zahtev za priznavanje tehniČkog reš · pdf file3 osnovni podaci o tehničkom...

ZAHTEV ZA PRIZNAVANJE TEHNIČKOG REŠENJA

SISTEM CENTRALIZOVANOG UPRAVLJANJA PUMPNIM STANICAMA U KOMUNALNIM SISTEMIMA GRADOVA

(M82 ndash INDUSTRIJSKI PROTOTIP)

Niš april 2010 godine

2

Sadržaj

Osnovni podaci o tehničkom rešenju 3

Postojeća rešenja 5

Suština tehničkog rešenja 5

Opis sistema 6

Centralni server 6

SCADA aplikacija 7

Opcije aplikacije 8

Prikazi aplikacije 8

Udaljeni merno-kontrolni sistem 9

Opis hardvera 9

Električna šema ormara 13

Opis funkcionisanja hardvera 14

Opis softvera - arhitektura sistema 14

Prednosti tehničkog rešenja 15

Primer ugradnje 16

3

Osnovni podaci o tehničkom rešenju

Elektronski fakultet Niš

Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Naziv SISTEM CENTRALIZOVANOG UPRAVLJANJA PUMPNIM STANICAMA U KOMUNALNIM SISTEMIMA GRADOVA

Sistem centralizovanog upravljanja pumpnim stanicama (SCU PS) u komunalnim sistemima gradova razvijen je za potrebe centralizovanog praćenja i upravljanja radom PS iz jednog komandno-kontrolnog centra prvenstveno sa ciljem povećanja energetske i poslovne efikasnosti komunalnih preduzeća Zahvaljujući detaljnim informacijama o radu pumpnih agregata i prateće opreme koje pruža ovo tehničko rešenje ostvaruju se velike uštede kroz smanjenje potrošnje električne energije i smanjenje troškova održavanja PS Pored primene u toplanama i vodovodima pojedini delovi tehničkog rešenja mogu naći primenu i u industriji Kompletno rešenje razvijeno je u laboratorijama IRC bdquoAlfatecldquo doo Niš i Elektronskog fakulteta u Nišu

Naslov i evidencioni broj projekta Unapređenje performansi merno-informacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008-1120)

Rukovodilac Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Organizacija nosilac Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo doo Niš

Organizacije učesnici Elektronski fakultet u Nišu

Elektrotehnički institut Nikola Tesla ad Beograd

Korisnici JKP bdquoNaissusldquo Niš

Tehničko rešenje SISTEM CENTRALIZOVANOG UPRAVLJANJA PUMPNIM STANICAMA U KOMUNALNIM SISTEMIMA GRADOVA

Autori Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Milan Kocić dipl el inž

Predrag Pejić dipl el inž

Prof dr Dragan Antić dipl el inž

Marko Tasić el teh

Oblast na koju se tehničko rešenje odnosi Upravljanje sistemima

Opis SCU PS se sastoji iz centralnog servera sa odgovarajućom softverskom aplikacijom koja omogućava upravljanje delovima sistema i udaljenih stanica (merno-kontrolnih sistema) koje se instaliraju u pumpnim stanicama U slučaju potrebe na pojedinim tačkama koje su strateški bitne za poboljšanje kvaliteta komunikacionih veza između udaljenih stanica i centralnog servera kao i između samih udaljenih stanica instaliraju se odgovarajući informaciono-komunikacioni centri koji pored toga što imaju funkcije digipitera imaju mogućnost praćenja i memorisanja kompletne komunikacije koja se odvija preko njih

SCU PS ima čitav niz prednosti u odnosu na rešenja koja se mogu naći na tržištu a one su najbolje opisane

4

u mišljenju JKP Naissus Niš kao korisnika ovog sistema

Primena SCU PS je prvenstveno namenjen javno-komunalnim preduzećima (vodovodima i toplanama) Sistem omogućava centralizovano praćenje i upravljanje radom različitih PS bilo da su one deo vodovodnih kanalizacionih ili termoenergetskih sistema

Kroz primenu ovakvih sistema u praksi pokazalo se da najveći broj PS u našoj zemlji ne radi u optimalnom režimu i da postoji mogućnost značajnog povećanja njihove energetske efikasnosti Praksa je pokazala i da se primenom ovakvih sistema drastično smanjuju i troškovi održavanja PS Pored direktnih ušteda komunalna preduzeća koja primenjuju ovakve sisteme ostvaruju i veoma značajne indirektne koristi (pouzdanost u radu sistema smanjenje broja prekida u radu PS zadovoljstvo korisnika usluga povećanje stepena zaštite opreme smanjenje profesionalnog rizika smanjenje premija osiguranja itd)

Delovi ovih sistema se mogu primenjivati i kao nezavisne upravljačke celine u PS u industriji

Napomena Tehničko rešenje je u poslednjih godinu dana prošlo ozbiljna testiranja u laboratorijskim i eksploatacionim uslovima na poligonu PS i rezervoara Knez Selo u JKP bdquoNaissusldquo Niš Uprkos činjenici da se radi o PS sa pumpnim agregatima male snage gde se ne mogu očekivati enormno velike uštede analize ekonomskih efekata su pokazale da se kompletna investicija u primenu tehničkog rešenja vraća za manje od dve godine

Odgovorno lice za tehničko rešenje Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Odgovorno lice za IRC bdquoALFATECldquo Niš Direktor

Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Prilog Mišljenje korisnika tehničkog rešenja ndash JKP bdquoNaissusldquo Niš

Klasifikacija tehničkog rešenja M82 ndash INDUSTRIJSKI PROTOTIP

Za Podnosioce zahteva za priznavanje tehničkog rešenja

Odgovorno lice Prof dr Zoran P Stajić dipl el inž

5

Postojeća rešenja

Javno-komunalna preduzeća upravljaju velikim brojem udaljenih objekata kao što su na primer pumpne stanice (PS) Upravljanje ovim objektima u zavisnosti od tehničkih mogućnosti uglavnom se svodi na dva pristupa komandovanje iz centra ili postojanje ljudske posade koja obilazi ove objekte i nadzire rad lokalne automatike Kada je reč o upravljanju iz centra postojeća tehnička rešenja koja ovo omogućavaju su prilično ograničena i nefleksibilna Teoretski ovakva rešenja treba da omoguće praćenje rada i upravljanje PS na taj način što bi se informacije o merenjima u PS prosledile do centra gde bi operater mogao da analizira dobijene informacije a zatim da deluje tako što bi komandovao upavljanjem PS iz centra Međutim sama tehnička opremljenost PS određuje da li je moguće uopšte realizovati daljinsko upravljanje i praćenje Razlog tome jeste to što većina takvih objekata ima staru automatiku koja se teško integriše sa novim sistemima PS koje poseduju noviju automatiku kao što su PLC uređaji i frekventni regulatori imaju mogućnosti slanja informacija u centar ukoliko postoje odgovarajući interfejsi i komunikacioni kanali ali se to uglavnom svodi na mali broj merenja i signala zaštite Na taj način moguće je pratiti samo osnovne parametre PS (da li pumpe rade ili ne da li je reagovala neka zaštita) bez mogućnosti detaljne analize rada Pored toga često nija lako ostvariti komunikaciju sa nadređenim centrom upravljanja zbog lokacije takvih objekata Oslanjanje na samo jednu vrstu komunikacionog kanala u praktičnoj eksploataciji često rezultira prekidom komunikacije između udaljenih objekata i komandno-kontrolnog centra (KKC) Takođe veoma često se akcenat stavlja samo na segment daljinskog nadzora dok su upravljanje i zaštitne funkcije prepuštene isključivo lokalnoj automatici koja postoji u udaljenim pumpnim stanicama ili ljudskoj posadi (za veće PS)

