WebHMI — построение системы диспетчеризации

Принцип построения системы удаленного мониторинга и диспетчеризации одного локального объекта на базе контроллера WebHMI

Объектом системы диспетчеризации может являться любой локальный объект, расположенный обособленно или являющийся функциональной частью производственного или жилищного комплекса, а также различные машины и производственные линии. Т.е. объектом системы диспетчеризации может являться   как отдельная котельная, насосная станция, подстанция, технологическая установка, так и целое здание или даже предприятие, имеющее в своём составе котельную, насосную, систему водоподготовки, лифты и т.п. Все зависит лишь от общего количества точек сбора данных и управления.

Для примера небольшого локального объекта рассмотрим насосную станцию, состоящую из нескольких насосов (см. рис.1). Для построения системы диспетчеризации насосная станция должна быть оборудована хотя бы простейшей системой автоматики, например построенной на базе частотного электропривода (ПЧ) и датчика давления. Если насосная станция оборудована расходомером, электросчетчиком и датчиками уровня, затопления и проникновения, то информация с этих приборов тоже может быть заведена в систему.

Т.о. для создания системы удалённого мониторинга и управления одним объектом на нем необходимо установить шкаф системы мониторинга, который будет в качестве главного элемента содержать контроллер WebHMI, а в качестве вспомогательных элементов — преобразователи частоты, модули ввода-вывода для сбора данных с различного оборудования, расходомеры, электросчетчики и т.п.

Реальный пример шкафа системы мониторинга/диспетчеризации производства ООО «ВЕБ Инжиниринг» вы можете увидеть на фото.

В правом верхнем углу шкафа расположен контроллер WebHMI с подключенным USB-модемом. Если на объекте есть выход в интернет через Wi-Fi или с помощью проводного соединения, то модем не нужен.

Для исключения коррозии использован пластиковый шкаф, поэтому сигнал модема не экранируется. Если шкаф будет металлический, то модем можно вынести за пределы шкафа с помощью обычного USB-удлинителя или подключить к модему выносную антенну.

Для использования в жестких условиях окружающей среды шкаф оборудован элементами защиты от перенапряжений, системой поддержания микроклимата, системой аварийного отключения напряжения питания насосов в случае затопления насосной станции. Если оборудование будет эксплуатироваться в щадящих условиях внутри отапливаемых помещений, то конструкция шкафа может быть значительно проще.

Встроенная в WebHMI бесплатная SCADA-система позволяет реализовать удобный пользовательский интерфейс

Доступ в систему диспетчеризации объекта осуществляется через обычный web-браузер с любого стационарного или мобильного устройства, никакого специализированного ПО для этого устанавливать не нужно. Соответственно все заинтересованные лица для доступа в систему могут использовать свои личные и служебные смартфоны, планшеты, компьютеры. Один модуль WebHMI, установленный на одном локальном объекте, обеспечивает пользователям доступ к информации только этого объекта. Доступ в систему защищен паролями, поэтому пользователь системы одного локального объекта (насосной станции) не может несанкционированно зайти в систему другого объекта (например котельной). Кроме того WebHMI ведет протокол действий оператора, в котором регистрируются все действия пользователя с указанием его Login и времения каждого события.

Так же WebHMI может накапливать в памяти важные данные по каждому объекту, которые можно просматривать в виде графиков за выбранный период времени с возможностью масштабирования, а также с помощью API передавать в другие приложения (Exel, Word, 1C и т.п.) или передавать на общий сервер для хранения и резервирования.

Различные аварийные ситуации WebHMI регистрирует и хранит в Журнале аварий.

Облачная диспетчеризация Level2

Если стоит задача диспетчеризации множества распределенных объектов, то для этого предусмотрено включение множества WebHMI в систему облачной диспетчеризации Level2. Доступ к Level2 точно так же осуществляется через обычный web-браузер, только пользователь(диспетчер) видит не один объект в окне браузера, а видит карту местности и указатели множества объектов, разбросанных по карте. Прямо на указатель можно выводить какие-то критические для данного объекта данные. А цвет указателя может сигнализировать например о состоянии объекта (Норма/Проблема/Авария).

