
"СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА КОРРОЗИИ «АНАЛИТИК»
СКМК.СК ТУ 4217-007-09890805-2013
НАЗНАЧЕНИЕ
Система комплексного мониторинга коррозии (СКМК.СК) «АНАЛИТИК» предназначена для дистанционного контроля параметров электрохимической защиты, оптимизации и адаптивного управления параметрами станций катодной защиты. Обеспечивает поддержание технологического процесса ЭХЗ на оптимальном уровне между разрушительными зонами «недозащит» и «перезащит», с учетом данных мониторинга, геологических условий в месте прокладки трубопровода, климатических или сезонных изменений.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:
- Модульная наращиваемая структура.
- Использование энергоэффективной сети передачи данных.
- Аналитическая интерактивная обработка данных.
- Оптимизация (минимизация и адаптация) защитных параметров в зависимости от внешних условий, состояния сооружений и др.
- Информационная и интеллектуальная поддержка процессов принятия решений по управлению средствами и системой ЭХЗ.
РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ
- Автоматизация задач электрохимической защиты объектов трубопроводной системы от коррозии по всем уровням управления.
- Обмен информацией, между пользователями различных уровней, осуществляется по каналам сети Интернет через единый web-интерфейс, с использованием средств авторизациии прав доступа.
- Дистанционный мониторинг защитных параметров станций катодной защиты (СКЗ-М.СК), блоков коррозионного мониторинга (БКМ.СК), установленных в контрольно-измерительных пунктах (КИП.СК) и других средствах ЭХЗ в соответствии с заданной организацией опроса.
- Сбор, обработка, хранение и отображение результатов мониторинга средств ЭХЗ, данных обследований, состояния трубы, изоляции, коррозийной агрессивности прилегающего грунта и др.
- Оптимизация защитных параметров станций катодной защиты с учетом данных мониторинга, геологических условий в месте прокладки трубопровода, климатических или сезонных изменений.
- Выдача рекомендаций и автоматических команд управления режимами станций катодной защиты в реальном масштабе времени.
- Оповещение по различным каналам при аварийном изменении параметров, состояний средств электрохимической защиты или несанкционированном доступе.
- Аналитическая интерактивная обработка данных, проведение сравнительного и ретроспективного анализа для задач оценивания защищенности объектов трубопроводной системы от коррозии.
- Возможность использования картографического сервиса для отображения на карте пространственного расположения объектов, системы ЭХЗ и связанной с ними фактографической информации.
- Подготовка и генерация регламентированных, аналитических, сводных и статистических отчетов на основе данных системы.
- Управление правами доступа пользователей к данным и функциям системы, системными настройками, ведение журналов работы в системе.
- Информационная и интеллектуальная поддержка процессов принятия решений по управлению средствами и системой ЭХЗ.
СОСТАВ СИСТЕМЫ
Система комплексного мониторинга коррозии СКМК.СК «Аналитик» является программно-аппаратным комплексом.