Suština tehničkog rešenja

Cilj ovog rešenja je integrisanje merno-kontrolnih sistema koji su ugrađeni u udaljenim pumpnim stanicama u jedan centralizovani sistem pri čemu se formira komandno-kontrolni centar najvišeg hijerarhijskog nivoa Udaljeni merno-kontrolni sistemi sastoje se od tri grupe elemenata od kojih jedna predstavlja merni deo sistema druga informacioni i treća upravljački Merni sistem čini veći broj mernih modula koji imaju mogućnost kontinualnog merenja svih relevantnih električnih veličina Osnovu informacionog sistema čini industrijski računar sa pratećim softverima koji preko RS485 porta komunicira sa mernim modulima i preuzima podatke sa njih Preko istog porta on očitava i inteligentne adresabilne temperaturne senzore i ulaze telemetrijskog modula a upravlja i izlazima telemetrijskog modula Preko RS232 porta industrijski računar je povezan sa digitalnim radio modemom preko kojeg ostvaruje komunikaciju sa KKC-om Ethernet port iskorišćen je za vezu sa WiFi Access Point-om koji se takođe može koristiti za komunikaciju sa KKC-om ili sa drugim udaljenim stanicama Kako je komunikacija između industrijskog računara i centralnog servera dvosmerna moguć je prenos i arhiviranje svih podataka u komandno kontrolnom centru i njihova dalja obrada Isto tako je moguće i upravljanje radom udaljene pumpne stanice iz komandno-kontrolnog centra Upravljanje u samoj pumpnoj stanici se izvodi preko digitalnih izlaza telemetrijskog modula koji dalje pobuđuju pomoćne releje u sastavu upravljačkog dela merno-kontrolnog sistema Kako je podržan veći broj komunikacionih kanala (digitalni radio modemi Wi-Fi Dial-Up ADSL 3G GSMGPRS fiberoptic) mogućnost daljinske promene konfiguracije i scenarija upravljanja kao i učenje na bazi događaja koji su se već odigrali ovaj sistem karakteriše visoka

6

fleksibilnost Postoji mogućnost korišćenja različitih komunikacionih kanala čime je omogućen nesmetan rad u slučaju otkaza jednog od njih U slučaju prekida komunikacije postoji i mogućnost lokalnog upravljanja određenim brojem objekata što govori o pouzdanosti sistema Prikazani sistem omogućava i praćenje rada svih objekata koji pripadaju vodovodnom sistemu daljinsko upravljanje hronološku registraciju svih događaja i pruža kompletan uvid u rad celog sistema Modularnost je još jedna karakteristika sistema koja se pokazuje kroz mogućnost povezivanja sa drugim sistemima Pri tome je posebno značajna mogućnost integracije sa PLC-ima i drugim inteligentnim uređajima koji komuniciraju preko standardnih protokola kao i integracija sa lokalnim sistemima automatskog upravljanja Formiranje VPN-a bez dodatnih servera monitoring svih pristupnih tačaka (računara) u mreži i kontrole saobraćaja kroz mrežu uz primenu standarda u oblasti enkripcije (AES) i zaštite podataka (RSA) pokazuje bezbednosnu karakteristiku sistema

Opis sistema

Sistem čine jedan komandno-kontrolni centar i više merno-kontrolnih sistema koji su ugrađeni u udaljenim pumpnim stanicama Komandno-kontrolni centar sastoji se od servera sa odgovarajućim softverom za nadzor kontrolu i upravljanje Server preko različitih vrsta komunikacionih kanala može ostvariti vezu sa većim brojem udaljenih merno-kontrolnih sistema Na serveru može da bude postavljena SCADA aplikacija Udaljeni merno-kontrolni sistemi zaduženi su za praćenje svih relevantnih parametara pumpnih stanica kao i za izvršavanje funkcije upravljanja na licu mesta Ovi sistemi realizovani su kao kao nezavisni moduli koji se instaliraju u samoj PS bez narušavanja postojećeg stanja lokalne automatike Takođe odgovarajućim rešenjem ostvareno je stanje u kojem merno-kontrolni sistem autonomno ili u komunikaciji sa centralnim računarom upravlja elementima već postojeće infrastrukture Sam merno-kontrolni sistem u sebi sadrži elemente koji obavljaju mernu funkciju informacionu funkciju funkciju komunikacije sa komandno-kontrolnim centrom i upravljačku funkciju

Centralni server

Funkciju centralnog servera može obavljati bilo koji računar smešten u komandno-kontrolnom centru na koji bi se instalirala odgovarajuća softverska podrška ali s obzirom da ovakvi sistemi imaju veliku važnost i da se od njih očekuje velika pouzdanost u radu preporučljivo je odabrati ozbiljnu serversku konfiguraciju

U cilju obezbeđivanja pouzdanog funkcionisanja servera potrebno je obezbediti izvor beprekidnog napajanja koji ima kapacitet da omogući autonomni rad servera u trajanju od više sati U konkretnom slučaju kod prikazanog prototipa kao server (Slika 1) je upotrebljen računar sledeće konfiguracije

- Inet I7 core - Switch - gt 20 GHz - Router - 4 GB RAM - UPS - Nvidia 9800GT - VoIP - HD 2TB - Telephone exchange

7

Slika 1 Centralni server u prostorijama IRC Alfatec Niš

SCADA aplikacija

Osnovni prikaz aplikacije bazira se na GIS rešenju (Slika 2) Svi objekti vodovoda prikazani su karti preko svojih GIS kordinata kao što je prikazano na sledećoj slici

Slika 2 Osnovni GIS prikaz SCADA aplikacije

Kako u vodovodima postoji nekoliko tipova objekta (pumpne stanice prelivne komore i rezervoari) ovi objekti su prikazani na karti različitim bojama kako bi se lakše prepoznali Za potrebe brze navigacije dostupna je tabela sa nazivima ovih objekta i operater može da bira objekat ne samo po geografskoj poziciji već i na osnovu naziva ili broja objekta Takođe moguća su različita sortiranja objekata kao na primer po tipovima po pripadnosti delovima sistema vodosnabdevanja po kapacitetu itd Ovi alati samo omogućuju brzu navigaciju i selektovanje željenih objekata

8

Opcije aplikacije

Prelaskom miša preko određenog objekta na karti ispisuje se njegov zvaničan naziv Klikom na desni taster miša otvara se meni sa ponuđenim opcijama Ako je npr objekat na kojem je pozicioniran miš neka PS pojavljaju se sledeće opcije u meniju

- SCADA prikaz - HRD (hronološki registrator događaja vezanih za taj objekat) - Preuzimanje podataka - Video nadzor - Konfigurisanje podataka - Potrošnja električne energije - Prekidi u radu - Galerija slika - Osnovni podaci o objektu itd

Kod drugog tipa objekta opcije u meniju su nešto drugačije Na primer za rezervoar ove opcije izgledaju ovako

- SCADA prikaz - HRD (hronološki registrator događaja vezanih za taj objekat) - Preuzimanje podataka - Video nadzor - Konfigurisanje parametara - Galerija slika - Osnovni podaci o objektu itd

Kako bi operater što lakše i efikasnije koristio aplikaciju omogućeno je otvaranje više prozora sa mogućnošću umanjenja ili uvećanja i pomeranja na ekranu spuštanja na liniju

Prikazi aplikacije

SCADA prikaz

SCADA prikaz je jedna od najznačajnijih opcija i operateru u KKC-u treba da omogući informacije o tome šta se događa u objektima koje nadgleda Ovaj prikaz zavisi od tipa objekta na koji se odnosi i njegove složenosti

SCADA prikaz PS

Kod SCADA prikaza PS od interesa je praćenje električnih i hidrauličkih parametara Radi lakšeg praćenja ovaj prikaz koristi klasične šeme na koje je osoblje vodovoda naviklo U tom smislu SCADA aplikacija ima dva dela i to jedan sa električnim i drugi sa hidrauličkim parametrima Hidraulički deo šeme sadrži sve objekte vezane za deo vodovodnog sistema kojem posmatrani objekat pripada Na primer na Slika 3 na kojoj je prikazan vodovodni sistem Matejevac PS 3 predstavlja PS ldquoKnez Selordquo a rezervoar ldquoKnez Selordquo je takođe obeležen Na istoj slici su prikazani osnovni parametri svih PS koje se vide na slici

9

Na hronološkom registratoru događaja (HRD) se beleže sve promene digitalnih ulaza i izlaza i svi karakteristični događaji (isključenja pumpi od strane sistema zaštite reagovanje MKS sistema kao rezervnog sistema zaštite isključenja motora od strane operatera slanje SMS poruka itd) Po pojavi ovakvih događaja sistem sam pokreće komunikaciju i javlja promene KKC-u Spisak događaja iz HRDa može se lako pregledavati Selekcija može da bude po objektu iz kojeg informacije stižu tako da kada se zatraži HRD za pojedini objekat operater ne gleda čitavu listu već samo podatke vezane za taj objekat Takođe moguće je selektovati više objekta za koje se želi zajednička lista događaja Ukoliko neki od paketa sa informacijama kasne (npr kada se koristi GSMGPRS) po njihovom pristizanju vrši se slaganje prema vremenu nastanka tako da operater bez obzira na kašnjenje vidi ove događaje prema redosledu realne pojave

