ИИК узлов учета № 68 - 78 построенные на основе устройства сбора и передачи данных (УСПД) ЭКОМ-3000 (Госреестр № 17049-09), являются сложными трех уровневыми структурами с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

Нижний уровень (узлы учета) состоит из измерительных комплексов (ИК), каждый из которых включает средства измерений физических величин, внесенные в Государственный реестр средств измерений РФ (Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений).

ИК обеспечивают измерения, вычисления и сохранение в архиве контролируемых параметров, которые передаются на верхние уровни ИИК узлов учета № 68 - 78.

Средний уровень представляет собой информационный комплекс сбора и передачи данных структурного подразделения (ИКП).

ИКП включает в себя УСПД ЭКОМ-3000 (заводской номер 09102969) с устройством синхронизации системного времени (УССВ), устройства передачи данных УПД-2, а так же совокупность аппаратных, каналообразующих и программных средств, выполняющих сбор информации с нижнего уровня, ее обработку и хранение.

Верхний уровень (информационно-вычислительный) представляет собой информационно-вычислительный комплекс ИИК узлов учета № 68 - 78 (ИВКС).

В состав ИВКС входят :

- сервер;

- автоматизированные рабочие места (АРМы);

- каналообразующие аппаратные средства.

ИВКС обеспечивает индикацию, хранение в архивах и вывод на печать измерительной информации.

На сервере установлена система управления базой данных (СУБД) MS SQL Server-2008 Standard Edition, поддерживающая одновременную работу до 15 пользователей и специализированный программный комплекс "Энергосфера".

Информационный обмен между УСПД ЭКОМ-3000 и ИВКС (сервером) организован посредством локальной сети Ethernet. Подключение УСПД ЭКОМ-3000 к СПД ОАО «РЖД» производится через коммутатор Cisco ASA 5505 ASA5505-UL-BUN-K8.

Обмен данными между сервером системы и автоматизированными рабочими местами (АРМ) специалистов обеспечивается с помощью сети передачи данных (СПД) ОАО «РЖД». Подключение сервера к СПД ОАО «РЖД» производится через коммутатор Cisco ASA 5505 ASA5505-UL-BUN-K8.

В ИИК узлов учета № 68 - 78 решены следующие задачи:

• - измерение часовых приращений параметров энергопотребления;

• - периодический (1 раз в час) и/или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени результатов измерений приращений параметров энергопотребления;

• - хранение результатов измерений в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных);

• - передача результатов измерений в энергоснабжающую организацию в рамках согласованного регламента;

• - обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);

• - диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств;

• - конфигурирование и настройка параметров ИИК;

• - ведение системы единого времени (коррекция текущего значения времени и даты часов компонентов ИИК);

• - передача и хранение журналов событий теплосчетчиков, тепловычислителей, счетчиков-расходомеров и сервера.

ИИК узлов учета № 68 - 78 состоят из простых измерительно-информационных каналов (ИИК), реализующих прямые методы измерений путем последовательных измерительных преобразований на уровне узлов учета, и сложных ИИК, представляющих совокупность простых ИИК.

Каждый измерительно-информационный канал (ИИК) представляет собой совокупность ИК, ИКП и ИВКС.

Состав ИК и технические характеристики ИИК приведены в таблице 1.

Таблица 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Продолжение таблицы 1

Окончание таблицы 1

В состав сложных ИИК тепловой энергии воды (узлы учета № 68 - 71, 73 - 75) входят ИИК объемного расхода воды (подающий трубопровод), ИИК объемного расхода воды (обратный трубопровод), ИИК температуры воды (подающий трубопровод) и ИИК температуры воды (обратный трубопровод).

В состав сложных ИИК тепловой энергии воды (узлы учета № 72, 76 - 78) входят ИИК объемного расхода воды (подающий трубопровод), ИИК объемного расхода воды (обратный трубопровод), ИИК объемного расхода воды (трубопровод ГВС), ИИК температуры воды (подающий трубопровод) и ИИК температуры воды (обратный трубопровод), ИИК температуры воды (трубопровод ГВС).

Сигналы с выхода простых ИИК используются для получения результатов косвенных (совокупных) измерений и расчетов, реализуемых теплосчетчиками.