В СОСТАВ СИСТЕМЫ МОЖЕТ ВХОДИТЬ СЛЕДУЮЩЕЕ ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МОДУЛИ (АППАРАТНАЯ ЧАСТЬ):
- СКЗ-М.СК – станции катодной защиты модульные;
- УДКУ.СК – устройства дистанционного контроля и управления станциями катодной защиты сторонних производителей;
- КИП.СК – контрольно-измерительные пункты;
- БКМ.СК – блоки коррозионного мониторинга, устанавливаемые в контрольно-измерительные пункты и предназначены для измерения поляризационного и суммарного защитных потенциалов и передачи данных параметров по энергоэффективной сети LPWAN. Установка БКМ.СК предусмотрена вдоль всей трассы трубопровода в КИП.СК;
- БКМУ.СК – блоки коррозионного мониторинга и управления устанавливаются в контрольно-измерительные пункты совместно с БСЗ.СК.ПР-П для осуществления дистанционного контроля и управления, а также для измерения суммарного защитного потенциала и передачи данных параметров по энергоэффективной сети LPWAN;
- БКМ.СК-1 – блоки коррозионного мониторинга устанавливаются в контрольно-измерительные пункты совместно с БСЗ.СК.ПР предназначены для измерения тока стабилизации БСЗ и передачи данных параметров по энергоэффективной сети LPWAN;
- БКМ.СК-2 блоки коррозионного мониторинга устанавливаются в контрольно-измерительные пункты совместно с СОПТ.СК предназначены для измерения отводимого тока и передачи данных параметров по энергоэффективной сети LPWAN;
- БКМ.СК-3 блоки коррозионного мониторинга устанавливаются в местах установки ИКП и предназначены для измерения сопротивления и передачи данных параметров по энергоэффективной сети LPWAN. БКМ.СК-3 устанавливаемые в местах установки ИКП конструктивно могут входить в состав СКЗ-М.СК;
- БСЗ.СК – блоки совместной защиты предназначены для совместной защиты нескольких объектов от одной станции катодной защиты обеспечивают стабилизацию выходного тока, а также устранения вредного взаимного влияния соседних трубопроводов и других коммуникаций (сооружений) путем распределения и установки защитного тока, втекающего в каждое подземное стальное сооружение, для обеспечения требуемого защитного потенциала;
- СОПТ.СК – система отвода переменных токов магистральных трубопроводов предназначена для отведения от защищаемой конструкции наведенного, линиями электропередач (ЛЭП), переменного тока на заземлитель, сохраняя при этом защитный потенциал конструкции, а также для снижения опасного напряжения «труба-земля» для безопасной работы обслуживающего персонала;
- УКТ-М.СК – устройство контроля тока анодного заземления предназначено для распределения и контроля защитных токов анодных заземлителей.
- МСЭС.СК – медносульфатный стационарный электрод сравнения предназначен для применения на объектах трубопроводного транспорта с целью проведения измерений защитных потенциалов сооружения и градиента потенциалов в грунте и электролите в полевых условиях при определении эффективности противокоррозионной защиты подземных металлических сооружений;
- LPWAN – шлюз предназначен для организации LPWAN сети и использует запатентованную широкополосную LoRa-модуляцию, позволяющую увеличить пропускную способность линии связи и ее помехозащищенность. Шлюз передает зашифрованные данные по Ethernet/GPRS/3G/4G/LTE каналу от оконечных устройств на центральный сервер сети, далее на сервер приложений, с которого данные поступают конечному пользователю.
Структурная схема средств ЭХЗ системы «Аналитик» в совокупности формируют модуль автоматизации (МА) СКМК.СК.
В состав модуля автоматизации входят:
-
-
- станции катодной защиты СКЗ-М.СК;
- БКМ.СК-3 устанавливаемые в местах установки ИКП конструктивно могут входить в состав СКЗ-М.СК;
- контрольно-измерительные пункты КИП.СК с блоками коррозионного мониторинга БКМ.СК и МСЭС.СК;
- контрольно-измерительные пункты КИП.СК с блоками коррозионного мониторинга и управления БКМУ.СК, МСЭС.СК, БСЗ.СК.ПР-П;
- контрольно-измерительные пункты КИП.СК с блоками коррозионного мониторинга БКМ.СК-1, МСЭС.СК, БСЗ.СК.ПР;
- система отвода переменных токов СОПТ.СК оснащенная блоком коррозионного мониторинга БКМ.СК-2;
- контрольно-измерительные пункты КИП.СК с блоками коррозионного мониторинга БКМ.СК-3, ИКП;
- другие технические средства системы ЭХЗ (анодные заземлители, установки протекторной защиты и т.п.).
-
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКМК.СК СОСТОИТ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ:
- серверная часть системы – комплекс серверных программ, который отвечает за сбор информации с устройств, сохранение этой информации в базе данных и обслуживание клиентского программного обеспечения системы. Серверная часть работает в постоянном режиме, обеспечивая непрерывные сбор и сохранение данных. Серверная часть системы включает коммуникационный сервер, сервер баз данных, сервер приложений и веб-сервер;
- клиентская часть системы, которая включает клиентские рабочие места для обработки и анализа данных.
