Władze regionu Northern Rockies decydują o modernizacji systemu SCADA zarządzającego gospodarką wodno-ściekową

Region Northern Rockies położony w północno-wschodniej części Kolumbii Brytyjskiej obfituje w bogate i zróżnicowane zasoby bogactw naturalnych, a także w liczne zabytki dziedzictwa kulturowego.

W ciągu ostatnich czterech dekad region doświadczył cykli wzrostu i upadku zarówno w odniesieniu do zasobów naturalnych, jak i działań rozwojowych. Pojawiały się ciekawe propozycje rozwoju prowincji, np. projekt zgłoszony przez firmę Horn River Shale specjalizującą się w wydobyciu gazu ziemnego, w którego realizację zaangażowane są władze Northern Rockies, społeczności Fort Nelson i First Nation, przemysł i agencje rządowe w prowincji.

Konfiguracja systemu uzdatniania wody
System zarządzania gospodarką wodno-ściekową nadzorowany przez władze Northern Rockies – obejmujący sieć przepompowni i innych obiektów – produkuje wodę na potrzeby szybów wydobywczych i kopalń, a także zasila w wodę miejscową populację liczącą około 5 tys. mieszkańców. Znajdujące się tu duże ujęcie wody zaopatruje mieszkańców nie podłączonych do wodociągu oraz dostarcza wodę do ciężarówek transportujących ją na potrzeby przemysłu wydobywczego, np. przy procesach wypłukiwania skał.

“Fort Nelson posiada w pełni zautomatyzowane ujęcie, które jest w stanie dostarczyć dziennie średnio 400 m3 (14125,9 stóp sześciennych) uzdatnionej wody na potrzeby mieszkańców i przemysłu. Jest ono w pełni zintegrowane z miejskim systemem SCADA, którego zadaniem jest monitorowanie wielkości przepływu, powiadamianie o sytuacjach alarmowych w pracy bojlerów i systemu podgrzewania rurociągów, monitorowanie poziomu chloru w dozowanej wodzie itp.,” mówi Michael Ferguson, specjalista ds. elektryki i automatyki Northern Rockies Regional Municipality.

W ostatnim czasie władze miejskie zadecydowały o wymianie oprogramowania. System FactoryLink firmy Siemens został zastąpiony przez PcVue współpracujący z systemem SCADA. Znajdujący się w Fort Nelson system SCADA obejmuje 22 terminale Motorola ACE RTU zainstalowane w przepompowniach i stacjach pomp podnoszących, komunikujące się przez sieć radiową IP na częstotliwości 900 MHz. "Posiadamy dwie bramki dostępowe Motorola IP pochodzące z platformy Ace3600 ze skonfigurowanym obwodem pierwotnym i redundantnym. Realizują one łączność pomiędzy siecią terminali RTU pracujących w terenie i serwerami zarządzającymi, również połączonymi w konfiguracji redundantnej, znajdującymi się w miejskiej stacji uzdatniania wody."

Dzięki wsparciu firmy CTH Systems wybrano pakiet PcVue SCADA pracujący niezależnie od zainstalowanego sprzętu, który zapewnia łatwą integrację z zaawansowanym wieloprotokołowym oprogramowaniem pomiarowo-komunikacyjnym IM-SCADA. “Firma CTH Systems dostarczyła kluczowy komponent, zestaw sterowników IM-SCADA pozwalający na szybkie przejście do środowiska PcVue,” powiedział Ferguson.

Specjaliści z CTH Systems wykorzystali narzędzie tworzenia aplikacji SCADA o nazwie Smart Generator pochodzące z pakietu PcVue do zintegrowania aplikacji z Northern Rockies w jedną, bezpieczniejszą i bardziej niezawodną architekturę SCADA. Na serwerach znajduje się obecnie oprogramowanie PcVue i IM-SCADA oraz historyczne bazy danych.

