Сучасні газові мережі потребують складних технічних і програмних рішень для моніторингу роботи та їх обслуговування. Вони дозволять отримувати дані про роботу мереж онлайн і діагностувати несправності заздалегідь. «Регіональна газова компанія» впроваджує системи телеметрії на газорозподільних пунктах. Вони будуть оперативно отримувати інформацію від великої кількості датчиків та передавати її до загальної системи SCADA.
Також РГК розробляє smart-лічильники для побутових споживачів, які значно спростять і покращать облік газу. Як розповів в інтерв’ю для «ЕнергоБізнесу» керівник напрямку «Розробки та дослідження» РГК Ярослав Хаврель, компанія проведе випробування і вже в наступному році планує встановити зразки обладнання в окремих регіонах присутності.
Дмитро СИДОРОВ
Запобігти нештатній ситуації до її початку
– РГК вкладає значні кошти в модернізацію газорозподільної мережі. Телеметрія для газорозподільних пунктів – один із напрямків. На якому етапі розробка таких систем?
– Ми зараз знаходимося на етапі розробки таких систем. Щоб зрозуміти значення такої системи, можна порівняти звичайний будинок і технологію «розумного» будинку. У нас наче все є: стіни, дах, меблі, інженерні системи та все інше, але за всім цим немає належного контролю.
Наша система буде контролювати в газорозподільному пункті всі важливі для оператора ГРМ параметри: тиск газу, температуру, спрацювання запобіжних клапанів, перепади тиску на фільтрі, спрацювання скидного клапана (аварійне спрацювання або негерметичність), загазованість в приміщенні або в шафі, відкривання дверей.
Наш контролер – максимально універсальний, що дає можливість побудувати на ньому будь-яку систему. До нього теоретично можна під’єднати понад 200 різних датчиків. Хоча на практиці будемо працювати з кількостями 12-30 шт.
Система телеметрії періодично робитиме заміри. Наприклад, тиск необхідно вимірювати кожну хвилину, загазованість – раз на 10 хвилин, а спрацювання запобіжного клапана ми вимірюємо в режимі 24/7. Є заплановані виходи системи на зв'язок, коли вона передає інформацію до системи верхнього рівня.
Є позачерговий та аварійний вихід на зв'язок та передача даних від телеметрії до системи SCADA (IT-комплекс, який в режимі реального часу збирає та обробляє дані з приладів обліку та систем телеметрії - ред.). Наприклад, якщо тиск підіймається до аварійного рівня, контролер самостійно позапланово виходить на зв'язок і передає інформацію диспетчеру.
– Вся телеметрія передає дані до загальної системи SCADA?
– Так, до загальної системи, до якої можна під'єднати до 1 млн приладів.
– На якому етапі розробки знаходиться система телеметрії?
– У нас вже є розроблений контролер. Ми обрали для нього компоненти, розробили та замовили плати, отримали сенсори (датчики) різних типів від різних постачальників та тестуємо їх.
Наша основне завдання – знайти оптимальне рішення з огляду на ціну, якість, надійність, функціональність, тому, що є різні підходи до вирішення одного завдання. Наприклад: перепад тиску на фільтрі ми можемо виміряти за допомогою двох цифрових датчиків (перед фільтром та після нього) і порівняти отримані від них показання. Інший спосіб – можемо замовити цифровий давач перепаду тиску. А можемо й поставити мембранний індикатор перепаду тиску з герконовим давачем.
Також свою роль відіграє географія постачальників. Ми намагаємося ставити якісні українські компоненти. Європа є взірцем якості та надійності, а Китай – приклад того, що товар може бути аналогом європейського, але за нижчою ціною.
В результаті ми маємо отримати збалансований, функціональний, надійний пристрій за адекватною вартістю.
– Коли ви плануєте виготовити перші зразки систем «контролер + датчик» та випробувати їх?
– Перший зразок телеметрії ми плануємо випробувати в жовтні-листопаді 2022 року. До кінця року перші 3-5 зразків мають бути встановлені у мережі для тестової експлуатації. Потрібно виконати всі налаштування і протестувати рішення та компоненти на надійність.
– Це буде обладнання від різних виробників?
– У нас є п’ять різних виробників датчиків тиску. Ми оберемо найкращі.
– Тобто, ваша задача – знайти оптимальне рішення, яке потім ви масштабуєте на всю мережу?
– Так. Ми замовляємо 10 тестових контролерів. У нас є кліматична камера, яка працює в режимі від -40 до +60 градусів Цельсія. Ми дослідимо, як працюватиме контролер в такій ситуації, чи не буде збоїв, як працюють сенсори. Через такі випробування пройдуть приблизно 5-7 комплектів обладнання. Далі тестова експлуатація 2-3 місяці.