Prikaz događaja u PS

Mogući su i prikazi događaja kao što su nestanak napona pregorevanje osigurača preopterećenje motora ali i događaja vezanih za pristup samoj PS tj javljanje i pregled svih otvaranja vrata objekta ili aktiviranja senzora pokreta u PS

Udaljeni merno-kontrolni sistem

Opis hardvera

U pumpnoj stanici postoji energetska infrastruktura i automatika potrebna za upravljanje radom dva pumpna agregata U već postojećem ormaru automatike postoji nivostat sa dva ulaza pomoćni releji i sklopke za pogon motora preklopnici za izbor upravljanja (ručnoautomatski) kao

Slika 3 SCADA hidraulični prikaz PS

10

i ručni izbor koji od dva motora će se uključivati Postoji i razvodni ormar energetike sa svim potrebnim energetskim i bezbedonosnim zaštitama MKS koji je projektovan povezuje se na već postojeću infrastrukturu MKS ima mogućnost upravljanja radom pumnih agregata i više komunikacionih kanala prema SCADA aplikaciji koja omogućava centralizovano upravljanje radom PS iz jednog komandno-kontrolnog centra (KKC)

Slika 4 PS Knez Selo Slika 5 Rezervoar Knez Selo

Slika 6 Merno-kontolni sistem instaliran u PS

Knez Selo

Slika 7 Postavljeni strujni merni transformatori

11

Opis gradivnih komponenata ormara

Ormar je postavljen pored postojećih razvodnih ormara JKP Vodovod Naissus Sadrži sledeće komponente

1 Industrijski računar 2 PDR221 radio modem

3 TMOD 20 telemetrijski modul 4 CVM mrežni analizator

5 WiFi Access Point 6 GSM-GPRS modem

7 MOXA R232-RS485 konvertor 8 SMPS napajanje

9 Pomoćna releje 10 Modul diodnog ispravljača

11 Klemarnik i konektore 12 Komponente sitema izvan ormara

Industrijski računar

Industrijski računar upravlja radom i komunikacijom unutar ormara prema odgovarajućem rezervoaru i komandno-kontrolnom centru Osnova operativnog sistema je Linux Industrijski računar putem RS232 komunikacije preko eksternog RS232-RS485 konvertora komunicira i preuzima podatke od dva CVM-a dva inteligentna adresabilna temperaturna senzora telemetrijskog modula i upravlja njegovim izlazima Dodatnim RS232 komunikacionim kanalom je povezan je sa radio modemom PDR221 Takođe ethernet komunikacionim kanalom povezan je sa WiFi Access Point-om PDR221 radio modem Funkcija ovog modema je da ostvari radio komunikaciju sa KKC-om na odgovarajućoj frekvenciji Telemetrijski modul TMOD 20 Ovaj modul ima ulogu da prihvati digitalne ulaze i upravlja digitalnim izlazima Stanja digitalinh ulaza preslikavaju se u industrijski računar dok digitalnim izlazima takođe upravlja industrijski tačunar Komunkacija prema industrijskom računaru je R485 (RS232)

Mapiranje digitalnih ulaza 1 DI-1 PIR senzor DI-1=1 ukoliko je aktiviran izlaz senzora (postoji kretanje u objektu) 2 DI-2 REED senzor DI-2=1 ukoliko su vrata objekta zatvorena

Mapiranje digitalnih izlaza 1 DO-1 upravlja radom pomoćnog relea DO-1=1 PR1 je uključen 2 DO-2 upravlja radom pomoćnog relea DO-2=1 PR2 je uključen 3 DO-3 upravlja radom pomoćnog relea DO-3=1 PR3 je uključen 4 DO-4upravlja radom pomoćnog relea DO-4=1 PR4 je uključen

CVM mrežni analizator Postoje 2 ovakva analizatora Imaju ulogu da na osnovu praćenja struja motora i napona napajanja po fazama mere energetske i električne parametre Preko RS485 komunikacionog kanala povezani su na industrijski računar koji očitava potrebne informacije iz njih

12

WiFi Access Point Ima ulogu da ostvari komunikaciju sa AP-om u odgovarajućem rezervoaru i sa udaljenom KKC Povezan je ethernet komunikacionim kanalom na industrijski računar GSM-GPRS modem Uloga ovog modema je da omogući komunikaciju (komandovanje i izveštavanje) sa KKC iili ovlašćenim licem putem SMS poruka Povezan je RS232 serijskom kumunikacijom na industrijski računar na potpuno nezavistan serijski port MOXA RS232-RS485 konvertor Kako industrijski računar ima klasičan serijski RS232 port za komunikaciju sa TMOD 20 CVM-ovima temepraturnim senzorima bilo je potrebno komunikaciju prilagoditi po RS485 standardu Ovu ulogu ima MOXA RS232-RS485 konvertor Modul diodnog ispravljača Kako je napajanje ormana trofazno u ormanu se vrši diodno jednostrano ispravljanje pa je interno napajanje ormana jednosmernim naponom Ovim je postignuto da se orman može u slučaju nestanka neke od faza gradske mreže napajati iz preostalih aktivnih faza SPMS napajanje Ugrađeno industrijsko napajanje ispravljeni napon tri faze gradske mreže sa diodnog ispravljača galvanski odvaja i konvertuje na izlazni napon od 12V Celokupna automatika i elektronika u MKS ormaru se napaja ovim naponom Pomoćni releji Imaju ulogu da omoguće u budućnosti direktno upravljanje energetskom sklopkom obzirom da rele izlazi TMOD modula nemaju dovoljnu energetsku moć prekidanja Klemarnik i konektori Klemarnik K1 služi za povezivanje inteligentnih adresabilnih temeraturnih senzora Raspored po klemama je sledeći

1 +12V 2 GND 3 A ndash RS485 4 B ndash RS485

Na klemarnik K2 se povezuje PIR senzor i REED senzor ulaznih vrata objekta Raspored po klemema je sledeći

1 +12V 4 NO kontakt relea PIR senzora 2 GND 5 +12V 3 +12V 6 Kontakt REED senzor

Postojeće kleme pomoćnih relea upotrebljene su kao odgovarajući klemarnik za signale prema automatici nivostata koji već postoji u ormaru JKP Vodvod Naissus Postoje sledeći konektori na ormaru

IL1 konektor sa strujnog transformatora za L1 motora 1


13





Naponski konektor za L1 L2 L3

N-konektor za WiFi

Prenaponski koaksijalni odvodnik za 433MHz komunikaciju

Komponenete izvan ormara Inteligentni adresabini temperaturni senzori Mere temepraturu unutar i izvan objekta PS

Komunikacija je preko RS485 komunikacionog kanala

REED senzor za detekciju otvaranja vrata na objektu

Strujni merni transformatori Imaju namenu da transformišu galvanski razdvoje i prilagode struju po fazama kojima se napajaju motori zbog merenja pomoću CVM mrežnih analizatora

Električna šema ormara

Električna šema razvodnog ormara data je na Slika

Slika 8 Električna šema ormara

14

Opis funkcionisanja hardvera

Funkcionisanje sistema je potpuno određeno programom koji se izvršava na industrijskom računaru

Na osnovu informacija o stanju nivoa vode u rezervoaru koje pristignu putem WiFi i AP industrijski računar upravlja izlazima TMOD modula Samim time putem pomoćnih relea upravlja automatikom u postrojenju pumpne stanice Industrijski računar vrši očitavanja stanja digitalnih ulaza TMOD modula prikupljajući time informacije o otvaranju vrata na objektu i kretanju unutar objekta pumpne stanice Komunikacija sa TMOD modulom se uspostavlja putem RS485 komunikacionog kanala upotrebom MODBUS RTU standarda Na RS485 kanala povezani su inteligentni temperaturni senzori i mrežni anlazatori za oba motora pumpi Temperaturni senzori mere temperaturu unutar i izvan objekta a relevantni podaci se skladište u industrijskom računaru CVM mrežni analizatori prate rad i parametre motora pumpi na osnovu kojih industrijski računar vrši monitoring i aktivnu zaštitu istih Pored praćenja industrijski računar vrši skladištenje podataka iz mrežnih analizatora omogućujući kasnije analize rada motora

Osim WiFi komunikacije u sistem je implemntiran i digitalni radio modem i GSM-GPRS modem Oba modema su povezana putem nezavisnih RS232 serijskih kanala na insustrijski računar

Opis softvera - arhitektura sistema

Sam softverski podsistem sastoji se od pet komponenti čija su izvršavanja konkurentna u vremenu