Серверная часть СКМК.СК состоит из:
- коммуникационный сервер ЭХЗ – предназначен для приема данных от средств ЭХЗ и передачи конфигурационных команд и команд управления обратно. Поддерживаются каналы сотовой связи GSM/GPRS, а также TCP и UDP протоколы, при передаче данных по энергоэффективной сети LPWAN.
- сервер базы данных ЭХЗ – предназначен для сбора и хранения данных мониторинга, полученных техническими средствами диагностики и дистанционного контроля СКМК.СК, информации об измерениях и обследованиях для анализа и оценки состояния защиты трубопровода от коррозии.
- web-сервер ЭХЗ – предназначен для использования системы в режимах анализа и оценки состояния защиты объектов трубопроводов от коррозии посредством интернет-браузера, обеспечивая одновременный доступ к информации, визуализируемой в web-интерфейсе и функциям системы в соответствии с ролями пользователей.
- сервер приложений ЭХЗ – предназначен для выполнения бизнес-логики системы, обрабатывает запросы пользователей и внешние события модулей системы, осуществляет выборку и предоставление данных удаленным клиентам.
- в зависимости от сложности системы и количества оборудования, данные серверы могут быть размещены на одном «физическом» выделенном сервере.
Клиентская часть СКМК.СК состоит из:
- АРМ-ЭХЗ – автоматизированное рабочее место ЭХЗ – комплекс клиентских программ для службы ЭХЗ линейного производственного управления, предназначенный для повышения оперативности сбора, обработки, хранения и анализа информации о защищенности трубопровода от коррозии и установленных средств ЭХЗ и, прежде всего, для обеспечения дистанционного мониторинга и регулирования защитных параметров СКЗ.
- АРМ-С – комплекс клиентских программ, предназначенный для супервизорного контроля защищенности трубопровода.
В качестве системы связи используются:
- связь между сервером СКМК с СКЗ.СК может осуществляется по каналам Ethernet (вдольтрассовый кабель связи)/ GPRS/3G/4G/LTE каналам связи;
- связь между сервером СКМК и шлюзом радиосвязи LoRaWAN осуществляется по каналам Ethernet (вдольтрассовый кабель связи)/ GPRS/3G/4G/LTE каналам связи. Место установки шлюзов LoRaWAN совпадает с местом установки СКЗ.СК);
- связь между КИП.СК с БКМ.СК (БКМУ.СК, БКМ.СК-1, БКМ.СК-2, БКМ.СК-3) и LPWAN-шлюзом осуществляется с использованием радиосвязи по технологии LoRaWAN;
- обмен информацией в электронном виде с сервером СКМК, а также пользователями АРМ-ЭХЗ и АРМ-С, осуществляется по каналам сети Интернет с использованием средств авторизованного доступа, в соответствии с ролью пользователя и предоставленным логином-паролем.
РЕЗУЛЬТАТОМ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА КОРРОЗИИ СКМК.СК «АНАЛИТИК» ЯВЛЯЕТСЯ:
- Поддержка технологического процесса ЭХЗ на оптимальном уровне между зонами «недозащит» и «перезащит» и тем самым снижение вредных последствий, вызываемых системами ЭХЗ без телемеханики, а следовательно, продление технического ресурса трубопровода как минимум на 5÷10 лет и снижение количества аварийных ситуаций из-за коррозии.
- Контроль и постоянное обеспечение технологического процесса ЭХЗ как во времени, так и по протяженности, за счет дистанционного мониторинга КИП на трассе трубопровода между соседними УКЗ, а также во всех коррозийно-опасных зонах. Это дает более полную картину защищенности трубопровода, и, следовательно, повышает реальную защищенность от коррозии примерно на 20-30%.
- Реализация комплексного подхода к автоматизации задач системы ЭХЗ (мониторинг, оптимизация, регулирование защитных параметров, их анализ, оценка защищенности, формирование отчетов, рекомендаций и др.), что обеспечивает существенный прирост ее эффективности на 30-40%, а следовательно продлевает технический ресурс трубопроводной системы, сокращает затраты на текущий ремонт трубопровода за счет надежности и непрерывности защиты, повышает качество и достоверность принимаемых решений по управлению системой ЭХЗ, позволит снизить количество человеко-часов по обслуживанию системы ЭХЗ в трассовых условиях.