Зазвичай після тестової експлуатації робиться друга ревізія, враховуються помилки та пропозиції щодо покращення. Далі випускається нова комплектація плати, програмного забезпечення – і це вже, з високою ймовірністю, буде готовий пристрій, який можна запускати на пілотний проект.
Такий пілот планується на 2023 рік. Збираємося встановити близько 30 систем у Львівській та Івано-Франківській областях.
Тобто у нас буде 2 етапи тестування телеметрії – спочатку 5-7 зразків, потім 30, а потім масштабування.
– Що дасть газорозподільним компаніям впровадження телеметричних систем на ГРП?
– По-перше, у нас є аварійно-диспетчерська служба, ключова задача якої – локалізація і ліквідація наслідків аварій. Повне оснащення газових мереж системами телеметрії дозволить перейти від функції реагування на аварії до запобігання їх виникненню.
Наприклад, диспетчери зможуть побачити навіть мінімальне відхилення в роботі регулятора, яке може спричинити зупинку подачі газу до 10 тисяч споживачів. Після цього аварійна служба зробить все, щоб не трапилася аварія.
По-друге, за цими показаннями ми можемо відстежувати стан регулятора, в якому він режимі працює, чи потрібне йому позачергове техобслуговування. Ми отримаємо багато даних, на основі яких зможемо робити ряд статистичних досліджень, вимірювати тиски, вести непрямий облік газу в мережі.
– Я правильно розумію, що зазвичай перед аварією в газовій мережі показання приладів відхиляються від нормативу, і ваше завдання – вчасно це помітити?
– Саме так. В режимі нормальної роботи регулятор працює із допустимим відхиленням в межах 10%. Якщо перевищення рівня тиску сягає 15% і більше, запобіжно-скидний клапан починає скидати газ в атмосферу. Якщо тиск зростає на 25% і вище, запобіжно-запірний клапан повністю закриває подачу газу.
Отже, ми маємо якийсь проміжок часу, впродовж якого тиск росте. Якщо він вийшов за позначку +10%, то зрозуміло, що щось не в порядку з регулятором. Якщо тиск перевищує нормальний на 15%, це означає, що треба їхати на ГРП, бо існує можливість аварії.
Звісно, запобіжний клапан може повністю перекрити подачу газу. Але це небажаний сценарій – бо у такому випадку мережа зупиниться і газовикам, щоб її запустити, доведеться виконати значний обсяг роботи: продути газопроводи, заново подати газ абонентам. У випадку побутових споживачів це означає, що газовикам спочатку доведеться обійти кожне помешкання, щоб пересвідчитися, що у людей закриті крани, і лише потім подавати газ.
Телеметрія дозволяє запобігати нештатним ситуаціям ще на етапі, коли показники мережі лише почали відхилятися від нормальних.
Телеметрія в кожен дім: як виграє населення
– РГК пропонує побутовим споживачам газові лічильники з модемами, що дистанційно передають показники. Це ваша чи стороння розробка?
– Це наше власне рішення. Модеми встановлюються на всі існуючі моделі лічильників.
Зараз наш підрозділ RGC Metering працює над запуском у виробництво рішення «два в одному» – механічного лічильника із вбудованим у корпус модемом.
– На якому етапі розробки лічильник «два в одному»?
– Його розробку вже завершено. Також вже проведено лабораторні випробування: ми визначили, як лічильник витримує мінусову температуру, як передає дані в систему SCADA. Зараз починається етап сертифікації та запуску у виробництво.
Першу партію планується виготовити в 4 кварталі цього року. А встановлення на мережі заплановане на перший квартал 2023 року.
– Яку кількість плануєте виготовити у першій партії?
– Доцільність виготовлення – від 10 тисяч одиниць. Нові лічильники будуть встановлюватися як в рамках інвестиційної програми, так і призначатися для комерційного продажу. Нове встановлення – це зазвичай забудовники. В рамках інвестпрограми новими лічильниками ми будемо замінювати старі, які не пройшли повірку.
– Якою буде вартість нового лічильника у порівнянні із традиційним?
– Вартість smart-лічильника не буде вищою за вартість звичайного лічильника та модему, можливо навіть буде невелика економія, оскільки ми виготовляємо не два пристрої (лічильник та модем), а один. Відповідно, збірка здійснюється не двох, а одного пристрою.
– А які переваги для споживача дасть встановлення smart-лічильника?
Якщо порівнювати smart-лічильник зі звичайним, то споживачу не буде потрібно самому передавати дані щодо споживання газу – smart-лічильник робитиме це автоматично. Зараз багато людей, наприклад, виїхали, їх немає вдома. Через те, що вони не передають показання, їм приходять платіжки, в які заносяться прогнозні показання – тобто, обсяги газу, які люди насправді не спожили. Smart-лічильники усунуть ці проблеми.
А ще збільшиться точність вимірювання. Наприклад, якщо лічильник через несправність почне накручувати газу більше, ніж зазвичай споживає домогосподарство, газорозподільна компанія по системі SCADA помітить відхилення і відправить майстра, щоб він все перевірив. Без наявності модема на це пішов би додатковий час, подача заявки до контакт-центру, узгодження дати візиту майстра і так далі.
Якщо порівнювати smart-лічильник зі звичайним лічильником та модемом, то ми отримаємо підвищену надійність, оскільки збирання та тестування готового виробу відбувається на заводі. Також smart-лічильник компактніший.
Якщо звичайні лічильники будуть замінюватися на smart-варіант в рамках інвестпрограми, це найкращий для споживачів варіант – їм не потрібно буде нічого за це платити.
– Чи готуються такі smart-рішення для промислових споживачів газу, для газовидобувних компаній?
– Для великих споживачів, які споживають понад 16 куб м газу на годину, встановлюється промисловий коректор з лічильником. Ми рухаємося поступово: зараз закриваємо питання по більш масовому сегменту споживачів, а в майбутньому будемо займатися й іншими рішеннями для ринку.
Чим власна розробка краща за готове стороннє рішення
– Ви сказали, що у вас модеми власної розробки. Ви самостійно виготовляєте плати?
– Так. У нас є розробка плат – цим якраз займається відділ Розробки та дослідження. Крім того, ми самостійно розробляємо софт для плат. Цим займається штат програмістів РГК.
Чому ми почали розробляти системи телеметрії самостійно?
Насправді є ціла низка причин:
1. Системи, які наявні на ринку, були розроблені понад 10 років тому на електронному комплектованні, яке вже не виробляються або його складно купити. Старі компоненти споживають досить багато енергії, а це не дає можливості застосувати акумулятор або батарею, щоб зробити систему автономною.
2. Один з найважливіших моментів – наявні на ринку системи телеметрії мають власний протокол передачі даних. Політика закупівель нашої компанії передбачає співпрацю як мінімум з 3-ма виробниками. Тобто для системи SCADA нам потрібно було б реалізовувати різні протоколи передачі даних, а це не дешеве задоволення. В телемрії власного виробництва ми реалізовуємо європейський, відкритий протокол передачі даних, який спокійно можна інтегрувати у свою систему SCADA.
3. Аналоги, які пропонують інші компанії, можна встановлювати лише в допоміжному приміщенні ГРП. За їхньою допомогою ми можемо закрити потребу в системах телеметрії для газорегулювальних пунктів (ГРП). Але ГРП – це лише 10% мережі. Здебільшого систему телеметрії потрібно встановлювати всередині газорозподільної шафи, а це вибухонебезпечна зона, що вимагає сертифікації. Всі європейські аналоги встановлюються у вибухонебезпечну зону, тому ми теж пішли таким шляхом розробки.
4. Ми розробили контролер, який може приймати інформацію від датчиків з різним вихідним сигналом та від різних виробників. Це ще один плюс на користь телеметрії власної розробки.
Висновок: без глибокої модернізації систем, що є на ринку, масове впровадження в газорозподільній мережі неможливе/недоцільне. А модернізація це – фактично нова розробка, адже треба взяти нові електронні компоненти, переробити плати, переписати програмну частину, змінити протокол передачі даних. За будь-які зміни платить замовник – або одразу, або це включено в вартість виробу. Тому ми вирішили, що власно розробка буде доцільнішою.
– Тобто, телеметричні системи, які розробила РГК, не залежать від зовнішнього електроживлення?
– Так. Ми максимально знизили споживання для того, щоб вони могли близько року працювати на одному заряді батареї. Це зменшує кількість обходів, які потрібні для обслуговування ГРП. Для порівняння – телеметричні системи, які у нас є зараз, вимагають щомісячної заміни батареї.
Також системи телеметрії будуть зв’язані з програмним комплексом Workforce management, що вплине на контроль ефективності роботи працівників та безпеку об’єктів. Завдяки системі телеметрії можна контролювати візити співробітників на ГРП, тривалість їх перебування там.
Адже коли відкриваються двері ГРП, одразу йде повідомлення диспетчеру. Ми точно знаємо, хто і коли був на об’єкті: при відкритті дверей наш співробітник проходить авторизацію, а якщо її не відбувається, то надсилається сигнал тривоги на диспетчерський пункт.
Досьє «ЕнергоБізнесу»
