ИАПУ ДВО РАН

2021 год. Информационно-аналитический центр по учёту и регулированию энергоресурсов сложных технических объектов и инженерных систем Приморского края


Руководитель проекта: д.т.н. В.П.Чипулис

Краткая характеристика основных технических параметров

Основная стратегическая задача ИАЦ — интеграция разработок, связанных с внедрением современных информационных технологий и средств автоматизации в промышленности и ЖКХ на Дальнем Востоке России. ИАЦ призван осуществлять дистанционный сбор и накопление результатов измерений, мониторинг основных параметров с приборов в реальном времени, анализ ретроспективной информации, поддержку энергосберегающих режимов функционирования, оценку эффективности внедряемых технологий. Информационной базой ИАЦ являются результаты измерений основных параметров технических объектов, полученные с приборов учёта и регулирования по сетям телеметрии с использованием различных каналов связи.

Основной интеллектуальной составляющей ИАЦ являются информационно-аналитические системы (ИАС), в которых, в отличие от традиционных информационно-измерительных систем, основной акцент делается на анализ результатов измерений как в реальном времени, так и накапливаемых за значительные периоды времени (месяцы и годы). Создание информационно-аналитических систем ведется с помощью специализированной аналитической платформы, разработанной в ИАПУ ДВО РАН.

Информационно-аналитические системы предназначены для реализации следующих основных функций:

·        считывание данных с приборов учёта и регулирования с помощью современного коммуникационного оборудования;

·        экспресс-анализ и верификация считанных данных;

·        своевременное выявление нештатных ситуаций и предупреждение аварий;

·        выявление утечек и несанкционированного водозабора;

·        метрологический контроль и оценка достоверности результатов измерений;

·        унификация форматов и моделей данных для организации базы данных различных объектов и приборов;

·        мониторинг параметров приборов в режиме реального времени;

·        построение и визуализация разнообразных многопараметрических графиков;

·        расчёт нормативных и фактических температурных графиков с целью контроля эффективности теплового режима;

·        построение диаграмм демонстрирующих экономический эффект применения приборного учета и регулирования энергоресурсов;

·        генерация таблиц и отчётов о потребляемых ресурсах для предоставления в теплоснабжающую организацию;

·        аналитическая обработка результатов измерений и применение регрессионного анализа для определения фактических зависимостей между основными параметрами исследуемых объектов;

·        анализ работы систем автоматического регулирования теплоснабжения и оценка эффективности их использования;

·        выдача рекомендаций по оптимизации режимов эксплуатации;

·        сокращение потерь, энергосбережение и повышение энергоэффективности;

·        поддержка управления топливно-энергетическими, инженерными и другими системами;

·        интеграция со SCADA-системами на крупных технических объектах.

Архитектура Информационно-аналитического центра

Области возможного использования

·        телеизмерение и телеуправление в системах электро-, тепло- и водоснабжения;

·        коммерческий и технологический учёт тепловой энергии и теплоносителя;

·        автоматизация и диспетчеризация инженерных систем и сетей;

·        техническая диагностика технологического и коммуникационного оборудования;

·        метрологический контроль средств измерений;

·        энергосбережение в промышленности и ЖКХ;

·        информационное обеспечение для выполнения научно-исследовательских работ.

Степень готовности разработки к практическому применению

На базе ИАПУ ДВО РАН создана материально-техническая база и информационное обеспечение для практического применения разработки в теплоэнергетическом комплексе Приморского края. Информационно-аналитический центр теплоэнергетического комплекса региона включен в 2009 году торгово-промышленной палатой Российской Федерации в перечень перспективных инновационных проектов и разработок, поддерживаемых торгово-промышленными палатами и объединениями предпринимателей. На текущий момент в рамках инновационного проекта создан центр сбора, хранения и обработки данных (ЦОД), который позволяет получать каждый день результаты измерений более чем с 500 разнотипных приборов учёта и регулирования (теплосчётчики, электросчётчики, контроллеры отопления и др.), установленных на тепловых пунктах объектов-абонентов теплоснабжения (промышленные предприятия, объекты ЖКХ, административные учреждения, здания различного назначения и т.д.). Эксплуатация ИАЦ позволяет осуществлять наблюдение и анализ режимов функционирования объектов, облегчает управление ими с учетом требований обеспечения ресурсосбережения. По окончании отопительного сезона предоставляется интегрированная информация по основным техническим и финансовым показателям теплоснабжения. Ежегодно на основе объективных данных формируются информационно-аналитические отчеты о потреблении и эффективности приборного учета тепловой энергии за отопительный сезон для администрации г. Артем и г. Владивосток.

Выполнен проект «Муниципальной информационной системы автоматизированного учета и контроля энергоресурсов» по долгосрочной целевой муниципальной программе администрации Артемовского городского округа в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период 2010-2014 годы.

Созданы и внедрены в эксплуатацию системы мониторинга и автоматического регулирования для промышленных предприятий («Радиоприбор» и «Дальприбор», г. Владивосток), которые ориентированы на обеспечение бесперебойного и качественного теплоснабжения, поддержание энергоэффективных эксплуатационных режимов, а также получение реального экономического эффекта за счет работы регуляторов отопления. Функции диспетчеризации и телеуправления процессами регулирования для всех тепловых узлов выполняются с помощью разработанных в ИАПУ программ управления погодными регуляторами.

Разработаны и внедрены в эксплуатацию информационно-аналитические системы мониторинга и анализа эксплуатационных режимов источников теплоты. С 2001 года в котельной Всероссийского детского центра «Океан» эксплуатируется ИАС мониторинга и анализа эксплуатационных режимов источников теплоты «ИСМА». Интенсивный процесс внедрения SCADA-систем побудил к разработке новой ИАС «АИСТ» для источников теплоты, реализующей функции мониторинга технологических процессов выработки тепловой энергии. В 2005 году система «АИСТ»внедрена и эксплуатируется на котельных «Курс» и «Южная» г. Арсеньев. В 2006 – 2007 годах система «АИСТ» была адаптирована и внедрена на котельной г. Большой Камень. ИАС охватывает различные технологические процессы, такие как: потребление холодной воды, деаэрация, выработка тепловой энергии, работа котлов, подогревателей, аккумулирование тепловой энергии для нужд горячего водоснабжения с последующим отпуском в теплосеть и др.

Возможный технический и (или) экономический эффект от внедрения

Основной эффект от внедрения разрабатываемых информационно-аналитических систем в теплоэнергетике заключается в том, что их использование позволяет обеспечить качественно новый уровень управления технологическими процессами выработки и потребления тепловой энергии с использованием измерительного оборудования нового поколения и современных информационных технологий. Например, за время эксплуатации системы мониторинга и диспетчеризации контроллеров отопления на крупных и малых объектах теплоэнергетики повышена эффективность теплоснабжения, уменьшены издержки на обслуживание тепловой автоматики и достигнуто в среднем 30% энергосбережение (максимальное 40% энергосбережение получено на складских помещениях). Экономический эффект от внедрения в других прикладных областях необходимо оценивать индивидуально.

Сравнительные характеристики с известными разработками

Методы и программно-алгоритмическое обеспечение обработки и интеллектуального анализа данных, используемые в информационно-аналитических системах, входящих в состав ИАЦ, являются уникальными разработками ИАПУ ДВО РАН. В целом для разработанных информационно-аналитических систем известных аналогов не найдено.