تله متری telemetry

مقدمه :

در سالهاي اخير كه نتيجه بررسي هاي كارشناسي حاكي از محدوديت منابع مالي و محدوديت منابع آبي بوده است ، برنامه ريزيهاي بلندمدت مسئولان تامين كننده آب با عنايت به موارد فوق هرچه بيشتر متوجه تعيين و تعريف شاخصهايي گرديده كه در يك روند چند ساله ، افزايش بهره وري و استفاده بهينه از امكانات را در پي داشته باشد. از مهمترين شاخصهايي كه ميتواند نقش بسزايي در اين امر داشته باشد شاخصهايي است كه قادر باشند رفتار شبكه هاي انتقال و توزيع آب را پيش بيني نمايند و به منظور عملياتي نمودن اين شاخصها است كه با مونيتورينگ عملكرد لحظه اي تجهيزات و سامانه ها شامل تاسيسات چاهها ، ايستگاههاي پمپاژ ، تصفيه خانه ها و مخازن ضمن ايجاد بانك اطلاعاتي از رفتار گذشته آنها و ثبت وضعيت متغييرهاي وابسته مانند پارامترهاي هيدروليكي ، كيفي و الكتريكي ميتوان رفتار شبكه هاي انتقال و توزيع را در آينده پيش بيني نمود .

از همين رو بدون شك ميزان و سطح استفاده شركتهاي آب و فاضلاب از تكنولوژيهاي نوين مخصوصا سيستمهاي SCADA ( Supervisory, Control and Data Acquisition ) از مهمترين ابزاري است كه ميتواند شركتها را در رسيدن به اهداف فوق ياري نمايد.

از طرفي شركتها با اين سوال منطقي مواجه هستند كه آيا درحال حاضر در كشور الـگويي كه بتـواند حداقل انتظارات از اجراي سيستمهاي SCADA را با توجه به موارد فوق برآورده نمايد وجود دارد. مخـصـوصا زمانيكه ناچار هستند جهت دستيابي به اهداف طراحي شده از تكنولوژي وتـجـهـيزات جديد و پيچيده اي مانند سـيـسـتـمـهاي SCADA (تـله مـتـري و تـله کـنـتـرل) استفاده کنند ضمنا لازم است بـه اين موضوع نيز تـوجه شود كـه خـود شـركـتـها در رونـد مـطـالـعـات چـشـم انـداز صـنـعـت آب بـه ايـن مـهـم دسـت يـافـتـه اند كـه هـرچـه مـيـزان اطـلاعـات آنـهـا از شبـكه هاي انـتـقـال و تـوزيع وسيـعتر ، دقيقتر و طولاني تر باشد داراي قدرت بيشتري در مديريت صحيح بر منابع دراختيار ميباشند. در نتيجه اهميت طراحي شاخصها و برنامه ريزي براي اين مرحله از تصميم گيريها با مطالعه دقيق و همه جانبه وضع موجود در ابعاد مختلف ضرورتي انكارناپذير است.

با توجه به توضيحات ارائه شده و شناخت اهميت موضوع ، بدون ترديد جمع كردن (ساخت ) سيستمهاي SCADAشامل مطالعه ، طراحي ، انتخاب اجزاء ، نصب و راه اندازي ، آموزش ، راهبري و پشتيباني فني آنها از جايگاه ويژه اي براي رسيدن به اهداف فوق برخوردار مي باشد.

به هرحال درحال حاضر با توسعه شاخصهاي کمي و کيفي در بهره برداري بهينه از امکانات موجود و طرحهاي افزايش بهره وري آنها ، مديران عالي شرکتهاي آب و فاضلاب تخصيص منابع مالي به منظور مطالعه و اجراي سيستمهاي SCADA (تله متري و تله کنترل ) را در دستور کار شرکتها قرار داده اند. با گذر از مرحله توجيه فني و اقتصادي طرحهاي SCADA و وارد شدن به مرحله جدي تر اقدامات مرتبط با موضوع و در نتيجه پيش بيني پروژه هاي مطالعه ، طراحي و اجراي سيستمهاي SCADA در برنامه هاي آتي شركتهاي آب و فاضلاب ، شركتها وارد مرحله جديدي شده اند و درحال حاضر با اين سئوال روبرو هستند كه مناسبترين و پايدارترين شاخصهاي اين مرحله يعني مرحله مطالعه ، طراحي و اجراي سيستمهاي SCADA چيست ؟ بهترين روش با توجه به نظام فني و اجرايي كشور كدام است و وظايف كارفرما ، مشاور و پيمانكار كجا تعريف مي شود. آيا در بخش دولتي و خصوصي توان مديريتي و كارشناسي لازم براي انجام كار ظرفيت سازي شده و ظرفيت فعلي آنها شناسايي شده است. آيا برنامه و بودجه لازم تدوين شده است ؟ سير تكاملي سيستمهاي SCADA بطور تخصصي در صنعت آب و تجربه ساير كشورها در فرآيند مطالعه ، طراحي و اجراي اين نوع سيستمها بررسي شده است و آيا نتايج حاصله جهت ارائه مكتوب شده است؟ اينها و ساير سئولات مطروحه سئوالاتي هستند كه لازم است بخش دولتي و خصوصي در جهت پاسخ به آنها در يك برنامه و سازمان مشخص و در زماني معين تلاش فراوان نمايند.