VDMIS menadžer Mash protokol CVM čitač TMOD-CVM-GSM čitač Čitač temperaturnih senzora

VDMIS menadžer je komponenta sistema zadužena za kontrolu ostalih komponenata Pomenuta komponenta predstavlja glavni program i koristi se za pokretanje celog sistema Na Slika prikazana je struktura softverskog sistema kao i uloga VDMIS menadžera u njemu

Slika 9 Struktura softverskog sistema

VDMIS menadžer

Mash protokol CVM čitač TMOD-CVM-GSM čitač

Čitač temperaturnih senzora

15

Zbog postojanja različitih komunikacionih vodova kao i protokola po kojima uređaji komuniciraju javlja se problem kompatibilnosti istih MASH protokol je smišljen tako da prevaziđe ove probleme čineći komunikaciju po različitim telekomunikacionim putevima između dva ili više uređaja moguću MASH protokol je zamišljen kao omot oko već postojećih protokola (eternet serijska komunikacija i GSM komunikacija) CVM čitač je komponenta zadužena za očitavanje podataka sa CVM uređaja i arhiviranja istih TMOD-CVM-GSM čitač je komponenta sistema koja je zadužena za očitavnje podataka sa telemetrijskih modula i arhiviranje istih Pored navedenih funkcionalnosti ova komponenta proverava vrednosti standardnih podataka sa CVM uređaja i upravlja radom pumpi i GSM modema u vidu slanja upozorenja putem SMS poruka Čitač temperaturnih senzora - rad ovog servisa obezbeđuje očitavanje podataka sa temperaturnih senzora u pumpnoj stanici putem standardnog modbus protokola

Prednosti tehničkog rešenja

Opisani sistem predstavlja jedno savremeno rešenje sa čitavim nizom prednosti u odnosu na sva tehnička rešenja dostupna na tržištu od kojih su najznačajnije

‐ Podržava sve vidove komunikacija (digitalni radio modemi Wi-Fi Dial-Up ADSL 3G GSMGPRS fiberoptic itd)

‐ Postoji mogućnost korišćenja različitih komunikacionih kanala (redundantnost u slučaju otkaza)

‐ Omogućava prenos svih relevantnih podataka u DC tj praćenje rada sistema i daljinsko upravljanje

‐ Omogućava jednostavno proširenje i dodavanje funkcije video nadzora ‐ Omogućava daljinsku promenu konfiguracije i scenarija upravljanja iz DC ‐ Mogućnost formiranja VPN-a bez dodatnih servera ‐ Omogućava uvođenje dodatne inteligencije u sistem upravljanja (učenje na bazi dogadjaja

koji su se već odigrali) ‐ Omogućava hronološku registraciju svih događaja i pruža kompletan uvid u rad celog

sistema ‐ Omogućava automatsko generisanje izveštaja ‐ Omogućava obaveštavanja o bilo kojoj nepravilnosti u radu sistema na vreme (slanje SMS-

ova) ‐ Omogućava komandovanje putem SMSa u slučaju potrebe ‐ Pruža mogućnost povezivanja sa drugim sistemima (mogućnost integracije sa PLC-ima i

svim inteligentnim uređajima koji komuniciraju preko standardnih protokola integracija sa lokalnim sistemima automatskog upravljanja)

‐ Pruža mogućnosti optimalnog reprojektovanja sistema ‐ U slučaju prekida komunikacije sa DC postoji mogućnost lokalnog upravljanja određenim

brojem objekata ‐ Sistem poseduje modularnost i lako se širi njegova funkcionalnost ‐ Može lako postati deo složenihjih sistema koji bi se stavili na raspolaganje većem broju

korisnika ‐ Primena standarda u oblasti enkripcije (AES) i zaštite podataka (RSA) ‐ Monitoring svih pristupnih tačaka (računara) u mreži i kontrola saobraćaja kroz mrežu ‐ Primenjena koncepcija je deo inteligentnih mreža budućnosti (Smart Grid)

16

Primer ugradnje

Na Slika 4 prikazan je orman merno-kontrolnog sistema ugrađenog u PS bdquoKnez Seloldquo koja spada u kategoriju pumpnih stanica bez posade

Slika 4 MKS ugrađen u PS ldquoKnez Selordquo Kako je u pumpnoj stanici već postojao orman sa starom automatikom bio je postavljen zahtev da se u njoj ne načine nikakve izmene već da se MKS samo prigradi u posebnom u ormaru i integriše sa postojećim sistemom Za potrebe nadzora i upravljanja radom pumpne stanice formiran je server i privremeni komandno-kontrolni centar u prostorijama IRC bdquoAlfatecldquo Niš

Slika 5 Pumpni agregati u PS Knez Selo

17

Već prilikom instaliranja opreme videla se jedna od najvažnijih prednosti ovog sistema a to je laka integracija sa starim sistemom Na Slika se vide postavljeni obuhvatni strujni transformatori čime nije narušena postojeća šema pa ljudi iz održavanja ove pumpne stanice neće imati problema u daljem održavanju Ubrzo nakon instaliranja prototipa sistema centalizovanog upravljanja uočen je jedan karakterističan problem u radu praćene PS koji drastično smanjuje životni vek pumpnih agregata (Slika 51) i elektro opreme instalirane u njoj Dijagram arhiviranih tokova snaga prikazanih na Slika 6 pokazuje da su u radu postojale neželjene pojave koje nisu prethodno bile uočene Naime u radu pumpi u PS ldquoKnez Selordquo veoma često se javlja veliki broj nepotrebnih periodičnih uključenjaisključenja pumpi koja izaziva lokalna automatika Ovakva uključenjaisključenja javljaju se od nekoliko desetina pa i do preko stotinu puta u pojedinim danima i za posledicu imaju drastično smanjenje životnog veka pumpih agregata i elektro opreme

Slika 6 Dijagrami snimljenog problematičnog rada pumpnih agregata

JaBHO KOM)1tajIHO npeilY3ehe 3a BOjjOBOjjll KamlJlll3aUHjy KHerlll-be J1y611le 11 18000 HIIW Cp6l1ja NAlS~US Tell 01 8 502744 502650 ltpaRe 018502 7 15 502 612

e-mail infonaissusco rs web wwwnaissuscors javno kom unalno p reduzece

MlIIllJhElhE 0 np01I3BOl(Y

JKI1 HaHCCyC HHW je Kao KOPHCHHK pe3YJTTaTa I1CTpa)fI1Batba Ha HHOBaUHOHOM npojeKTY MHHHCTapCBa 3a HayKy H TeXHOJTOWKH PaJBOj OL EJTeKTpOHCKOr cpaKYJTTeTa y HHWY H I1PU AJTcpaTeu HHW KOjH cy 6HJTH peaJIH3aTOpH HCTpa)fHBatba 3aTpa)fHO La Kp03 peaJIH3aUHjy PaJBHjy HOBO CaBpeMeHO peWetbe ueHTpaJTHor CHCTeMa 3a HaL30p H ynpaBJbatbe BOLOBOLHHM CHCTeMHMa H La Ha npHMepy jeLHOr nl1JTOT npojeKTa LeMOHCTpHpajy CPYHKUI10HaJTHOCT npeLJTO)feHor CHCTeMa yrpaLtbOM OnpeMe BpWel-beM TeCTHpatba 11 BepHcpHKaUHjoM pe3YJTTaTa npojeKTa y eKCnJTOaTa~110HHM YCJTOBHMa

PeaJIH3aTOpH HCTpa)fHBatba cy I1HCTaJTHPaJTH CBY nOTpe6HY onpeMy 3a peaJIH3aUHjy nl1JTOT npojeKTa Ha o6jeKTHMa I1C 11 pe3epBoapa KHe3 CeJTo 25052009 rOLHHe OL Ka)a ce MO)fe cMaTpaTH La je CHCTeM y CPYHl(~Hjl1 11 La je Be3a H3Meljy OBHX o6jeKaTa ycnoCTaBJbeHa KOpHWnetbeM LBa THna TeneMeTpHjcKHx MOLyna Opl1MeHOM OBor TeXHH4Kor pewetba Ben OL LaHa HHCTaJIHpatba onpeMe ecjmKaCHO je peweH np06neM CBaKOLHeBHHx npenHBa KOjH cy ce npe Tora jaBJbaJIH y pe3epBoapy 360r npeKHLa CHrHaJTHOr Ka6na H HenocTojatba HHcpopMaUl1ja 0 HHBOY BOLe y pe3epBoapy