Выглядит интерфейс Level2 примерно так:

          При этом пользователь Level2 может щёлкнуть на указателе любого объекта и перейти в его индивидуальную систему мониторинга.

Кроме задачи объединения группы распределенных объектов в единую систему диспетчеризации Level2 решает ещё несколько важных задач:

1. Сбор объединённых данных со всех объектов (например по расходу воды, электроэнергии и прочего с целью формирования объединённой отчётности)
2. Обмен данными между самими объектами, если в этом есть необходимость для решения каких-то технологических задач.
3. Передачу на несколько объектов одновременно (или на все сразу) какой-то важной информации, которая может использоваться для вычислений внутри локального объекта. Например информацию о тарифах или информацию о погоде (для систем управления климатом, энергосбережения или ухода за растениями.

Система диспетчеризации на базе WebHMI это:

• Организация работы из любого места. При этом есть возможность предоставить доступ в систему любому заинтересованному пользователю через его смартфон или ПК (начальники служб, сервисный персонал, операторы насосных и котелен и т.п.
• Управление активным оборудованием дистанционно. При этом в системе ведётся протокол действий оператора на любом локальном объекте. Т.е. в случае нештатных ситуаций легко установить чьи конкретно действия вызвали нештатную ситуацию.
• Сбор информации: построение графиков, ведение статистики наработки на отказ, контроль предельных параметров оборудования.
• Рассылка СМС и Вайбер оповещений в случае аварии или несанкционированного доступа на объект. Так же можно уведомлять заранее о необходимости например замены фильтров в системе водоподготовки и т.п.
• Контроль работы персонала (протокол действий оператора, онлайн видеонаблюдение, журнал аварий)

Ключевые особенности системы диспетчеризации на базе WebHMI

1. Гибкая архитектура. Система имеет очень гибкую архитектуру и строится на базе распределенных контроллеров. Основной принцип: на один локальный объект системы — один контроллер WebHMI.
2. Простой доступ и защита. Доступ в систему и обмен данными осуществляется с помощью Web-технологий через локальную или мобильную сеть передачи данных. Соответственно вся работа с системой осуществляется через обычный Web-браузер на любом смартфоне, планшете, ПК. Никакое ПО покупать и никуда устанавливать не нужно. Предусмотрена защита паролями, разделение пользователей на категории доступа/управления, организация VPN-сети.
3. Высокая надежность. Все ключевые данные одного объекта хранятся локально на WebHMI и могут дублироваться на общий сервер. Доступ к отдельному локальному объекту осуществляется через установленный на нем контроллер WebHMI. Т.о. работоспособность системы не зависит от некоего общего сервера и специализированного ПО, установленного на нем. Соответственно такая система имеет максимальную «живучесть» и не может быть выведена из строя вирусами или сбоями в ПО или аппаратной части общего сервера.
4. Разделение доступа. Система позволяет обеспечить доступ к любому локальному объекту определенным группам пользователей, при этом они не будут иметь доступ ни к какому другому объекту системы.
5. Низкие затраты на внедрение. Построение системы диспетчеризации на базе контроллеров WebHMI не требует высоких стартовых затрат! Можно начать построение системы буквально с одного локального объекта типа насосной станции, канализационно-насосной станции, котельной, подстанции. Затем постепенно добавлять в систему новые объекты по мере необходимости.
6. Любое количество объектов. Из-за особенностей построения система не имеет ограничений на количество объектов диспетчеризации, на их географическое расположение (любой место на карте мира, где есть интернет-доступ), на количество пользователей системы.
7. Мультибрендовость. На одном объекте может быть установлено оборудование совершенно разных производителей, даже с нестандартными протоколами обмена. Если можно получить от производителей описание этих протоколов, то мы обеспечим обмен данными с этим оборудованием.