Автоматизированный центр мониторинга энергоэффективности объектов ЖКХ и бюджетной сферы на базе АСДУ «ПолиТЭР»

Автоматизированный центр мониторинга энергоэффективности

объектов ЖКХ и бюджетной сферы на базе АСДУ «ПолиТЭР»

Д.А. Шнайдер

Заместитель руководителя приоритетного направления развития «Энергосбережение в социальной сфере» Национального исследовательского университета ЮУрГУ,

Генеральный директор ООО ИВК «Политех-Центр», к.т.н.

Приоритетом государственной политики РФ является энергосбережение во всех сферах хозяйственной деятельности, в том числе в жилищно-коммунальном хозяйстве. Принятие 23 ноября 2009 г. федерального закона N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности…» поставило перед жилищно-коммунальным хозяйством чрезвычайно объемную задачу – в кратчайшие сроки произвести широкомасштабное оснащение зданий и сооружений приборами учета энергоресурсов. Так, например, для Челябинской области требуемое количество счетчиков на вводах зданий для жилищного фонда составляет около 80 тыс. шт., для бюджетных организаций более 13 тыс. шт. Требуемое количество индивидуальных приборов учета – 3,85 млн. шт.

Значительные масштабы данной задачи требуют нового подхода к планированию и управлению ресурсами в сфере ЖКХ. Необходимы интегрированные системы планирования и управления энергетическими ресурсами, построенные с использованием современных информационных технологий и систем автоматизации. Такие системы должны не только осуществлять мониторинг потребления энергетических ресурсов, но и управлять эффективностью потребления энергетических ресурсов. Так, например, для городского хозяйства важны функции управления уличным и подъездным освещением, на долю которых приходится около 30% от общегородского потребления электроэнергии. Применительно к системам теплоснабжения основным функциональным элементом управления являются автоматизированные индивидуальные тепловые пункты зданий, осуществляющие регулирование подачи тепла на отопление и горячее водоснабжения с учетом погодных условий и времени суток, системы диспетчеризации и др.

Обзор мирового и российского опыта показывает, что в настоящее время существует значительное количество разработок в рассматриваемой области. Однако имеющиеся разработки нацелены, как правило, на решение отдельных практических задач (коммерческий учет, диспетчеризация, автоматическое регулирование, расчетно-кассовое обслуживание и т.д.), и не решают в комплексе проблемы управления коммунальным хозяйством региона с учетом критериев энергетической эффективности. Что касается промышленной автоматизации, то здесь активно развиваются интегрированные корпоративные системы управления ресурсами предприятия (ERP, MES-системы) и автоматизированные системы управления технологическими производственными процессами. Однако по своим функциональным и, в первую очередь, стоимостным показателям подобные системы мало пригодны для использования в сфере ЖКХ. Единичные инсталляции, пусть даже самого современного и эффективного, но дорогого оборудования, не решает проблемы энергосбережения в масштабах города или региона.

Для получения реального эффекта здесь необходим системный подход, предполагающий в первую очередь возможность максимально дешево охватить автоматизированным контролем всех основных потребителей энергоресурсов, например все тепловые пункты зданий города, района или промышленного предприятия. Далее ведение электронной базы данных и ее анализ позволит выявить наиболее проблемные объекты, на которых необходимо первоочередное проведение энергосберегающих мероприятий, начиная от элементарного утепления ограждающих конструкций и теплопроводов до внедрения современных систем теплорегулирования. Таким образом, в настоящее время актуальной задачей является создание интегрированной системы энергоэффективного управления коммунальным хозяйством региона, включающей автоматизированные системы учета, мониторинга, управления и оперативного анализа энергетической эффективности потребления ресурсов.

В целях отработки механизмов практической реализации поставленных задач специалистами нашей группы компаний совместно с учеными Национального Исследовательского Университета ЮУрГУ в настоящее время реализован первый этап пилотного проекта автоматизированного центра мониторинга энергоэффективности (АЦМЭ) объектов ЖКХ, в рамках которого в ряде предприятий и организаций г. Челябинска, Копейска, Троицка и Магнитогорска внедрены автоматизированные системы диспетчерского контроля и управления потреблением энергоресурсов, включая системы тепло-, водо-, электроснабжения и уличного освещения (ООО «Челябгорсвет», ООО «ПЖРЭО Курчатовского района», ООО УК «Жилфонд», МУП «Копейские электрические сети», ЗАО УК «Горводоканал», ООО «Жилищная управляющая компания», ООО «Соверен-Сервис», ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и др). Ведутся мероприятия по энергосбережению топливно-энергетических ресурсов в г. Куса Челябинской области.