PeaJIH3aTOpH HCTpa)JltHBatba cy LeMOHCTpHPaJIl1 La cy y TOKY peaJTH3aUHje npojeKTa paJBHnl1 HeKOnl1KO TeXHH4KHX pewel-ba TeJTeMeTpHjcKHX MOLyna (T-mod 20) H KOMaHL(HO KOHTPOJIHHX MOL(YJIa (CCM 1610) 3a npal1elhe H ynpaBJhalhe npouecHMa Ha L(aJhHHY H L(a cy npaKTHIHO L(OKa3aJIH L(a ce OBa pewelha H3yJeTHo YKJIanajy y ueHTpaJIH30BaH CHCTeM HaL(30pa H ynpaBJhalba BOL(OBOL(HHM CHCTeMOM JKll HaHccyc HHw MorynHocHl ueHTpaJIH30BaHor HaL30pa 11 ynpaBJbatba ))eMoHCTpl1paHe cy npeLCTaBHHUHMa JKI1 Hal1ccyc HHW ca EneKTpoHcKor cpaKYJlTeTa y Hl1wy r))e cy peaJlH3aTOpH I1CTpa)JltHBatba ))eMoHcTpHpanH La nopeL MorynHocTH ynpaBJbatba paLOM nYMnHe CTaHl1ue KHe3 CeJTo ca ueHTpaJIHOr cepBepa Ha KojeM je 6HO HHCTaJIHpaH npoToTHn SCADA annHKaUHje napaJIenaH npHcTyn cHcTeMY MO)fe HMaTH H BenH 6poj OBJlaWneHHx nH~a KOjl1 3aBHCHO 0)) OBJTaWnetba Koja HM ce LoLeJbyjy Mory HMaTH MorynHocT npanetba paLla nyMITHI1X CTaHl1ua HnH 4aK 11 ynpaBJbatba tbHXOBHM pa))oM DPH TOMe CBa nOrOBatba OBaKBor THna oCTajy 3a6ene)J(eHa TaKO ))a ce nOY3LaHO Mo)Ke npaTI1TH CBaKO npeY3HMal-be no))aTaKa HJlH H3LaTa KOMaHLa

DopeL OBe BeJlHKe npe))HOCTH npHKaJaHor TeXHH4KOr pewetba LeMOHCTpHpaHO je La npOTOTHn CHCTeMa ueHTpaJIH30BaHor ynpaBJhalha nyMnHHM craHHuaMa HMa H 411TaB HH3 LpyrHX npeLHOCTH y OLHOCY Ha CBa TeXHH4Ka pewel-ba LOcTynHa Ha TP)fHWTY 0)) KOjHX cy Haj3Ha4ajHHje

OOLp)Jlt3Ba CBe BHLOBe KOMYHI1KaUHja (OU2umarzNu paouo MooeMU Wi-Fi Dial-Up ADSL 3G GSMlGPRS jibe ropl ic umo)

I10CTOjH MorynHocT KOpHWnel-ba PaJJTWIHTHX KOMYHHKaUI10HI1X KaHaJIa (peoYHoaHmHocm Y cnyttajy OmKa3ajeoHoz mj Gena nOY30aHocm cucmejiw)

OMorynaBa npeHoc CBHX peneBaHTHHX no))aTaKa y KOMaH))Ho-KoHTpOnHI1 ueHTap (KKU) Tj npanetbe paLla CI1CTeMal1 LaJbHHCKO ynpaBJbal-be (zom06o oa HeMa cucmeMa Ha mpJICuulmy KOjU OMOZynaGajy CGa Mepel-ba U CGe uHfj)OpMal1uje 0 paoy YOaJbeHUX cmaHul1a Kao Ulmo ux npyJICa 06aj cucmeM Ha maj HattuN OH ocm6apyje oooamHe yzumeoe y oopJICaGGf-bY U y nOGenal-bY eHepzemCKe ecj)UKaCHocmu)

OMorynaBa jeLHOCTaBHo npOWl1petbe H LOLaBatbe CPYHKUHje BHLeO Ha)30pa OMorynaBa ))aJbI1HCKY npOMeHY fltOHcpl1rypaUl1je H CueHapl1ja ynpaBJbal-ba H3 KKU-a

MorynHocT cpopMl1paJha VPN-a 6e3 LOLaTHHX cepBepa

M aTlIfHH opoj 7211856 PIB 100667004 illHcjJpa neJlaTH OCTH 41000 Per 6p 6162017958

PalYH 6p 105-353-37 ArK banka 245-7347-28 Agrobanka 265-4020310000450-07 Reife isen banka 160-7345-60 Banka [mesa

---- - --- - _ __-__

JaBHO KOMyt laJIHO npetlyletie 3a flOilOBOil H KaHaJlH3a1Hj y

Knem fbe Jhy611Uc 111 18000 Hll w Cp6nja NA1S~US Tell 0181502744 502650 ltlaKc 0181502 715 502 612 javno korn u n alno p r e duze c e e-mail infonaissuscors web wwwnaissuscors

OMorynaBa YBOtjefbe LOLaTHe l-1HTeJll1reHUl-1je y Cl-1CTeM ynpaBJbafba (yiel-be Ha 6a3U

oozaojaja KOjU cy ce een oouzpanU Tlowe ce MozynHocm nojaee HenpaeWtHOZ paoa

OpaCmUiHO peoYKYje npooyJICaea ce eeK uHCmanupaHe OnpeMe U CeH30pa U npaee OOOamHe

YUlmeoe)

OMorynaBa XPOHOJlOWKY pemCTpaUl-1jy CBl-1X LOratjaja l-1 npY)f(a KOMnJleTaH yBIifL y paL ueJlor CIifCTeMa

OMorynaBa aYTOMaTCKO reHepl-1Cafbe 1if3BewTaja

OMorynaBa 06aBeUlTaBafba 0 6lifJlO KOjOj HenpaBl-1JlHOCTl-1 y paLy CIifCTeMa Ha BpeMe (cJlal-be

SMS-oea)

OMorynaBa KOMaHLOBaI-be nYTeM SMS-a y cJlyLJajy nOTpe6e

f1pYKa MorynHocT nOBe3lifBafba ca LpymM Cl-1CTeMl-1Ma (MozynHocm uHmeZpa1fuje ca PLCshyUMa u ceUM UHmeJlUZeHmHWl1 ypebajwwa KOjU KOMYHU1fUpajy npeKO cmaHoapoHux

npOmOKOJla UHmeZpa1fuja ca JlOKanHUM cucmeJv1UJWO aymOMamcKOZ ynpaefbal-ba)

f1pyn(a MorynHocTIif OnTIifMaJlHOr penpojeKToBafba Cl-1CTeMa

Y cJlyYajy npeKl-1La KOMYHl-1KaUl-1je ca KKU-OM nocTojl-1 MorynHocT nOKaJlHOr ynpaBJbafba OLpetjeHIifM 6pojeM 06jeKaTa

CIifCTeM noceLyje MOLYJlapHOCT l-1 naKO ce Wl-1pl-1 fberOBa CPYHKUl-10HaJlHOCT MO)f(e JlaKO nOCTaTIif Leo CJlQ)J(eHl-1xjl-1X Cl-1CTeMa KOjl-1 6l-1 ce CTaBIifJlIif Ha pacnOJlarafbe BeneM 6pojy KOpIifCHl-1Ka (opaCmUiHO naoo lleHa onpeMe no Mecmy)

DplifMeHa CTaHLapLa y 06JlaCTl-1 eHKpl-1nUl-1je (AES) l-1 3aWTl-1Te nOLaTaKa (RSA) MOHIifToplifHr CBl-1X nplifCTynHl-1X Ta4aKa (paiyHopa) y Mpen(l-1 11 KOHTpOJla ca06panaja Kp03 Mpe)f(Y

f1plifMefbeHa KOHuenUlifjaje Leo l-1HTenl-1reHTHl-1X Mpenlta 6YLynHOCTl-1 (Smart Grid) KOMnJleTHa KOHuenUHja je y 110TnyHOCTl-1 Y CKJlaLY ca HajHoBlifjoM CTpaTemjoM HayYHor 11 TeXHOJlOWKOr pa3Boja Peny6JllifKe Cp6lifje y nepl-1ouy OL 20 IO LO 2015 rOLl-1He Koja je YCBojeHa npe HeKOJlI1KO MeCeUI1 (npeOJlOJICeHO KOHltenlfuja y nomnYHocmu nOKpuea Hajeenu

