Удаленный мониторинг подстанций
Техническое развитие автоматизированных систем мониторинга и безопасности открывает на сегодняшний день широкие возможности для получения видео, тепловизионных или неподвижных изображений любого объекта с помощью пользовательского веб-интерфейса.
Пользователи могут на расстоянии управлять камерами, чтобы записать видео, тепловизионные и неподвижные изображения с помощью пользовательского веб-интерфейса или получать сообщения обо всех событиях, происходящих на объекте. Такая возможность имеет огромное значение для профилактического обслуживания, удаленного визуального контроля и диагностики с целью безопасной эксплуатации, в частности, объектов электроснабжения.
Обеспечение безопасности удаленных объектов, таких как электрические подстанции, через веб-камеры систем наблюдения имеет ряд преимущества, как с точки зрения оперативности, так и эффективности эксплуатации.
ПРЕИМУЩЕСТВА МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ.
Система ScadaCam MiniMax, с применением термографической технологией FLIR, обеспечивает не только охрану и контроль, но является также важным связующим звеном между безопасностью удаленного объекта, системным контролем, получением и накоплением данных и визуальным подтверждением событий.
Мультиплексирование этих функций обеспечивает значительное преимущество по сравнению с разворачиванием отдельных автономных систем. Применение таких комплексных систем есть экономически более оправданным, так как использование оптических и/или тепловизионных камер, позволяют персоналу на расстоянии просматривать мельчайшие детали на объекте, контролировать его состояние, и принимать меры оперативного реагирования.
Например, с помощью системы ScadaCam MiniMax можно легко и просто просмотреть изображение силового трансформатора (фото 1) в самых мелких деталях. Кроме того, с помощью детализации изображения можно измерить показания приборов.
Следующие изображения демонстрируют возможность удаленного тепловизионного обследования силового трансформатора (фото 2), оперативно реагировать на любые критические ситуации.
ТРАДИЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
В течение многих лет в корпоративных системах видеонаблюдения и контроля, как правило, применяется принцип кабельного телевидения. Наблюдение за объектами осуществляется с центрального пульта, в режиме реального времени, или используется видеомагнитофонов для записи событий на объекте.
Такая система контроля имеет два основных недостатка. По определению, это закрытая система связи и предназначена для ограниченного просмотра в зоне действия одной камеры. Расширение зоны удаленного мониторинга потребует значительных капиталовложений в оборудование, кабели, программное обеспечение, и сложные монтажные работы.
Дистанционная диагностика требует дорогостоящих сетей с большой пропускной способностью и обеспечивает, в лучшем случае, умеренную производительность. Пассивный характер этого вида диагностики ограничивает ее эффективность.
Подобные системы значительно проигрывают в сравнении с системами, предлагающими передачу сжатой в цифровой поток видеоинформации через существующую корпоративную сеть. Информация является доступной для просмотра в режиме реального времени нескольким авторизованным пользователям через веб-браузеры.
Система ScadaCam MiniMax предусматривает оперативное оповещение контрольных служб и обслуживающего персонала о любых нештатных ситуациях на объекте. Сообщения системы телеуправления и сбора данных о состоянии объекта могут поступать с датчиков движения, при обнаружении движения в охранной зоне, или с тепловизионных камер, сигнализирующих о превышении допустимого температурного режима.
Интеграция систем видеонаблюдения повышает безопасность персонала, позволяет контролировать и управлять точками доступа и снижает возможность потери корпоративного имущества. Возможность быстрого реагирования на нештатные ситуации является веским доводом в пользу применения подобных систем.
Каждый год разными компаниями фиксируется до 15 миллионов ложных тревог, которые обходятся для них очень дорого. Уменьшить потери может наличие изображений, полученных в режиме реального времени и переданных, относительно недорогим способом. Качество полученных через Интернет и сохраненных изображений объекта позволяют обслуживающему персоналу изучить все обстоятельства событий на объекте наблюдения.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Как правило, традиционные системы телеуправления и сбора данных не выполняют функций профилактического осмотра и не используются часто в связи с необходимостью использования дорогостоящего оборудования. Новые системы безопасности и мониторинга могут существенно улучшить существующие системы, обеспечив доступ к новым данным.
Например, на фото 3 можно увидеть указатель уровня жидкости на расстоянии около 90 метров.
Стоимость установки и настройки отдельной видеокамеры наблюдения довольно высока, поэтому весьма полезной есть опция настройки масштаба позволяющего детализацию изображения силового трансформатора. Система безопасности и контроля также должна выполнять рутинные операции технического обслуживания.
Настройки позволяют проводить периодические осмотры и передаче изображения по электронной почте обслуживающему персоналу.
На фото 4 отчетливо видно уровень масла на вводе трансформатора 35 кВ.
