|
 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
 Опыт построения территориально-распределенных систем сбора технической информации. Опыт построения территориально-распределенных систем сбора технической информации. Все прекрасно знают, в каком состоянии находятся сети передачи данных, доставшиеся многим предприятиям в наследство с советских времен. На 95% предприятий Центрально-Черноземного региона можно констатировать абсолютную непригодность существующей проводной инфраструктуры, организованной в 70-х или 80-х годах прошлого века для сколько-нибудь стабильной работы современного телеметрического оборудования. Для приведения этих сетей в работоспособное состояние могут потребоваться значительные инвестиции. Выход из этой ситуации видится в повсеместном использовании в качестве транспорта для территориально-распределенных систем сбора технической информации сетей радиосвязи и беспроводной передачи данных. В конце 20-го века в связи с бурным развитием радиоэлектронных компонентов и систем связи на их основе появилась возможность решать задачи централизованного мониторинга промышленных объектов. Появились т.н. системы "реального времени" - SCADA. Задачей таких систем, как это следует из расшифровки аббревиатуры, является мониторинг, управление и сбор информации на технологических объектах. Программное обеспечение таких систем обычно включает в себя мощную базу данных, удобный и простой графический интерфейс пользователя, собственную среду разработки программ, модульную среду исполнения для PC-совместимых контроллеров, современные средства экспорта/импорта данных. Использование SCADA-систем позволяет создать весьма эффективные АСУ ТП с отличными характеристиками как по надежности, так и по быстродействию. Системы контроля и управления технологическими процессами, базирующиеся на SCADA-решениях могут иметь практически любую конфигурацию и уровень сложности. Однако, существует определенный круг задач, для решения которых SCADA-системы либо неприменимы вообще, либо их использование приводит к значительным эксплуатационным расходам. Основное требование для эффективной работы системы реального времени - наличие гарантированного канала для передачи собранной контроллером информации программному обеспечению верхнего уровня. Гарантированный канал - это либо медная пара, либо оптическое волокно, либо мощная радиоподсистема (радиомодемы, сети WiFi). Как уже отмечалось выше, существующая с советских времен проводная инфраструктура не может быть признана применимой для создания территориально-распределенной системы управления технологическими процессами. Там где проводной/оптоволоконной инфраструктуры нет вообще (например, если объект находится на значительном от 100 и более км расстоянии от центра сбора информации) ее создание и поддержание в работоспособном состоянии обойдется в весьма крупную сумму. К тому же, как показала практика, провода очень легко рвутся - например, при земляных работах. А что делать, если таких объектов не один, а сто или двести, или тысяча? Решением могло бы стать использование в качестве "последней мили" радиоканала. Существует несколько современных технологий, способных обеспечить требуемую пропускную способность. Прежде всего, это радиомодемы и появившиеся относительно недавно сети WiFi. Однако, и у данного способа есть свои ограничения - прежде всего это максимальная дальности связи, требование прямой видимости между точками установки антенн, необходимость лицензировать частоты или пользоваться услугами сторонних организаций-провайдеров, имеющих лицензию. Да и стоимость самого каналообразующего оборудования вследствие его специфичности относительно велика. А что, если нам немного изменить подход? Что, если вместо того, чтобы тупо передавать мгновенные значения параметров, выдаваемых первичными измерительными преобразователями, в СУБД верхнего уровня передать нашему контроллеру некоторые функции по обработке и архивированию данных? В этом случае пресловутая "последняя миля" сокращается до нескольких сантиметров, в крайнем случае, метров провода, которыми связаны ПИП и интеллектуальный счетчик. Очевидно, что данный канал может быть признан весьма надежным. Но как передать уже посчитанные значения с интеллектуального счетчика в центр сбора информации? Каковы требования к каналообразующему оборудованию в этом случае? А требования примерно таковы - периодичность опроса - от 1 раз в полчаса до 1 раза в сутки, пропускная способность канала связи 9600 кбит/с - этого вполне достаточно чтобы передать суточный архив получасовых значений по 16 контролируемым аналоговым входам за время порядка 30 секунд. Подобным требованиям удовлетворяет практически любая разновидность коммутируемого доступа, применяющегося как в сетях ТФОП, так и в сетях операторов сотовой связи. Причем сотовая связь, очевидно, решает нашу главную проблему - отсутствие/непригодность проводной инфраструктуры для целей дистанционного мониторинга. Однако, наш счетчик должен уметь не только преобразовывать показания ПИП и производить над ними вычисления, он обязательно должен уметь сообщать о выходе любого контролируемого параметра за границы заданного интервала. Но как сделать это, если ПО верхнего уровня инициирует опрос в лучшем случае 1 раз в несколько минут? Должна быть предусмотрена система оповещения о критических событиях, действующая независимо от основного процесса сбора информации и, желательно, с использованием независимого канала связи. И еще,- мы должны иметь возможность контролировать текущие мгновенные параметры на объекте. Эта задача легко решается в том случает, если (в терминах системы связи) осуществлено коммутируемое соединение с абонентом - в нашем случае это интеллектуальный счетчик. Тогда наше программное обеспечение "видит" наш контроллер точно так же, как если бы он был подключен непосредственно к порту ввода-вывода компьютера с той лишь разницей, что обеспечением канала до него могут заниматься в общем случае несколько независимых провайдеров. Естественно, мы заплатим некую сумму связистам за соединение. Но, все-таки, сумма, которую мы потратим на услуги связи до момента морального устаревания всей нашей системы будет на много порядков ниже суммы, которая потребовалась бы для строительства и обслуживания собственных каналов со сходными характеристиками. Системы передачи данных в сетях сотовой связи признаны во всем мире, активно внедряются, весьма надежны и практически не требуют обслуживания. В Центрально-Черноземном регионе развернуты сети операторов сотовой связи стандартов GSM, NMT-450 (устаревший стандарт), AMPS/DAMPS (устаревший стандарт), CDMA-IS95 (устаревший стандарт), CDMA-2000 (современный стандарт). Благодаря использованию современных технологий и оборудования, скорость передачи данных в сетях сотовой связи может достигать 9,6 Кбит/сек (коммутируемый доступ GSM - CSD), ~43 Кбит/сек (технология GPRS - пакетная передача данных в сетях GSM), ~ 150 Кбит/сек (сети 3-го поколения CDMA-2000). Учитывая тот факт, что многие существующие сегодня интеллектуальные счетчики способны передавать данные на скоростях не более 2,4 Кбит/сек, становится ясен потенциал использования беспроводных сетей в этом технологическом сегменте. Благодаря широким возможностям интеграции со стандартным телекоммуникационным оборудованием, сотовые терминалы также могут служить средством обеспечения онлайн-доступа к наиболее критическим узлам телеметрической системы. Вернуться к списку всех статей |
|
 |
 |
 |
 |
 |
2003-2006 © ICM Gruppe Все права защищены Создание сайта — Litegroup Communications |
 |
 |