Принцип действия

Теплосчетчики МКТС измеряют объемный расход, температуру и давление воды в трубопроводах с помощью входящих в их состав преобразователей и вычисляют на основе этих измерений значений плотности и энтальпии (по ГСССД МР 147-2008). Далее в зависимости от конфигурации системы теплоснабжения (открытая (ОВСТ), закрытая (ЗВСТ) и тупиковая (ТВСТ) водяные системы теплоснабжения) по МИ 2412-97 вычисляются значения тепловой энергии, с последующим отображением на дисплее и архивированием перечисленных параметров.

В состав теплосчетчика МКТС входят:

- системный блок (СБ);

- измерительные модуля (ИМ ), включающие в свой состав электромагнитные преобра -зователи расхода;

- первичные преобразователи температуры ( ПТ);

- первичные преобразователи давления ( ПД );

Системный блок выполняет функции вычисления, архивирования данных, поддержки интерфейсов связи, обеспечивает стабилизированным питанием все элементы теплосчетчика. Он выполнен в виде настенного шкафа, содержит дисплей, клавиатуру, блок питания, плату вычислителя, зажимы и разъемы для подсоединения кабелей различных интерфейсов и питания .

Измерительные модули предназначены для измерения расхода, температуры и давления воды. Основу измерительного модуля составляет электронный блок, к которому подключаются первичные преобразователи. Электронный блок преобразует сигналы первичных преобразователей в значения величин расхода, температуры и давления и передает их в системный блок в цифровом формате по интерфейсу RS-485.

В качестве преобразователей температуры (ПТ) применены платиновые термометры сопротивления класса допуска А по ГОСТ Р 8.625-2006 с номинальной статической характеристикой Pt100 (а= 0,00385 °С^-1) или PtIOOn (а= 0,00391 °С^-1) (тип ТС-Б-Р и ТПТ-Р).

Для измерения температур в подающем и обратном трубопроводе тепловых систем применены комплекты ПТ класса допуска А по ГОСТ Р 8.625-2006 с номинальной статической характеристикой Pt100 или Pt100n (тип КТС-Б, КТПТ-Р).

В качестве ПД применены тензорезистивные мостовые преобразователи давления производства ООО «Интелприбор», либо ПД с унифицированным выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА, от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА с напряжением питания 14 В и сопротивлением нагрузки не менее 20 Ом.

Для каждого узла учета тепловой энергии теплосчетчики МКТС обеспечивают архивирование в энергонезависимой памяти суммарных (нарастающим итогом) значений количеств теплоты (тепловой энергии) и объемов воды, прошедшей через каждый трубопровод за каждый час, сутки и календарный месяц работы теплосчетчика.

Теплосчетчики МКТС посредством интерфейса RS-485 с помощью экранированного кабеля витая пара (UTP) 5-й категории подключены к устройству передачи данных УПД-2. Устройство передачи данных УПД-2 обеспечивает доступ по коммутируемому GSM-каналу (протокол CSD) с УСПД ЭКОМ-3000 (уровень ИКП) к данным, хранящимся в теплосчетчиках МКТС. УСПД ЭКОМ-3000 осуществляют хранение измерительной информации и журналов событий, передачу результатов измерений через GSM модемы на сервер ИИК узлов учета № 68 - 78 и при помощи программного обеспечения (ПО) осуществляет сбор, формирование, хранение, оформление справочных и отчетных документов и последующую передачу информации в энергоснабжающую организацию в рамках согласованного регламента.

Возможно считывание информации с теплосчетчиков МКТС как визуальное с помощью дисплея и клавиш прибора, так и автономное с помощью внешнего инженерного пульта (ноутбука).

ИИК узлов учета № 68 - 78 оснащены системой обеспечения единого времени (СОЕВ).

Коррекция текущего значения времени и даты (далее времени) часов УСПД ЭКОМ-3000 происходит от приемника сигналов точного времени от спутников глобальной системы позиционирования (GPS). GPS-приемник встроен в УСПД ЭКОМ-3000. Ход часов УСПД ЭКОМ-3000 при отсутствии коррекции по сигналам проверки времени в сутки не более ±1 с. Установка текущих значений времени и даты в ИИК узлов учета № 68 - 78 происходит автоматически на всех уровнях внутренними таймерами устройств, входящих в Систему.

Коррекция отклонений встроенных часов компонентов ИИК узлов учета № 68 - 78 осуществляется при помощи синхронизации таймеров устройств с единым календарным временем, поддерживаемым УСПД ЭКОМ-3000 со встроенным GPS-приемником.