Утечка масла может вызвать катастрофические последствия из-за отказа трансформатора. Соответствующие настройки ScadaCam позволяют осуществлять удаленные периодические проверки состояния электрооборудования на более регулярной основе, чем это позволяют осмотры персоналом на месте расположения объекта.
Иногда, эксплуатационные отказы не могут быть предсказаны или увидеть невооруженным глазом. Развертывание специализированной тепловизионной камеры в критических точках важных объектов может существенно снизить вероятность аварийных ситуаций. Возьмем, к примеру, силовой трансформатор электроустановки. Короткое замыкание трансформатора не только приведет к потере дорогостоящего оборудования, но и к не менее дорогим потерям из-за отсутствия электроэнергии в течение длительного времени. Диагностика таких критически важных объектов может принести огромную выгоду.
Термограмма 5 четко зафиксировала повышенную температуру вводов фидерных выключателей.
Повсеместный доступ.
Способность системы обеспечить доступ к информации с любого компьютера подключенного к Интернету не только удобен, но и важен для многих организаций. При получении сигнала тревоги обслуживающий персонал может в режиме онлайн проверить степень и серьезность нештатной ситуации для принятия соответствующих мер. Это может привести к более быстрому принятию решения об устранении возникшей проблемы. Технический персонал может получить помощь со стороны персонала вне объекта, анализирующего визуальное состояние удаленного объекта через видеокамеры.
Фото 6. Визуальное подтверждение включенного положения разъединителя.
Из соображений безопасности обслуживающий персонал может визуально проверить состояние удаленных устройства. Как показано на фото 6, диспетчер, после начала операции переключения линии 35 кВ, может визуально проверить положение разъединителя, что даст возможность подтвердить переключение, проверить правильность положения разъединителя и отсутствие любых механических повреждений при переключении.
Автономность операций.
Системы обеспечения безопасности и контроля должны обеспечивать автономную работу, что является важным не только с точки зрения оправдания затрат, но и функциональной. Попытки визуально контролировать множество камер на множестве объектов быстро становятся не просто трудными, но и невозможными. Поэтому важно автономно передать сигнал и привести в готовность обслуживающий персонал во время нештатной ситуации, а не пассивно записывать события или ожидать реакции персонала. Все тревожные сигналы и отчеты могут быть сформированы и переданы соответствующему персоналу.
Серия примеров иллюстрирует эту концепцию:
Пример № 1. Датчик зафиксировал движение на стоянке, передал сигнал для включения видеокамеры. На записи был зафиксирован разлив антифриза от грейдера на гравий автостоянки. Это видео, помимо регистрации самого события, может быть автоматически направлено персоналу для немедленного реагирования (фото 7).
Пример № 2. Настройка системы сканирования позволяет один раз в день отправлять по электронной почте видеоотчет о состоянии объекта на пульт руководителя (фото 8).
Руководитель имеет возможность просмотреть любое изображение, нажав на любое из изображений слева на мониторе и посмотреть увеличенное изображение (фото 8). Это позволяет ему, при необходимости, принять решение о срочном ремонте оборудования, не дожидаясь отказа, или о проведении визуального осмотра объекта на месте его расположения.
Пример № 3. Сработала сигнализация, указывающая на понижение напряжения на подстанции. Камера мгновенно фокусируется на этом месте и начинает съемку события. По электронной почте и на пейджер персонала автоматически отправляется текст, сообщающий о состоянии предохранителей на высокой стороне подстанции. Неповрежденные предохранители (фото 9) указывают на другую проблему. В дальнейшем персонал, манипулируя камерой в режиме реального времени, сможет лучше понять ситуацию.
Пример № 4. Режим работы оборудования.
Начинает работать линейный выключатель, отключаясь и включаясь, для автоматического устранения неисправности – короткого замыкания. Как правило, это обычный случай, потому что источник неисправности находится на стороне низкого напряжения. Иногда, однако, это может быть сбой на подстанции. Автоматизированная система контроля может реагировать на операцию выключателя, записывать последовательность отключения и отправить видео происшествия диспетчеру. Диспетчер, просмотрев записи событий, определяет необходимые меры, не направляя персонал на объект, чтобы увидеть, что вызвало проблемы. Это значительно ускоряет решение проблемы.
РЕШЕНИЕ ДЛЯ УДАЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТА
Потенциал ScadaCam
В составе ScadaCam основанной на IP-основе, опорно-поворотное устройство для увеличения масштаба изображения и наклона, цифровая камера, управлять которой и просматривать изображения можно удаленно через веб-браузер, процессор SODC. С помощью процессора SODC сохраняются запросы от отдаленных Web-браузеров, средств управления движением камеры, хранятся видеоизображения и данные в цифровой форме, управляются предопределенные текущие просмотры, принимается информацию с внешних входов, и обрабатывается вся система коммуникации TCP/IP.
