Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Каскад-Энерго» является средством измерений единичного производства. Конструкция ИС представляет собой трёхуровневую систему, построенную по иерархическому принципу. Измерительные каналы (ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596):

• 1) измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи (преобразователи), имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);

• 2) комплексные компоненты - устройство сбора и передачи данных (УСПД) ЭКОМ-3000 (средний уровень ИС);

• 3) вычислительные компоненты - автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора. На компьютере АРМ оператора «Сервер» функционирует сервер базы данных (БД), предназначенный для хранения измерительной информации (верхний уровень ИС);

• 4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, предназначенные для приёма и передачи измерительной информации;

• 5) вспомогательные компоненты - технические устройства, обеспечивающие нормальное функционирование ИС и не участвующие непосредственно в измерительных преобразованиях (источники бесперебойного питания, преобразователи интерфейсов и т.д.).

Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.

ИС осуществляет измерение тепловой энергии по 5 направлениям: магистраль №1 «ТЭЦ - Город», магистраль №2 «ТЭЦ - Машзавод», магистраль №3 «ТЭЦ - Желябова», магистраль №4 «ТЭЦ - Совхоз», магистраль №5 «ТЭЦ - Южный».

Принцип действия ИС заключается в непрерывном измерении, преобразовании и обработке информации, поступающей по измерительным каналам объёмного расхода, температуры и избыточного давления теплоносителя и подпиточной воды, вычисления количества тепловой энергии. ИС функционирует в автоматическом режиме. Преобразователи выполняют измерение параметров теплоносителя и подпиточной воды, их преобразование в унифицированные электрические сигналы (импульсный сигнал, сопротивление и сила постоянного тока). УСПД осуществляет измерение выходных сигналов преобразователей, их аналого-цифровое преобразование, математическую обработку (вычисление количества тепловой энергии по каждой магистрали), регистрацию, хранение и передачу измеренных и вычисленных значений на сервер БД.

Доступ к информации, хранящейся в БД, осуществляется с АРМ оператора с использованием программы «АРМ Энергосфера», входящей в состав программного комплекса (ПК) «Энергосфера». АРМ оператора обеспечивают отображение текущих и архивных данных, вычисленных значений количества тепловой энергии, журнала событий, формирование и печать отчетных документов.

Рисунок 1 - Структурная схема ИС

В комплект поставки ИС входят технические и программные средства, а также документация, приведенные в таблицах 3-5 соответственно.

Таблица 3 - Технические средства ИС

Таблица 4 - Программные средства ИС

Таблица 5 - Документация

Метрологические характеристики ИК ИС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Примечание - В таблице приняты следующие обозначения: 5 - относительная погрешность измерений, %; А - абсолютная погрешность измерений, единица величины; t - измеренное значение температуры, °С

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тепловой энергии теплоносителя:

± 5 % при разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах от 5 до 20 °C;

± 4 % при разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах более 20 °C.

Параметры выходных сигналов преобразователей:

• - сила постоянного тока, мА                                           от 4 до 20;

• - сигналы с термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования Pt100 по ГОСТ 6651-2009;

• - импульсные сигналы.

Коммуникационные каналы и характеристики интерфейсов

Передача сигнала от измерительных к комплексным компонентам ИС осуществляется по кабельным линиям.

Информационный обмен между компонентами среднего и верхнего уровней ИС осуществляется посредством промышленной сети Industrial Ethernet.

Условия эксплуатации преобразователей, входящих в состав ИК ИС:

• 1) температура воздуха окружающей среды, °С:

• - преобразователей давления, установленных на трубопроводах магистралей «ТЭЦ - Желябова», «ТЭЦ - Совхоз» и «ТЭЦ - Южный»

  от 10 до 40;

  от минус 5 до 40; от минус 50 до 50;

  от минус 40 до 60; от 5 до 50;

  80.

• - преобразователей давления, установленных на трубопроводах магистралей «ТЭЦ - Город», «ТЭЦ - Машзавод»

• - преобразователей температуры

• - датчиков преобразователей расхода

• - электронного блока преобразователей расхода

• 2) относительная влажность воздуха окружающей среды,% не более

Условия эксплуатации УСПД ЭКОМ-3000:

• - температура воздуха окружающей среды, °С

• - относительная влажность воздуха окружающей среды, %, не более