6poj npuopumemHux meMa y o6Jlacmu eHepzemuKe U eHepzemcKe erjJuKacHocmu 3aUlmUme

Jlcueonme cpeouHe ltHrjJ0PMOlIUOHO-KoMYHuK01fUOHux mexHoflozltja)

Kp03 rOLI1HY LaHa eKCnJlOaTaUl1je OBor Cl-1CTeMa y f1C KHe3 CeJlo OTKpl1BeH je BeJlIifKIif 6poj Hel-1CnpaBHOCTI1 y paLy onpeMe (BeJll-1Kl-1 6poj HenoTpe6Hlifx YKJbY4efba nyMnHl1x arperaTa pearOBafba CHCTeMa 3awn1Te ycneL KOjl1X ce CnpeyaBa paL nyMnl1 Iif LOna3l-1 LO npa)f(fbel-ba pe3epBoapa y HapeLHIifX nap can1 OTKa3 3aWTIifTHl-1X eJleMeHaTa (npecOCTaTa) 11 paL nyMnlif Ha CYBO OTKa3 HI1BOCTaTa l-1 Lp) Iif opeLJlO)KeHe cy MeTOLe La ce OBI1 Op06JleMl-1 ecpl1KaCHO pewe tnl1XOBI1M peWaBal-beM CMafbeHI1 cy TpOWKOBl-1 OLpnltaBafba Cl-1CTeMa CMal-beH je 6poj l-1 TPcUal-be OTKa3a Iif nOBenaHaje OOY3LaHOCT y cHa6LeBafbY nOTpOWaya BOLOM

f1opeL Tora aHaJllif3e cy 110Ka3aJle La je OL npl1MeHe OBor CI1CTeMa 3Ha4ajHo CMafbeHa nOTpOWfba eJIeKTplif4He eHeprl1je DC KHe3 CeJlo WTO je YCTaHOBJbeHO nopetjefbeM pa4YHa 3a yTpoweHy eJleKTpl14HY eHepmjy y nepl-10LI1Ma npe H HaKOH l-1HCTaJll1pafba Cl-1CTeMa

Jib Onl-1CaHIifX pa3JIora cMaTpaMo La LeJlOBe OBor CI1CTeMa (SCADA aOJlIifKaUHja pe3Jll-141ifTI1 MepHO KOHTPOJIHl-1 cHcTeMH) WTO npe Tpe6a LOBeCTI1 LO HHBoa CPIifHaJlHl-1X np0I13BOLa jep ce ne IbHXOBOM nojaBoM Ha Tp)f(HUJTy l-1 KacHHjoM npl1MeHOM 3HaTHO n060JbWaTl-1 ecpl-1KaCHOCT ynpaBJbafba BOLOBOLHHM CIifCTeMl-1Ma

JKD Hal-1ccyc Hl-1w ~ LlifpeKTop 0- ~~

AJlelaquoCa~Lap MHTl-1n Ll1nJl Maw HH)K~aro

MaTlflHlI 6poj 72 [1 856 PIB 100(67004 W Hltlpa ilenaTHOC)H 41000 Per 6p 6162017958 PalYII op 105-353-37 AIK banka 245-7347-28 Agrobanka 265-4020310000450-07 Reifeisen banka 160-7345-60 Banka Intesa

NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU ELEKTRONSKOG FAKULTETA U NIŠU Predmet Mišljenje o ispunjenosti kriterijuma za priznavanje tehničkog rešenja

Na osnovu dostavljenog materijala u skladu sa odredbama Pravilnika o postupku i načinu vrednovanja i kvantitavnom iskazivanju naučnoistraživačkih rezultata istraživača koji je doneo Nacionalni savet za naučni i tehnološki razvoj Republike Srbije (laquoSlužbeni glasnik RSraquo br 382008) recenzent Prof dr Mladen Stojiljković ocenio je da su ispunjeni uslovi za priznanje svojstva tehničkog rešenja sledećem rezultatu naučno-istraživačkog rada Naziv Sistem centralizovanog upravljanja pumpnim stanicama u komunalnim sistemima gradova Autori Prof dr Zoran Stajić dipl el inž Milan Kocić dipl el inž Predrag Pejić dipl el inž Prof dr Dragan Antić dipl el inž Marko Tasić el teh

Kategorija tehničkog rešenja M82 - Industrijski prototip

OBRAZLOŽENjE

Predloženo rešenje urađeno je u okviru realizacije projekta

Unapređenje performansi merno-informacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinurdquo (ev br 951-01-000652008-1120)

Korisnik tehničkog rešenja i datum početka primene

JKP Naissusrdquo Niš

Tehničko rešenje se primenjuje od 25052009

Predloženo rešenje je realizovao


Oblast na koju se tehničko rešenje odnosi

Upravljanje sistemima

Problem koji se rešava primenom tehničkog rešenja

Sistem omogućava centralizovano praćenje i upravljanje radom pumpnih stanica koje čine osnovu vodovodnih kanalizacionih i termoenergetskih sistema Primenom sistema postiže se značajno povećanja energetske efikasnosti pumpnih stanica i drastično smanjenje troškova održavanja Pored direktnih ušteda komunalna preduzeća koja se opredeljuju za primenu ovakvih sistema ostvaruju i veoma značajne indirektne koristi u smislu povećanja pouzdanosti rada sistema smanjenja broja prekida u radu povećanja stepena zaštite opreme smanjenja profesionalnog rizika i slično

Stanje rešenosti pomenutog problema

Na tržištu postoji više varijanti sistema namenjenih centralizovanom praćenju rada komunalnih sistema ali se u njihovoj koncepciji mogu uočiti krupni nedostaci Možda najbitniji od njih jeste oslanjanje na samo jednu vrstu komunikacionog kanala što u praktičnoj eksploataciji često rezultira prekidom komunikacije između udaljenih objekata i kontrolnog centra sistema Takođe veoma često se akcenat stavlja samo na segment daljinskog nadzora dok su upravljanje i zaštitne funkcije prepuštene isključivo lokalnoj automatici koja postoji u udaljenim pumpnim stanicama ili ljudskoj posadi Ovakvo činjenično stanje ostavlja dosta prostora za rad na istraživanju i razvoju modernih sistema koji uz visoku pouzdanost objedinjuju u sebi funkcije daljinskog merenja nadzora automatskog upravljanja i zaštite uz arhiviranje svih relevantnih podataka za potrebe kasnije analize


Suština ovog rešenja sastoji se u potpunom integrisanju merno-kontrolnih sistema koji su ugrađeni u udaljenim pumpnim stanicama u jedan centralizovani sistem pri čemu se na odabranoj lokaciji formira komandno-kontrolni centar najvišeg hijerarhijskog nivoa Komandno-kontrolni centar je srce celog sistema i sastoji se od računara na kojem postoji odgovarajući softver za nadzor kontrolu i upravljanje Računar preko različitih vrsta komunikacionih kanala može ostvariti vezu sa većim brojem udaljenih merno-kontrolnih sistema

Udaljeni merno-kontrolni sistemi sastoje se od tri grupe elemenata od kojih jedna predstavlja merni deo sistema druga informacioni i treća upravljački Merni sistem sastoji se iz određenog broja mernih modula koji imaju mogućnost kontinualnog merenja svih relevantnih električnih veličina Osnovu informacionog sistema čini industrijski računar sa pratećim softverima Industrijski računar putem RS232 komunikacije preko eksternog RS232-RS485 konvertora komunicira i preuzima podatke sa mernih modula inteligentnih adresabilnih temeprturnih senzora telemetrijskog modula i upravlja izlazima telemetrijskog modula Dodatnim RS232 komunikacionim kanalom povezan je sa radio modemom Takođe ethernet komunikacionim kanalom povezan je sa WiFi Access Point Time je omogućena komunikacija sa hijerarhijski višim nivoom sistema centralnim serverom koji je smešten u komandno-kontrolnom centru Komunikacija na relaciji industrijski računar ndash centralni server odvija se dvosmerno tako da je omogućen prenos i arhiviranje svih podataka u komandno kontrolnom centru i njihova dalja obrada Isto tako je moguće i upravljanje radom udaljene pumpne stanice iz komandno-kontrolnog centra Upravljanje na licu mesta se izvodi preko digitalnih izlaza telemetrijskog modula koji dalje pobuđuju pomoćne releje u sastavu upravljačkog dela merno-kontrolnog sistema

Karakteristike ostvarenog tehničkog rešenja

Opisani sistem po svojim karakteristikama predstavlja rešenje koje ima niz prednosti u odnosu na tehnička rešenja dostupna na tržištu pri čemu su najznačajnije sledeće

- Pouzdanost Postoji mogućnost korišćenja različitih komunikacionih kanala čime je omogućen nesmetan rad u slučaju otkaza jednog od njih U slučaju prekida komunikacije postoji i mogućnost lokalnog upravljanja određenim brojem objekata

- Fleksibilnost Podržani su sve vidovi komunikacija (digitalni radio modemi Wi-Fi Dial-Up ADSL 3G GSMGPRS fiberoptic) Omogućena je daljinska promena konfiguracije i scenarija upravljanja kao i učenje na bazi događaja koji su se već odigrali (inteligentni sistem)

FunkcionalnostOmoguiava pra6enje tada komunalnog sistema i daljinsko upravljanje hronolo5kuregistraciju svih dogadaja i pruia kompletan uvid u iad celog sisie-a Automatskogenerisanje izveitajajg jedna od opcija koje su na raspolaganju korisniku Blagovremeno sevrsi obave5tavanje o bilo kojoj nepravilnosti u radu rirtt putem slanja SMS-a Takode jeomogu6eno i komandovanje putem SMS-a u sludaju potrebe

ModularnostPruLa mogudnost povezivanja sa drugim sistemima pri demu je posebn o znadajnamoguinost integracije sa PLC-ima i drugim inteligentnim uredajima ioji komuniciiajupreko standardnih protokola kao i integracija sa postojeiim lokalnim sistemimaautomatskog upravljanja Omogudava jednostavno proSirenje i dodavanje funkcije videonadzora

BezbednostPostoji mogudnost formircrya VPN-a bez dodatnih serverata(aka (raiunara) u mre Zi i kontrole saobracajakroz mre1u vzenkripcue G4ED t zalttte pod ataka (RS)

monitoringa svih pristupnihprimenu standarda u oblasti

Mogudnosti sistema testirane su i demonstrirane u realnim eksploatacionim uslovima krozpradenje i upravljanje radom pumpne stanice i rezewoara Knez Selo koji se nalaze u sastavu JKpNaissus Nis Nadzor i upravljanje obavljaju se iz udaljenog komandno-kontrolnog centra stozapravo predstavlja podetnu fazu integrisanja svih pumpnih stanica koje pripadaju JKp Naissus uj edinstveni s i s t em c entr alizovano g upravlj arU a

Zakliuiak

Na osnovu navedenog kao recenzent ocenjujem da rezultat naudnoistraZivadkog rada podnazivomoSistem centralizovanog upravljanja pumpnim stanicama u komunalnim sistemimagradovatt

predstavlja naudni tezultat koji pored strudne komponent e pruLa originalni naudnoistra Livadkidoprinos ipo vaLecim kriterijumima moZe da se svrsta u kategoiiju vrtz - industrijski prototip

IJ Ni5u 1604201 0 godine

Recenzent

Prof dr adbn StojiljkovicMaSinski fakultet u NiSu

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU NAUCNO-NASTAVNOM VECU

Misljenje 0 ispunjenosti uslova za priznanje svojstva tehnickog resenja pod nazivom

Sistem centralizovanog upravljanja pumpnim stanicama u komunalnim sistemima gradova

Autori

Prof dr Zoran Stajic dip e inz Milan Kocic dip e inz Predrag Pejic dip e inz Prof dr Dragan Antic dipl e inz Marko Tasic e teh

Problem koji se resava tehnickim resenjem

Integrisani pristup kroz objedinjavanje funkcije nadzora pracenja upravljanja zastite preventivnog inzenjerstva planiranja odrzavanja i razvoja u danasnje vreme predstavlja imperativ u komunalnim sistemima gradova Bilo da se radi 0 vodovodnim kanalizacionim iii sistemima daljinskog grejanja njihovu okosnicu cini veliki broj pumpnih stanica distribuiranih na razlicitim geografskim lokacijama Centralizovano prikupljanje i arhiviranje informacija 0 radu ovih postrojenja prosireno razlicitim opcijama upravljanja na daljinu doprinosi povecanju pouzdanosti i funkcionalnosti rada kao i drasticnom porastu energetske i poslovne efikasnosti i bezbednosti kroz smanjenje broja otkaza i ndeljenih dogaaaja u sistemu

Shodno tome trenutno na trzistu postoji vise varijanti sistema koji su razvijeni kao pokusaj da se odgovori na aktuelne trendove ali najveci broj pomenutih sistema pokazuje ozbiljne nedostatke Oni se pre svega ogledaju u ogranicenim mogucnostima za upravljanje na daljinu jer se prema uobicajenom konceptu upravljacke i zastitne funkcije ostvaruju lokalno u samim pumpnim stanicama dok se ka centru prenose sarno informacije 0 trenutnom stanju na nekoj udaljenoj lokaciji bez mogucnosti povratnog delovanja Nivo u pouzdanosti komunikacije izmeau nadzornog centra i dislociranih objekata takoae predstavlja slabu tacku pomenutih sistema jer se po pravilu koristi sarno jedna vrsta komunikacionog kanala sto cesto dovodi do cestih prekida u prenosu podataka usled razlicitih razloga

Prikazano tehnicko resenje predstavlja veliki korak napred u prevazilazenju pomenutih nedostataka

Opis resenja

Tehnicko reSenje koje je predmet ove analize uspesno funkcionise u sastavu JKP Naissus Nis pocev od maja 2009 godine pri cemu zapravo predstavlja pocetnu fazu lIvoaenja sistema centralizovanog nadzora i upravljanja radom svih pumpnih stanica i rezervoara koji postoje kod korisnika U ovoj fazi razvoja moze se govoriti 0

industrijskom prototipu budueeg sistema koji se trenutno sastoji od udaljene pumpne stanice Knez Selo rezervoara dislociranog Ll odnosu na samu pumpnu stanicu i centralnog racunara u komandno-kontrolnom centru realizovanog na nezavisnoj lokacij i u gradu

Bazni deo sistema realizovanog kroz ovo tehnicko reSenje je upravo komandnoshykontrolni centar i on se u osnovi sastoji od centralnog racunara sa instaliranim namenski razvijenim softverom za nadzor kontrolu i dalj Insko upravJjanje CentraJni racunar ostvaruje vezu sa merno-kontrolnim sistemom koji je instaliran u udaljenoj pumpnoj stanici koriseenjem razlicitih vrsta komunikacionih kanala cime je obezbeaena pouzdanost komunikacije Moguee je ostvariti komunikaciju sa vise udaljenih mernoshykontrolnih sistema i na taj nacin objediniti daljinski nadzor i upravljanje radom svih pumpnih stanica i rezervoara koji postoje kod korisnika

Drugu kljucnu komponentu predstavlja merno-kontrolni sistem instal iran u PS Knez Selo zaduzen za praeenje svih relevantnih parametara pumpne stanice i pripadajueeg rezervoara kao i za izvrsavanje funkcije upravljanja na licu mesta Treba naglasiti da je ovaj sistem realizovan kao nezavisni modul u samoj pumpnoj stanici bez narusavanja postojeeeg stanja lokaine automatike Meautim odgovarajueim resenjem ostvareno je stanje u kojem merno-kontrolni sistem autonomno iii u komunikaciji sa centralnim racunarom upravlja elementima vee postojeee infrastrukture Sam mernoshykontrolni sistem u sebi sadrzi elemente koji obavljaju mernu funkciju (gotovi merni moduli) informacionu fllnkciju (industrijski racunar koji obraauje i arhivira podatke) funkciju komunikacije sa komandno-kontrolnim centrom i rezervoarom (radio modem i WiFi Access Point) i upravljacku funkciju (telemetrijski modul sa pomoenim relejima)

Analizirano tehnicko resenje sistema centralizovanog upravljanja pumpnim stanicama se po svojim karakteristikama svrstava u najsavremenije sisteme i pokazuje vel ike komparativne prednosti u odnosu na druga resenja koja se trenutno mogu nati u ponudi Najbitnije su sledeee

Podrzani su svi vidovi komunikacija (digitalni radio modemi Wi-Fi D ial-Up ADSL 3G GSMGPRS fiberoptic) Postoji mogucnost koriseenja razlicitih komunikacionih kanala Omogueen je prenos svih relevantnih podataka komandno-kontrolni centar na cemu se zasniva praeenje rada sistema i daljinsko upravljanje Postoji opcijajednostavnog prosirenja i dodavanja funkcije video nadzora Mogllea je daljinska promena konfiguracije i scenarija upravljanja iz komandnoshykontrolnog centra Moze se ostvariti formiranje VPN-a bez upotrebe dodatnih servera koriseenjem namenski razvijenog softvera Sistem ima sposobnost ucenja na bazi dogadjaja koji su se vee odigrali cime je realizovan svojevrstan inteligentni upravljacki sklop

