Giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu với Elipse E3
Khi kết hợp với hệ thống quản lý dữ liệu nhà máy EPM, chúng tôi cung cấp những công cụ thông tin giúp các công ty phát điện xác định được những hiệu quả vận hành bằng cách xem xét các dữ liệu thời gian thực với hiểu biết về qui trình, hiểu biết chắc chắn về chính mình và luôn được cập nhật và cảnh báo dự đoán bảo dưỡng.Power Management Suite
Hỗ trợ trên 400 giao thức truyền thông, Elipse Power cho phép điều khiển và giám sát thời gian thực bất kỳ loại thiết bị nào, như các thiết bị trong trạm biến áp (máy biến áp, máy cắt, DCL) và các phần tử trên lưới (điều chỉnh điện áp, recloser, chỉ thị sự cố) bằng cách kết nối để giám sát và điều khiển các thiết bị như rơle bảo vệ (IED’s), thiết bị đầu cuối (RTU’s), các hệ thống đo đếmvà những thiết bị khác. Hệ thống quản lý lưới điện phân phối Elipse Power có thể:Giao diện Elipse Power trên Google Maps
Giải pháp Elipse Power dựa trên những tiêu chuẩn mở, với mục tiêu kết nối toàn diện. Nó cung cấp cấu trúc hệ thống không phụ thuộc vào các nhà cung cấp phần cứng, mang lại những lựa chọn linh hoạt cho các Nhà tích hợp. Trong một thế giới mà các hệ thống ngày càng phức tạp, ngày càng có nhiều thách thức. Elipse Power được xây dựng tập trung vào một mô hình luôn thay đổi (an ever-changing paradigm), với những ứng dụng cho lưới điện thông minh được xây dựng nhanh chóng và chắc chắn.Sơ đồ 1 sợi của trạm Guarujá
Giải pháp Elipse Software sử dụng cho Công ty vệ sinh môi trường São Gabriel để kiểm soát các chất hóa học được sử dụng trong xử lý nước và giảm chất thải.
Nhu cầu
Được thành lập năm 2012, São Gabriel Sanitation S.A thuộc tập đoàn Solvi, một trong những nhà đầu tư lớn nhất của Brazil về các giải pháp kỹ thuật và môi trường. Để hiện đại hóa hệ thống cung cấp nước của São Gabriel, một thành phố ở phía Nam Brazil, nhà cung cấp này đã sử dụng Elipse E3.
Nền tảng E3 của Elipse Software cho phép giám sát và điều khiển thời gian thực với các thiết bị khác nhau trên hệ thống vệ sinh đô thị. Hệ thống được thực hiện bởi RoqueCorreia Automação, nhà tích hợp chuyên về tự động hóa và các quá trình công nghiệp.
Elipse E3 được sử dụng tại Trung tâm điều khiển của Công ty vệ sinh môi trường São Gabriel (COO) từ tháng 5 năm 2015, khi công ty này kí hợp đồng với chính quyền thành phố nhằm cải thiện hệ thống cung cấp nước của São Gabriel trong 30 năm tới thông qua Elipse E3 và các công nghệ tự động hóa khác. Theo Mr. Hanokh Yamagishi, điều phối viên dự án, mục tiêu chính của dự án São Gabriel Sanitation, là cung cấp một hệ thống hiện đại, hiệu quả và có thể là dự án điển hình cho các nhà cung cấp nước khác thực hiện sau này.
Trung tâm điều khiển São Gabriel Sanitation’s - Control Center (CCO)
Giải pháp
Giao diện vận hành Elipse E3 cho phép những người điều hành của São Gabriel Sanitation có thể quan sát tất cả các thiết bị và quy trình liên quan đến thu, xử lý và phân phối nước cho các đô thị. Với công nghệ được phát triển bởi Elipse Software, những vận hành viên có thể giám sát và ra lệnh bật và ngắt bơm nước được lấy nước từ sông Vacacaí; xử lý và phân phối nước sạch cho 60.000 cư dân địa phương ở São Gabriel. Tất cả các quá trình này diễn ra từ xa và trong thời gian thực.
Màn hình đăng nhập của hệ thống
Một trong những điểm nhấn của hệ thống là nó kiểm soát các trạm xử lý nước (WTS) nằm cách sông Vacacaí 0,4 dặm. Với Elipse E3 (truy cập từ COO, lắp đặt tại WTS), nó có thể theo dõi nồng độ của flo, clo, axit fluosilicic, hydroxit canxi, polymer, và polyaluminum clorua (PAC) trong nước.Những sản phẩm được sử dụng để ngăn ngừa sự lây lan của rỉ sắt trong đường ống, cặn, điều tiết nồng độ pH của nước, và giảm độ đục.
Phần mềm này cũng cho phép giám sát và phát lệnh đển các máy bơm, bộ lọc, bình chứa, và các cụm xốp (khối chất rắn hình thành trong nước cống do phản ứng sinh hóa), tất cả được sử dụng trong các bước của quá trình này. Trước khi Elipse E3 được cài đặt, những thiết bị được điều khiển bằng tay bởi các nhân viên điều hành của São Gabriel mỗi 60 phút. Ngày nay, các chất hóa học có thể được kiểm tra từ xa trong vòng vài giây, một cách hợp lý và chính xác hơn, với ít chất thải và mang lại lợi nhuận tài chính nhiều hơn cho các nhà cung cấp.
Màn hình điều khiển của Elipse E3
Khi nước đã qua xử lý có thể uống được. Trong giai đoạn này, tất cả các máy bơm, các thiết bị nâng, và các hồ chứa nước đều được kiểm soát bởi Elipse E3 để đảm bảo tất cả 11 hồ chứa của São Gabriel luôn đầy. Ngoài ra, hệ thống sẽ kiểm soát tất cả các dữ liệu được cung cấp từ 21 điểm áp lực xây dựng trong thị trấn, cho phép Elipse E3 kiểm soát phạm vi áp suất của nước, duy trì ở mức giữa 10 và 40 wc đáp ứng các yêu cầu của các cơ quan điều tiết được phân cấp bởi chính quyền thành phố.
Bố trí các trạm xử lý nước Tuy nhiên, áp suất nước và các van tràn không những cần được kiểm soát mà còn cần được ghi chép lại. Để làm được điều đó, hệ thống sẽ xuất ra các báo cáo, biểu đồ và các bản ghi có chứa tất cả các thông tin về quá trìncung cấp nước để gửi đến những cơ quan liên quan.
Dữ liệu áp suất bơm nước từ ngày 04 tháng 12 năm 2015 (mẫu)
Cuối cùng, Elipse E3 cũng cảnh báo các đơn vị điều hành khi rò rỉ nước, giảm áp lực, hoặc bất kỳ sự cố khác của các hệ thống cung cấp. Hệ thống này có thể được thiết lập cho bất kỳ khoảng thời gian, và chỉ có những báo động từ khoảng thời gian đó sẽ được hiển thị.
Bản ghi sự cố từ ngày 01/11/2015 đến 04/12/2015
Những lợi ích
Theo Mr. Hanokh Yamagishi, Elipse E3 cho phép các nhân viên thấy được bất kỳ hư hỏng nào trong hệ thống cung cấp sớm hơn nhiều so với khi không có nó, do vậy làm giảm thời gian khắc phục, sửa chữa. Giao diện của hệ thống rõ ràng và thân thiện, giúp cho việc truy cập thông tin nhanh chóng hơn.
"Hoàn toàn không có phàn nàn về Elipse E3. Nó hoạt động tuyệt vời, và thực hiện tốt vai trò của mình một cách chính xác như đã mong đợi", ông Yamagishi nói.
Theo ông Humberto Schmiegel, điều phối viên dự án Roque Correia và những người có trách nhiệm vận hành Elipse E3 trong dự án này, một trong những tài sản lớn nhất của ứng dụng là khả năng tái sử dụng cả hai đối tượng đồ họa và dữ liệu của nó. Nhờ đó, hệ thống được cải thiện rất nhiều về thời gian và chất lượng: tiêu chuẩn hóa và tốc độ xử lý cao hơn, và thời gian tích hợp hệ thống có xu hướng ngày càng ngắn.