Instalacja w Fort Nelson obsługuje mieszkańców, przemysł i biznes
Projekt zrealizowany w Fort Nelson jest pierwszą i jedyną jak dotąd instalacją typu “Resource Municipality” w Kolumbii Brytyjskiej obsługującą przemysł, lokalnych mieszkańców i biznes. Jej zasięg pokrywa ponad 10% powierzchni prowincji, w tym większość obszaru działalności wydobywczej prowadzonej przez Horn River Shale Gas Development. Ferguson zarządza systemami elektrycznymi, kontrolą procesów, automatyką i systemem komunikacyjnym całej infrastruktury wodno-ściekowej.

Obecnie system SCADA z Port Nelson zarządza około 8000 punktów danych. W miarę planowanych inwestycji, np. stacji dezynfekcji wody promieniami UV, system ten może być rozbudowywany. Proces uzdatniania wody z Fort Nelson rozpoczyna się poborem wody z rzeki Muskwa, poniżej przecięcia z mostem leżącym w ciągu drogi Alaska Highway. Wielopunktowy system pompowania wody do zbiorników miejskich wymaga kontroli kilku krytycznych procesów, w tym wykorzystania pętli sterujących PID do regulowania ciśnienia w instalacji i prędkości przepływu wody.

“Proces uzdatniania wody nie jest dla nas procesem statycznym. Takie zmienne, jak mętność, kolor czy zawartość substancji organicznych zależą m.in. od pogody. Lawina błotna, której raz doświadczyliśmy spowodowała zanieczyszczenie wody w rzece,” mówi Ferguson.



Raportowanie i wyznaczanie trendów ułatwia planowanie prac konserwacyjnych
CTH zapewnia wsparcie inżynieryjne umożliwiające eksport wyników pomiarowych w formie plików .CSV i trendów do specjalnego serwisu FlowWorks. Serwis ten zapewnia kondycjonowanie przychodzących danych w oparciu o różne algorytmy, np. z czasową średnią ważoną, umożliwiając podgląd trendów i generowanie raportów. Dodatkowo, sam sterownik IM-SCADA udostępnia funkcje wyznaczania trendów w czasie rzeczywistym i przywoływania danych historycznych. Wszystko to ułatwia podejmowanie decyzji pozwalających zoptymalizować pracę systemu.

W trakcie dalszych prac prowadzonych nad usprawnieniem systemu SCADA kontrolującego instalację wodno-ściekową, Ferguson planuje zintegrowanie PcVue z innymi aplikacjami zarządzającymi, np. z systemem planowania prac konserwacyjnych. “Naszym celem jest połączenie w całość systemów zarządzania SCADA, monitorowania przez PDA i planowania prac konserwacyjnych.” mówi Ferguson.

Obecnie prowadzi on prace mające na celu automatyczne generowanie zleceń przeprowadzenia prac konserwacyjnych na bazie czasu działania pomp oraz sygnalizacji zmian ciśnienia mogących wskazywać na zużywanie się uszczelnień w instalacji itp. Dodatkowo, chciałby mieć możliwość wglądu w dane systemowe, takie jak alarmy oraz wyniki pomiaru poziomu i ciśnienia z urządzenia mobilnego, np. iPhona. Pozwala na to najnowsza wersja sterownika IM-SCADA.

Obecna konfiguracja PcVue przewiduje prezentację pojedynczego schematu na stronie z dodatkowymi wyskakującymi oknami pop-up. Gdy wymagane są szczegółowe parametry np. przepompowni lub krytyczne dane systemowe, użytkownik może je wywołać w oknie pop-up po kliknięciu kursorem myszki w odpowiednią ikonę.

PcVue przyczyni się do zmniejszenia częstotliwości wykonywania nagłych napraw i nieoczekiwanej wymiany urządzeń w Fort Nelson. Można to osiągnąć projektując optymalnie system alarmów i raportów, tak by potencjalne problemy były sygnalizowane już na wczesnym etapie. Zastosowanie w pełni zautomatyzowanego systemu SCADA jest konieczne dla zapobiegania przestojom w pracy instalacji wodno-ściekowej.

  Zapytaj o więcej informacji…