1_معرفي كاربردي سيستمهاي SCADA ( تله متري و تله كنترل )

اقدامات سازمانهاي بين المللي حمايت كننده از توليدكنندگان و مصرف كنندگان تجهيزات سخت افزاري و نرم افزاري سيستمهاي مونيتورينگ و كنترلي (Automation) در چند سال اخير با توجه به ماهيت و نيازهاي هربخش از صنعت موجب تدوين استانداردها و پروتكلهاي تخصصي در آن بخش شده است. و با توجه به مفهوم كلي آنها ويژگيهاي تخصصي ، استانداردها و پروتكلها را براي هر بخش از صنعت منتشر و در اختيار شركتها ، كارشناسان و علاقمندان قرار داده اند. بطور مثال استانداردها و پروتكلهاي صنايعي مانند كارخانه ها كه شامل يك سايت بوده و اصطلاحا به آنها سيستمهاي متمركز مي گويند بنام اتوماسيون ، شبكه هاي توزيع برق و گاز كه سيستمهاي غيرمتمركز يا گسترده هستند بنام ديسپاچينگ ، مديريت ساختمان مانند مترو و ساختمانهاي بلند مرتبه بنام BMS ، پستهاي برق بنام SCADA برق و شبكه هاي انتقال و توزيع آب بنام SCADA آب داراي دستورالعملهاي خاص درچارچوب استانداردها و پروتكلهاي تعريف شده ميباشند بطوريكه سازندگان تجهيزات سخت افزاري و نرم افزاري با توسعه ، گسترش و بهينه كردن تجهيزات خود در همه بخشها مانند تجهيزات ابزاردقيق ، تجهيزات كنترلي يا RTU ها ، تجهيزات مخابراتي يا مودمها و توا نمندسازي نرم افزارهاي توليدي تحت اين استانداردها و پروتكلها توانسته اند كل نيازمنديهاي صنعت آب را در بخش تله متري و تله کنترل ممكن ساخته و آنها را با شرايط و ويژگيهاي اين صنعت سازگار نمايند

3_ ساختار سيستمهای SCADA ( تله متری و تله کنترل )

امروزه با توسعه روز افزون تکنولوژي و پيشرفت سريع و متنوع در فرآيندها و سيستمهاي غير متمرکز مانند صنعت آب ، لازم است طراحان سيستمهاي SCADAدر مرحله طراحي با هيچگونه محدوديتي به لحاظ انحصاري بودن محصولات شرکتهاي توليد کننده و استاندارد محصولات اين شرکتها مواجه نشوند . به همين منظور يکي از مهمترين دستور العملهاي سيستمهاي SCADA رعايت استاندارد سيستمهاي باز Open System ميباشد که عدم رعايت اين استاندارد و استفاده از سخت افزارها ، نرم افزارها وتکنيک هاي ديگر صنايع در سيستمهاي اسکاداي صنعت آب علاوه بر غير فني و غير اقتصادي بودن با ماهيت اين صنعت نيز در تضاد خواهند بود.

بر اين اساس توليد کنندگان تجهيزات سخت افزاري با بهينه کردن توليدات خود کل نيازمنديهاي سيستمهاي اسکاداي صنعت آب را به صورت تخصصي در شبکه اي گسترده از RTUهاي توليد شده ممکن ساخته اند و آنها را براي صنعت آب سازگار کرده اند. بنابراين ميتوان به تفاوتهاي عمده بين PLC هاي صنايع که در سيستمهاي اتوماسيون استفاده ميشود و RTU هايي که در سيستمهاي اسکاداي صنعت آب مصرف ميشوند به طور كلي به موارد زير اشاره نمود :

1) امکان رويت مقادير اندازه گيري شده در فيلد از روي صفحه نمايش RTU هاکه PLC ها فاقد آن هستند.

2) امکان کاليبره نمودن تجهيزات در فيلد از روي صفحه KEY PADE و با استفاده از کاليبراتور

3) امکان استفاده از UPS داخلي

4) امکان تامين کليه ولتاژهاي DC مورد نيا زتوسطRTU