Obezbeaeno je hronolosko belezenje svih dogaaaja eime se pruza kompletan uvid urad celog sistema i otvara moguenost za kasniju analizu i optimizaciju rada Veomaje pogodna opcija koja omogueava automatsko generisanje izvestaja Blagovremeno obavestavanje 0 bilo kojoj nepravilnosti u radu sistema putem SMS-a kao i povratno komandovanje na isti nacin Otvorena je moguenost integracije sa PLC-ima i drugim inteligentnim ureaajima koji komuniciraju preko standard nih protokola kao i integracija sa vee ostojeeim lokalnim sistemima automatskog upravljanja U slucaju prekida komunikacije sa komandno-kontrolnim centrom uvek postoji moguenost lokalnog upravljanja odreaenim brojem objekata Moze lako postati deo slozenihjih sistema koji bi se stavili na raspolaganje veeem broj u korisnika Sa aspekta bezbednosti treba istaei primenu standard a u oblasti enkri pcije (AES) i zastite podataka (RSA) kao i monitoring svih pristupnih tacaka u mrdi kontrolu saobraeaja Upotrebljeni koncept je je u skladu sa aktuelnom Strategijom naucnog i tehnoloskog razvoja Republike Srbije i predstavlja integralni deo inteligentnih mreza buduenosti (SmaJi Grid)

Zakljucak

Na osnovu izlozenog misljenje recenzenta je da rezultat naucnoistrazivackog rada pod nazivom Sistem centralizovanog upravljanja pumpnim stanicama u komunalnim sistemima gradova predstavlja originalni naucnoistrazivacki doprinos koji po vazeeim kriterijumima ispunjava uslove da bude svrstan u kategoriju M82 - Industrijski prototip

~ OIOirn~o~ Ij t~f dr f)ord~ohtevie

Graaevinsko-arhitektonski fakultet u Nisu

U Nisu 13042010 godine

YHMBEP3MTET Y Hl-1WY enEKTPOHCKlt1 tPAKYilTET Y Hl-1WY lt+gt

HaCTaBHo-HayqHO Belle Epoj 0701-00510- 005 )laHa 29042010 rOA

Ha OCHOBY qJIaHa 38 CTaTYTa EneIltTpOHCKOr cpaKynTeTa y HHmy y CKna)lY ca o)lpe)l6aMa

ITpaBHnHHKa 0 rrocTyrrKy H HaqHHY Bpe)lHOBaHgta H KBaHTHTaBHOM HCK33HBaHgtY

HayqHOHCTpa)KHBaqKHX pe3ymaTa HCTpa)JGfBaqa ((CJIY)l(6eHH maCHHK PCraquo 6p 382008) HacTaBHo-HayqHO Bene EneKTpOHCKor cpaKymeTa y HHmy )lOHeJIO je Ha ce)lHHLI)1 O)lp)J(aHoj

29042010 rO)lHHe cJIe)leny

O)]IYKY

1 npHXBaTa ce pemelhe nOA Ha3HBOM laquoCHCTeM lIeHTpaJIH30B3Hor ynpaBJbatba nVMnHHM CT3HHlIaMa y KOMYHaJ1HHM CHCTeMItMa rpaAOBaraquo qHjH cy ayTopH npO(jJ Op 30pall Cmajun Ounl e I

UIlJIC MUllaH KOl(Un OUl1fl ell UHIC IIpeopaz flejun OUnl eJI lIIiJIC I1po(P op J(pazaH AHmu Mapw Taculi en mex

2 npH3HaTo TeXHHqKO pemelhe cnaAa y KaTeropHjyM82 - UH)YCTPU jCKH npoToTHn

3 OAJIYKY AOCTaBHTH ayTopHMa TeXHHqKOr pemelha H apxHBH ltlgtaKYJ1TeTa

06pa3JIOmelhe

KOMHcHja peueH3eHaTa )lOCTaBHJIa je HacTaBHo-HayqHOM Beny MHmJbelha 0

HcrrYHgteHOCTH YCJIOBa 3a rrpH3HaHgte cBojcTBa TeXHHqKOr pemeHgta rrO)l Ha3HBOM laquoCUCmeAI 1ellmpal1l306GlIO ynpacubGl-bO I1YHnlllCH cmmlULGlW y lOVlyllQIHlIH cucmeMWvIG paooearaquo

Koje je pe3YJITaT HayqHOHCTpa)JltImaqKOr pa)la y OKBHPY rrpojeKTa laquoYwnpCnelbe nep(bopHml cu vtepHo-umjJopvwlIUOI-llIX cucmeHCl (11111() (o()oawbeH cp )lHl(Luja HCZ()-Jopa

OllmpolC u ynpa6fbofOo JW ()LUbWIV (ee 6p 951-01-000652008-1 1201raquo qHjH cy ayTopH

npocjJ op 3opGl- Cmajun MWlGli [(oL(un ()unJi e l l UI1)IC Tfpec)pac Tfejun ()UJ1fl eR ZHJIC

np01) op JpaclH Al-imun MapKO 1ocu17 PeueH3eHTH ITporll )Jp MJIa)leH CTOjHJbKOBHh H T1pocp l~P TlOplje nop1)eBHh OueHHJIH

cy )la rrpe)lJIO)KeHO TeXHHqrco pemelhe rrpe)lCTaBJba HayqHH pe3YJITaT KOjH rrope)l cTpyqHe

KOMrrOHeHTe rrpY)Ka OpHfHHaJ1HH TeopHjcKH H HayqHOHCTpa)lltHBaqKH )lOrrpHHOC Y TOM

CMHCJIY peueH3eHTH cy rrpe)lJIO)IltHJIH HaCTaBHo-HayqHOM Beny EJIeKTpOHCKOr cpaKymeTa )la

rrpHXBaTH HaBe)leHH pe3YJITaT HayqHOHCTpmIltHBaqKOr pa)la Kao TeXHHqKO pemeHgte

Ha OCHOBY fl03HTI1BHor MHllIJbelba JJBa peleH3eHTa-eKCflepTa 113 06JIaCTI1 TeXHI1YKor pellIelba

HaCTaBHO-HaYYHO Bene je JJOHeJ10 OJJJ1YKY Kao Y JJI1Cfl03HTI1BYmiddot

2

Sadržaj

Osnovni podaci o tehničkom rešenju 3

Postojeća rešenja 5

Suština tehničkog rešenja 5

Opis sistema 6

Centralni server 6

SCADA aplikacija 7

Opcije aplikacije 8

Prikazi aplikacije 8

Udaljeni merno-kontrolni sistem 9

Opis hardvera 9

Električna šema ormara 13

Opis funkcionisanja hardvera 14

Opis softvera - arhitektura sistema 14

Prednosti tehničkog rešenja 15

Primer ugradnje 16

3

















Marko Tasić el teh




4













5

Postojeća rešenja




6


Opis sistema


Centralni server




7


SCADA aplikacija




8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













3

















Marko Tasić el teh




4













5

Postojeća rešenja




6


Opis sistema


Centralni server




7


SCADA aplikacija




8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













4













5

Postojeća rešenja




6


Opis sistema


Centralni server




7


SCADA aplikacija




8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













5

Postojeća rešenja




6


Opis sistema


Centralni server




7


SCADA aplikacija




8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













6


Opis sistema


Centralni server




7


SCADA aplikacija




8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













7


SCADA aplikacija




8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













8

Opcije aplikacije






Prikazi aplikacije

SCADA prikaz


SCADA prikaz PS


9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













9





Opis hardvera



10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













10




Knez Selo


11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













11














12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













12








13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













13






N-konektor za WiFi









14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













14










VDMIS menadžer



15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













15















16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













16

Primer ugradnje




17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













17

















---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe



























---- - --- - _ __-__






YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe


















YUlmeoe)




SMS-oea)




















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe
















OBRAZLOŽENjE


























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe



























Zakliuiak




Recenzent





Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe
















Autori






Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













Opis resenja








Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe














Zakljucak











O)]IYKY





06pa3JIOmelhe



















O)]IYKY





06pa3JIOmelhe













zahtev za priznavanje tehniČkog reš · pdf file3 osnovni podaci o tehničkom...

Documents