Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО "Каскад-Энерго"

Назначение

Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Каскад-Энерго» (далее - ИС) предназначена для измерений объёмного расхода, температуры, давления теплоносителя и вычисления количества тепловой энергии в открытой водяной системе теплоснабжения.

Описание

Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Каскад-Энерго» является средством измерений единичного производства. Конструкция ИС представляет собой трёхуровневую систему, построенную по иерархическому принципу. Измерительные каналы (ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596):

1) измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи (преобразователи), имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);

2) комплексные компоненты - устройство сбора и передачи данных (УСПД) ЭКОМ-3000 (средний уровень ИС);

3) вычислительные компоненты - автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора. На компьютере АРМ оператора «Сервер» функционирует сервер базы данных (БД), предназначенный для хранения измерительной информации (верхний уровень ИС);

4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, предназначенные для приёма и передачи измерительной информации;

5) вспомогательные компоненты - технические устройства, обеспечивающие нормальное функционирование ИС и не участвующие непосредственно в измерительных преобразованиях (источники бесперебойного питания, преобразователи интерфейсов и т.д.).

Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.

ИС осуществляет измерение тепловой энергии по 5 направлениям: магистраль №1 «ТЭЦ - Город», магистраль №2 «ТЭЦ - Машзавод», магистраль №3 «ТЭЦ - Желябова», магистраль №4 «ТЭЦ - Совхоз», магистраль №5 «ТЭЦ - Южный».

Принцип действия ИС заключается в непрерывном измерении, преобразовании и обработке информации, поступающей по измерительным каналам объёмного расхода, температуры и избыточного давления теплоносителя и подпиточной воды, вычисления количества тепловой энергии. ИС функционирует в автоматическом режиме. Преобразователи выполняют измерение параметров теплоносителя и подпиточной воды, их преобразование в унифицированные электрические сигналы (импульсный сигнал, сопротивление и сила постоянного тока). УСПД осуществляет измерение выходных сигналов преобразователей, их аналого-цифровое преобразование, математическую обработку (вычисление количества тепловой энергии по каждой магистрали), регистрацию, хранение и передачу измеренных и вычисленных значений на сервер БД.

Доступ к информации, хранящейся в БД, осуществляется с АРМ оператора с использованием программы «АРМ Энергосфера», входящей в состав программного комплекса (ПК) «Энергосфера». АРМ оператора обеспечивают отображение текущих и архивных данных, вычисленных значений количества тепловой энергии, журнала событий, формирование и печать отчетных документов.

Подпиточный трубопровод

Комплект термометров сопротивления КТС-Б

Расходомер двухканальный УРЖ2КМ

Нижний уровень

Рисунок 1 - Структурная схема ИС

Программное обеспечение

Структура прикладного программного обеспечения ИС:

- ПК «Энергосфера», установленный на компьютерах АРМ оператора (таблица 1), осуществляет отображение текущих измеренных значений параметров теплоносителя и

количества тепловой энергии по всем магистралям, хранение в БД SQL Server и отображение архивных данных, журнала событий, формирование и печать отчетных документов, настройку программ ПК «Энергосфера» и УСПД ЭКОМ-3000.

Таблица 1

- встроенное ПО УСПД ЭКОМ-3000 (метрологически значимая часть ПО ИС), осуществляет автоматизированный сбор информации с преобразователей, обработку и передачу измерительной информации на сервер БД, установленный на компьютере АРМ оператора «Сервер». ПО УСПД ЭКОМ-3000 входит в состав средства измерений утвержденного типа, зарегистрированного в Государственном реестре средств измерений под № 17049-04.

Метрологические характеристики ИС нормированы с учетом влияния ПО УСПД ЭКОМ-3000.

Защита ПО УСПД ЭКОМ-3000 соответствует уровню «А» по классификации МИ 3286-2010. Для защиты программ ПК «Энергосфера» и данных от непреднамеренных и преднамеренных изменений реализован алгоритм авторизации пользователей. Защита ПО АРМ оператора соответствует уровню «С» по классификации МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические характеристики ИК ИС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Примечание - В таблице приняты следующие обозначения: 5 - относительная погрешность измерений, %; А - абсолютная погрешность измерений, единица величины; t - измеренное значение температуры, °С

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений тепловой энергии теплоносителя:

± 5 % при разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах от 5 до 20 °C;

± 4 % при разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах более 20 °C.

Параметры выходных сигналов преобразователей:

- сила постоянного тока, мА                                           от 4 до 20;

- сигналы с термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования Pt100 по ГОСТ 6651-2009;

- импульсные сигналы.

Коммуникационные каналы и характеристики интерфейсов

Передача сигнала от измерительных к комплексным компонентам ИС осуществляется по кабельным линиям.

Информационный обмен между компонентами среднего и верхнего уровней ИС осуществляется посредством промышленной сети Industrial Ethernet.

Условия эксплуатации преобразователей, входящих в состав ИК ИС: 1) температура воздуха окружающей среды, °С:

Знак утверждения типа

наносится в виде наклейки на титульный лист документа «Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Каскад-Энерго». Паспорт».

Комплектность

В комплект поставки ИС входят технические и программные средства, а также документация, приведенные в таблицах 3-5 соответственно.

Таблица 3 - Технические средства ИС

Таблица 4 - Программные средства ИС

Таблица 5 - Документация

Поверка

осуществляется по документу МП 202-13 ГСИ. Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Каскад-Энерго». Методика поверки, утвержденному ФБУ «Томский ЦСМ» в декабре 2013 г.

Основные средства поверки:

- средства измерений в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей;

- калибратор электрических сигналов СА150   (основные метрологические

характеристики калибратора приведены в таблице 6).

Таблица 6

Сведения о методах измерений

Метод измерений приведён в документе «Система измерительная коммерческого учета тепловой энергии ОАО «Каскад-Энерго». Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

2 ГОСТ Р 8.642-2008 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем узлов учета тепловой энергии. Основные положения.

3 ГОСТ Р 8.778-2011 ГСИ. Средства измерений тепловой энергии для водяных систем теплоснабжения. Метрологическое обеспечение. Основные положения.

4 МИ 2412-97 ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.

5 Правила учета тепловой энергии и теплоносителя (зарегистрировано в Минюсте РФ 25 сентября 1995 г. № 954).

6 Проектная документация 1954-А-01 «Анжеро-Судженская ТЭЦ. Учет тепловой энергии. Автоматизация».

7 Проектная документация 116-16-АТХ «Система коммерческого учета тепловой энергии на базе УСПД ЭКОМ-3000. ТЭЦ г. Анжеро-Судженск, Кемеровской области. Корректировка»

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.