Кроме того, система обладает уникальной способностью быстро и надежно перемещаться для съемки объекта с заранее определенных позиций и собирать данные без участия человека. Это достигается с помощью точной системы управления камерой на 360 градусов. С дискретностью 1600 шагов по координатам X, Y, Z система может производить видеосъемку, перекрывая расстояние на 762 м. В более практическом плане это означает, что камера картина будет двигаться только 18 см между «остановками» при съемке объекта на расстоянии 46 м.
В системе используются сложные схемы управления, позволяющие неоднократно направлять камеру на любое заданное место. Это означает, что без участия пользователя, движение камеры и масштабирование привязано к точному положению объекта съемок. Движения могут быть привязаны к внешним ресурсам, таким как датчики, выходы АПВ управления и контакты SCADA. Эти входы действуют как триггеры направляющей системы для выполнения предопределенных операций, таких как запись, фиксированная позиция видео или записи потокового видео, панорамирования и масштабирования. Эти возможности могут быть использованы для периодических проверок подстанция и отправки сообщений персоналу во время события.
Эксплуатационные характеристики.
Система мониторинга и безопасности при использовании должна обеспечивать удобство в работе, работать как автоматическое и интерактивное средство. Пользователь, используя любой веб-браузер должен иметь доступ к управлению камерой напрямую. Простой и удобный графический интерфейс (фото 10) пользователя позволяет эффективно использовать возможности системы.
Для оперативного обзора нужно навести курсор, и нажать для прямого контроля за камерой. Нажатие курсора в любой области панели направляет камеру для перемещения и передачи новых изображений. Камера покажет выбранный объект.
Подобным образом можно легко и быстро просматривать изображения определенного оборудования подстанции. Для этого нужно навести курсор на схему объекта, и направить видеокамеру на нужный объект.
Компоненты HMI, описанные здесь, являются частью основной функциональности системы. В частности:
• Окно изображения: окно содержит изображение, передаваемое удаленными камерами и контроллером.
• Изменение масштаба: шкала масштабирования позволяет пользователю визуально контролировать масштабирование камеры. Перемещение панели масштабирования вверх и вниз, затем нажатие на изображение будет перенаправлять видеокамеру для увеличения или уменьшения и показа нового изображения.
• Схема: объект представлен в виде схематического изображения. Соответствующие элементы схемы являются активными, привязанными к конкретным просмотрам видеокамеры. Нажатием на активный элемент выполняется переключение видеокамеры для просмотра изображения выбранного компонента электрооборудования.
Влияние окружающей среды.
Работа в суровых условиях, в удаленной среде обязательно будет сказываться на любой технике. Минимизация последствий экстремального тепла и холода является обязательным условием работоспособности системы. Важным является качество промышленных корпусов наружного оборудования. Использование устройства Peltier, ScadaCam может нагревать или охлаждать корпус видеокамеры на 30°F от температуры окружающей среды. Кроме того, двигатели контроля могут быть безопасно перегружены для выделения тепла, достаточно, чтобы растопить лед и налипший снег.
Функциональность.
Активные функции, такие как сбор информации и оповещение соответствующего персонала, должны быть зарегистрированы в качестве отчетов о деятельности для будущего поиска.
На фото 11 показана запись видеокамеры, запущенной датчиком движения при обнаружении движения во дворе подстанции возле охраняемого периметра. Все виды деятельности, время и дата помечены. Есть описание события приведшего к запуску записи и последующая цифровая видеосъемка.
Любое действие может быть зарегистрировано как событие. Если местонахождение объекта было разделено на 10, 20, 30 и более охранных зон, в том числе, ворота, дверные выключатели, провода, периметр, дороги и т.д., система может обеспечить видеосъемки событий в каждой зоне.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Информация об основной ценности предложения.
Применение автономных систем безопасности и мониторинга обладает целым рядом преимуществ:
• Система обеспечивает автоматический мониторинг посредством деятельности, которая управляется информацией на входе и выходе.
• Автоматическое уведомление обслуживающего персонала об аварийных ситуациях. Автоматическая отправка сообщений, предупреждений и сигналов и тревоги соответствующему персоналу.
• Предварительный просмотр сообщений помогает уменьшить реагирование на ложные срабатывания
• Уменьшает необходимость ежедневных посещений объекта обслуживающим персоналом для его осмотра.
• Визуализация измерений в течение долгого времени помогает определить эксплуатационные характеристики объекта.
• Обеспечивает активный подход к диагностике удаленных объектов, что в свою очередь, повышает безопасность объектов.
Преимущества дистанционного мониторинга, включают также повышение безопасности, предотвращение ложных тревог, сбор информации и данных для контроля. Диспетчер, будучи предупрежденным о ситуациях, требующих ремонта или профилактического обслуживания, примет более эффективное решение, в том числе и относительно направления ремонтного персонала.
Хотя активные решения в области охраны повышает стоимость, комплексный подход, который включает в себя техническое обслуживание и эксплуатационные приоритеты, создает более высокую отдачу от капиталовложений.
Похожие материалы:
