, а также предоставляет доступ к информации для диспетчера. Информация для диспетчера отображается в программе TAC Vista workstation в виде графиков, изображений, схем и в текстовом виде.

Передача информации с контролируемого оборудования в основное программное обеспечение (далее – ПО) для мониторинга осуществляется с использованием OPC-технологии, для этого на сервер системы устанавливается OPC-сервер Kepware с набором драйверов для протоколов Modbus TCP и SNMP.

Для контроля положения автоматических выключателей и рубильников в электрических щитах ЩБП1…4, расположенных в машинном зале, устанавливаются контроллерные сборки на основе контроллеров фирмы Wago 750-843. Они подключаются в коммутатор и передают информацию по протоколу Modbus TCP.

Передача данных о параметрах работы ИБП в АСДУ осуществляется по протоколу SNMP через локальную сеть объекта.

Контроль работы кондиционеров осуществляется по протоколу Modbus.

Для контроля напряжения, тока и состояния («Вкл.» / «Выкл.») на вводе в телекоммуникационные шкафы установлены по два распределительных розеточных блока (PDU), которые передают данные через ЛВС объекта по протоколу SNMP.

Сбор данных с универсальных анализаторов электрической сети Janitza (см -СС-ЦОД-СБЭГ «Том 6. Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения»), установленных в электрических щитах, осуществляется по протоколу Modbus.

Контроль работы ДГУ осуществляется через SNMP адаптер, поставляемый дополнительно к ДГУ, по протоколу SNMP.

Передача информации от контроллера управления приточно-вытяжной установкой ПВ17 осуществляется по протоколу LonWorks.

Связь системы с PDU, щитами ИБП и щитом автоматики ША осуществляется по локальной сети объекта. Прокладка кабелей для перечисленного оборудования учтена в разделе проекта СС-ЦОД-СКС «Том 7. Структурированная кабельная система». Для передачи информации в вычислительную сеть объекта в проекте предусмотрены коммутаторы.

В АСДУ предусмотрен контроль температуры и влажности в машинном зале и электрощитовой.

Мониторинг срабатывания системы пожаротушения осуществляется через станцию управления пожаротушением, при помощи сухих контактов в систему поступают сигналы «Пожар», «Внимание», «Неисправность», «Газ подан».

В АСДУ предусмотрен контроль протечек при помощи линейных сенсоров протечки с настенным блоком индикации места протечки. При обнаружении жидкости диспетчеру выдается аварийное сообщение, а на экране блока индикации, установленного в зоне контроля, отображается информация о местонахождении протечки с точностью определения места протечки до одного метра. В системе предусмотрены следующие зоны контроля:

- зона установки кондиционеров в помещении электрощитовой в пространстве съемного пола;

- зона установки кондиционеров в машинном зале в пространстве съемного пола;

В рамках проекта схема автоматизации совмещена со структурной схемой в соответствии с ГОСТ 2.701-2008.

3 Структура АСДУ

АСДУ имеет иерархическую многоуровневую структуру:

1) Уровень 1: первичные датчики, измерительные приборы и исполнительное оборудование, выполняющие непосредственный съем информации с инженерных систем.

2) Уровень 2: программируемые логические контроллеры (далее – ПЛК), распределенные системы ввода / вывода. К этому уровню также относятся комплектные панели управления инженерным оборудованием (ИБП, PDU, ДГУ, чиллеры), контроллеры кондиционеров и локальная автоматика инженерных систем. Основное назначение − сбор информации о состоянии систем и передача на центральный диспетчерский пункт.

3) Уровень 3: центральный сервер АСДУ, являющийся центральным элементом АСДУ. Сервер АСДУ содержит средства организации обмена информацией с контроллерами сбора информации уровня 2 (по объектовым шинам), автоматизированным рабочим местом (далее – АРМ) оператора-диспетчера (на базе локальной вычислительной сети), а также специализированное программное обеспечение на базе SCADA-системы для сбора, обработки, представления и архивирования информации, поступающей от инженерных систем на ЦДП, также на этом уровне иерархии на АРМ функционирует специализированное программное обеспечение для мониторинга и управления оборудованием инженерных систем здания.

Информационный обмен между компонентами системы происходит следующим образом:

- между центральным сервером системы на уровне 3 и АРМ оператора – по локальной вычислительной сети здания;

- между устройствами сбора и передачи информации на уровне 2 – по локальной управляющей сети по протоколам Lontalk, Modbus TCP и SNMP;

- между контроллерами сбора информации и управления оборудованием инженерных систем здания на уровне 2 и техническими средствами объекта автоматизации на уровне 1 (измерительные приборы и исполнительное оборудование) – в виде дискретных и аналоговых сигналов.

Для работы в SCADA-системе проектом предусмотрена однопользовательская лицензия, что позволяет осуществлять мониторинг системы с одного рабочего места. Возможна докупка лицензии на 3, 6, 12 и безлимитных клиентских версий ПО.

4 Организация оповещения персонала

Оповещение персонала о возникновении аварийной ситуации или чрезвычайного происшествия осуществляется с применением:

- e-mail-сообщений;

- SMS уведомлений через GSM модем;

- представления данных на экране АРМ диспетчера.

5 Объемы диспетчеризации инженерных систем и оборудования

АСДУ позволяет вести контроль следующих параметров:

1) СБЭГ (силовая и распределительная части):

а) контроль качественных параметров: токи, напряжения, мощности, технический учет на вводных и отходящих линиях в распределительных щитах;

б) контроль положения коммутационной аппаратуры в распределительных щитах, контроль положения «Вкл.» / «Выкл». Аварийное срабатывание автоматических выключателей.

2) Дизель-генераторная установка:

а) режим работы: «Ручной» / «Автоматический» / «Отключено»;

б) состояние ДГУ «Работает» / «Не работает»;

в) наличие напряжения на выходе ДГУ;

г) наличие/отсутствие аварии ДГУ.

3) Источники бесперебойного питания ИБП:

а) контроль состояния оборудования: режим работы, аварии;

б) контроль параметров работы ИБП: токи, напряжения, мощности на вводе, выходе, байпасе, состояние батарей, заряд и температура батарей, время автономной работы.

4) Распределительные розеточные блоки (PDU):

а) напряжение и ток на вводе;

б) состояние ввода: «Вкл.» / «Выкл».

5) Система кондиционирования технологических помещений:

а) контроль состояния внутренних блоков: «Включен», «Выключен», «В резерве», «Авария»;

б) контроль параметров работы внутренних блоков: температура и влажность на выходе, статусы вентилятора;

в) контроль параметров внешних блоков:

- «Включен», «Включен», «Авария»;

- состояние компрессора – вкл./выкл.;

- состояние насосной группы – вкл./выкл./авария;

- режим работы – местный/дистанционный;

г) мониторинг температуры и влажности в выделенных помещениях;

д) контроль протечек жидкости с точностью до 1 м в местах установки внутренних блоков кондиционеров.

6) Система вентиляции технологических помещений:

а) контроль состояния приточно-вытяжной установки ПВ17;

б) контроль положения огнезадерживающих клапанов (5 шт).

7) Система контроля климатических параметров ЦОД:

а) машинный зал (6 датчиков);

б) помещение электрощитовой (1 датчик).

8) Система автоматического газового пожаротушения (контроль состояния системы: «Пожар», «Внимание», «Газ подан», «Неисправность»).

9) Система контроля управления доступом:

а) контроль открытия дверей в ЦОД – 5 шт.

6 Условия эксплуатации АСДУ

Оборудование АСДУ функционирует:

- при изменении атмосферного давления от 84 кПа (630 мм рт. ст.) до 106,6 кПа
(800 мм рт. ст.);

- в диапазоне рабочих температур от плюс 10 °С до плюс 35 °С при относительной влажности воздуха (5-80)º% (группа В1 по ГОСТ 26.205-88) – для оборудования, размещенного в помещении диспетчерской;

- в диапазоне рабочих температур от 0 °С до плюс 50 °С при относительной влажности воздуха (5-90)º% (группа С1 по ГОСТ 26.205-88) – для оборудования, размещенного в машзалах.

Режим работы АСДУ:

- непрерывный;

- круглосуточный.

При проектировании аппаратуры и оборудования АСДУ выполнены требования по защите обслуживающего персонала от поражения электрическим током в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.003-91 и ГОСТ 12.2.007.0-75.

7 Кабельная сеть и монтаж электропроводок

Для прокладки кабелей и проводов АСДУ используются существующие трассы системы кабеленесущих конструкций, предусмотренных в проекте СКС.

В местах отсутствия трасс СКС прокладывать кабели в трубе гофрированной или электротехническом коробе, при прокладке кабелей должны выполняться нормы ВСН 60-89.

Монтаж каналов связи выполнить:

- сигнальные линии к периферийному оборудованию – кабелями типа ПВС, МКЭШ или аналогичными;

- силовые цепи питания оборудования – кабелем ВВГнгLS 3x1,5 или аналогичным;

- информационная линия Modbus – кабелем Belden 9841 или аналогичным;

- информационные линии Lon – кабелем Belden 8471 или аналогичным.

При параллельной прокладке расстояние между проводами и кабелями АСДУ с силовыми и осветительными проводами должно быть не менее 0,5 м.

При необходимости прокладки этих проводов и кабелей на расстояние менее 0,5 м от силовых и осветительных проводов они должны иметь защиту от наводок (проложить в металлорукаве или металлической трубе).

Допускается уменьшить расстояние до 0,25 м от проводов и кабелей АСДУ до одиночных осветительных проводов и контрольных кабелей.

Расстояние от кабелей и изолированных проводов, прокладываемых открыто, непосредственно по элементам строительных конструкций помещения до мест хранения (размещения) горячих материалов должно быть не менее 0,6 м.

При пересечении проводов и кабелей АСДУ с металлическими трубопроводами расстояние между ними в свету должно быть не менее 50 мм. При параллельной прокладке расстояние от проводов до трубопроводов должно быть не менее 10 мм.

При прокладке проводов и кабелей максимально использовать скрытые места прохода (съемные полы, фальшпотолки и т.д.).

8 Электропитание и заземление

Питание оборудования АСДУ осуществляется от сети бесперебойного электропитания от распределительного щита системы электроснабжения.

Все периферийное оборудование АСДУ запитывается от шкафа автоматики согласно данному проекту, кроме четырех ПЛК WAGO 750-843, питание которых осуществляется от соответствующих щитов ЩБП-1…4.

Заземление оборудования и устройств АСДУ должно выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.05.06-85, ПУЭ, технической документации предприятий-изготовителей и настоящего проекта.

Перечень условных обозначений, терминов и сокращений

АГПТ

-

Система автоматического газового пожаротушения

АРМ

-

Автоматизированное рабочее место

АСДУ

-

Автоматизированная система диспетчерского управления

ДГУ

-

Дизельная генераторная установка

ИБП

-

Источник бесперебойного питания

ОС

-

Операционная система

ПЛК

-

Программируемый контроллер

ПО

-

Программное обеспечение

СБЭГ

-

Система бесперебойного и гарантированного электроснабжения

СКС

-

Структурированная кабельная система

СКТП

-

Система кондиционирования технологических помещений

СКУД

-

Система контроля и управления доступом

ТГК

-

Торгово-гостиничный комплекс

ЦОД

-

Центр обработки данных

ША

-

Шкаф автоматики