Синхронизация часов или коррекция шкалы времени таймера сервера происходит каждый час, коррекция текущих значений времени и даты сервера с текущими значениями времени и даты УСПД ЭКОМ-3000 осуществляется независимо от расхождения с текущими значениями времени и даты УСПД ЭКОМ-3000, т. е. сервер входит в режим подчинения устройствам точного времени и устанавливает текущие значения времени и даты с часов УСПД ЭКОМ-3000. Сличение текущих значений времени и даты теплосчетчиков с текущим значением времени и даты СБД происходит при каждом сеансе связи, но не реже 1 раза в сутки, корректировка осуществляется при расхождении времени ±1 с.

Комплектность ИИК узлов учета № 68 - 78 приведена в таблице 4 Таблица 4

Метрологические характеристики ИИК узлов учета № 68 - 78 приведены в таблице 3. Таблица 3

Суточный ход часов компонентов системы не превышает ±5 с.

Условия эксплуатации компонентов ИИК узлов учета № 68 - 78:

• - температура (ИВКС),

  от плюс 15 до плюс 25°С от минус 10 до плюс 50°С

  95 от 84 до 106,7

  (12 ± 1); (24 ± 1)

  220 (плюс 10/минус 15 %)

  50 ± 1

• - температура (узлов учета),

• - влажность при 35°С, не более, %

• - атмосферное давление, кПа

• - параметры электрического питания:

• - напряжение (постоянный ток), В

• - напряжение (переменный ток), В

• - частота (переменный ток), Гц

Допускается замена компонентов ИИК узлов учета № 68 - 78 на однотипные утвержденного типа. Замена оформляется актом с внесением изменений в описание типа в установленном порядке.

Параметры надежности применяемых в ИИК измерительных компонентов:

• - теплосчетчики МКТС - среднее время наработки на отказ не менее 50000 часов;

• - термопреобразователи сопротивления платиновые КТС-Б, КТПТР - среднее время наработки на отказ не менее 65000 часов;

• - термометры сопротивления ТСБ-Р - среднее время наработки на отказ не менее 65000 часов;

• - УСПД ЭКОМ-3000 - среднее время наработки на отказ не менее 75000 часов;

• - ПК «Энергосфера» - среднее время наработки на отказ не менее 100000 часов.

При возникновении сбоев сетевого питания происходит автоматическое переключение на резервное питание.

Среднее время восстановления, при выходе из строя оборудования:

• - для приборов нижнего уровня - Тв < 168 часов;

• - для УСПД Тв < 2 часа;

• - для сервера Тв < 1 час;

• - для компьютера АРМ Тв < 1 час;

• - для модема Тв < 1 час.

Защита технических и программных средств ИИК узлов учета № 68 - 78 от несанкционированного доступа.

Представителями органов теплонадзора опломбированы следующие блоки теплосчетчиков:

• - корпус измерительного блока;

Лист № 11 Всего листов 13 - преобразователи расхода и термопреобразователи сопротивления на трубопроводе ;

- корпус модуля .

Конструктивно обеспечена механическая защита от несанкционированного доступа: отдельные закрытые помещения, выгородки или решетки.

Наличие защиты на программном уровне - возможность установки многоуровневых паролей на теплосчетчиках, УСПД ЭКОМ-3000, сервере, АРМ.

Организация доступа к информации ИВКС посредством паролей обеспечивает идентификацию пользователей и эксплуатационного персонала.

Защита результатов измерений при передаче:

• - предупредительные сообщения об испорченной или скорректированной информации.

• - наличие фиксации в журнале событий теплосчетчиков фактов параметрирования теплосчетчиков, фактов пропадания напряжения, фактов коррекции времени.

Возможность коррекции времени в:

• - теплосчетчиках (ручной режим);

• - УСПД (функция автоматизирована);

• - сервере (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации:

• - глубина архивов сохраняемых в приборах учета составляет не менее: 35 суток для почасового архива, 12 месяцев для посуточного архива, 3 года для помесячного архива;

• - глубина архивов сохраняемых в УСПД ЭКОМ-3000 36 месяцев для посуточного архива, 36 месяцев для помесячного архива, 36 месяцев для годового архива;

• - глубина архивов сохраняемых на сервере, хранение результатов измерений и информации о состоянии средств измерений - за весь срок эксплуатации ИИК узлов учета № 68 - 78.