Главными целями создания АЦМЭ энергоэффективности объектов ЖКХ является снижение потребления топливно-энергетических ресурсов, минимизация аварий в инженерных сетях и выявление потенциала энергосбережения на объектах ЖКХ и бюджетной сферы. Перспективой развития пилотного проекта является реализация автоматизированного центра мониторинга энергоэффективности для ЖКХ и объектов бюджетной сферы городов Челябинской области и других муниципальных образований РФ.

Для достижения поставленной цели в рамках пилотного проекта решаются следующие задачи:

- оперативное предоставление информации о фактическом потреблении и показателях качества энергоресурсов;

- анализ энергетической эффективности объектов ЖКХ на основе моделей объектов, данных нормативного и фактического потребления ТЭР в реальном времени;

- оперативный контроль работоспособности приборов учета и регулирования потребления ТЭР, выявление аварийных ситуаций;

- диспетчерское управление и оптимизация режимов функционирования инженерных систем и сетей ЖКХ по критериям энергетической эффективности;

- формирование и ведение единой базы данных технических характеристик и эксплуатационной документации приборов учета энергоресурсов.

Общая структура АЦМЭ включает в себя несколько уровней, связанных информационно-вычислительными сетями. Структура включает в себя различные группы и категории пользователей: поставщики энергоресурсов, инженерно-технические и аварийные службы, администрация города, управляющие компании, конечные потребители. В основе данной системы лежит распределенная система хранения данных, компоненты которой связаны высокоскоростными вычислительными сетями. В связи с масштабностью потоков данных приборного учета в региональном масштабе для их обработки и анализа планируется использовать вычислительные мощности суперкомпьютера ЮУрГУ.

Базовой основой для сбора данных и формирования команд управления является автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ) «ПолиТЭР», объединяющая в себе нижний полевой уровень приборов учета и регулирования, сервер базы данных и автоматизированные рабочие места пользователей. С функциональной точки зрения структура АСДУ делится на подсистемы оперативно-диспетчерского управления и коммерческого учета энергоресурсов.

Отличительной особенностью программного обеспечения АСДУ «ПолиТЭР» является универсальность, что дает возможность его применения для различных энергоресурсов и инженерных систем как на уровне локальных управляющих компаний ЖКХ городов, так и в региональном масштабе. В основе системы хранения данных лежит надежная масштабируемая система управления базой данных Oracle. Программное обеспечение АСДУ «ПолиТЭР» поддерживает открытые стандарты интеграции и протоколы обмена с различным типами контроллеров и приборов учета, используемых в системах ЖКХ. Кроме того, наличие команды высококвалифицированных программистов-разработчиков дает возможность оперативной реализации новых дополнительных пользовательских функций по желанию заказчиков и расширения линейки подключаемых приборов учета.

Другой отличительной особенностью программного обеспечения АСДУ являются встроенные средства онлайн-анализа в реальном времени. Это контроль отклонений всех измеряемых параметров за установленные пределы, выявление утечек в трубопроводах, расчет нормативных значений технологических параметров (температурных графиков, расходов воды и т.д.) и объемов потребления ресурсов. Система осуществляет оперативное выявление отклонений от норм с учетом допусков, реализует функции диагностики исправности приборов учета и контроллеров. Кроме того важной функциональной особенностью является программный модуль «Паспорт счетчика», позволяющий осуществлять ввод, хранение и обработку паспортной информации о доме и оборудовании узлов учета.

Опыт эксплуатации автоматизированных систем диспетчерского контроля и управления в управляющих компаниях ЖКХ г. Челябинска и городов Челябинской области показал, что экономия тепловой энергии составляет в среднем 20-25%, электроэнергии – до 40%, эксплуатационные затраты при этом снижаются в 2 и более раз.

Более подробную информацию об особенностях и результатах внедрения АСДУ «ПолиТЭР», а также другого оборудования учета и регулирования энергоресурсов, можно получить обратившись к специалистам нашей компании.