Trong tương lai, những lợi ích này được kỳ vọng mang lại lợi ích cho công ty, vì sẽ không cần dừng để bảo trì / mở rộng, Dưới đây là các lợi ích do Elipse E3 đã mang lại cho hệ thống cấp nước São Gabriel:
Thông tin kỹ thuật
Khách hàng: SãoGabrielSanitationS.A.-Solví
Nhà tích hợp hệ thống: Công ty tự động hóa RoqueCorreia
Sản phẩm được sử dụng: Elipse E3
Số license: 7
Hệ điều hành: Windows7
Số lượng vào/ra: 2057
Hình 1- Ví dụ cấu trúc hệ thống của E3
Hình 2- Ví dụ của Super Domain
Sau khi kết nối, Server và Client kiểm tra lẫn nhau về sự tồn tại của các đối tượng hệ thống đã đăng ký và cập nhật trong máy Client. Nếu không có sự thay đổi, các Server bắt đầu “tải lên” các định nghĩa về đối tượng, giống như các thư viện được người dùng định nghĩa và các điều khiển ActiveX. Nói cách khác, máy khách bắt đầu bằng cách “tải về” màn hình đầu tiên (giao diện đồ họa), bao gồm cả các đối tượng trong giao diện, và lưu chúng vào một vùng nhớ đệm. Quá trình này có thể mất vài giây, phụ thuộc vào ứng dụng, nhưng giao diện hiển thị trong lần tiếp theo sẽ nhanh hơn khi mở màn hình này, vì Viewer sẽ thực hiện lưu trữ vào bộ nhớ đệm và ổ đĩa. Nếu bạn không đóng Viewer, lần sau khi bạn mở màn hình này (và các màn hình vẫn chưa bị cấu hình lại) giao diện vẫn được tạo ra trong bộ nhớ, điều này làm giảm thời gian tổ chức các trang màn hình. Nếu màn hình đã thay đổi, các Viewer sẽ tải về giao diện một lần nữa, do đó khởi động lại quá trình này. Sau khi màn hình đã được mở, Server và Client chỉ trao đổi giá trị thời gian thực và các truy vấn cơ sở dữ liệu theo một sơ đồ thông tin TCP/IP, với hiệu suất cao khi so sánh cácTerminal Services, tùy thuộc vào hệ thống. Điều này có thể bởi vì trong khi E3 Viewer chỉnhận và gửi giá trị thời gian thực, Terminal Services Client gửi đi các thông tin về chuyển động bàn phím và chuột, và nhận hình ảnh video. Một Viewer đã kết nối với một Domain độc lập có thể điều khiển thông tin bên trong các máy chủ đang hoạt động, phù hợp với quyền truy cập của người dùng. Tuy nhiên, nếuDomain được đưa vào một Domain với nhiều Domain khác, nó có thể hoạt động như một cầu nối đến các máy chủ khác. Theo cách thức đó, một hoặc nhiều Viewer kết nối với một Domain có thể truy cập thông tin thuộc về Domain khác, điều này cũng phụ thuộc vào quyền của người sử dụng đối với từng Viewer. Khi Viewer yêu cầu một phần thông tin nhất định, chẳng hạn như một màn hình hoặc một liên kết đến một đối tượng không tồn tại trong Domain nội bộ, các Server nội bộ hoạt động như một gateway khi kết nối tới Viewers nội bộ, tải màn hình hoặc thực hiện giao tiếp theo thời gian thực giữa Viewer cục bộ và các máy chủ từ xa, và kích hoạt một mạng diện rộng SCADA trên các ứng dụng và các hệ thống khác nhau.Hình 3- Sơ đồ các module chức năng của E3
Chi tiết hơn, E3 Server chịu trách nhiệm cho việc tạo quá trình thực thi sẽ thực thi ứng dụng thực tế. Bên trong quá trình, chúng ta sẽ tìm thấy các máy chủ riêng của E3, với các dịch vụ được sử dụng bởi các module khác nhau.Hình 4- XControls và XObjects
E3 Studio cũng có một thư viện biểu tượng dựa trên vector với hơn 3.000 biểu tượng đồ họa. Những biểu tượng có thể được sử dụng bên trong ứng dụng, trực tiếp trên màn hình, hoặc bên trong các XControls.Hình 5- Các thông số của bộ điều khiển điển hình (driver)
Hình 1- Sơ đồ cấu trúc một ứng dụng của E3
Hình 2-Cấu trúc E3
Hình 1- Một góc nhà máy.
Hình 2- Sơ đồ cấu trúc hệ thống
Hình 1-Giám sát mực nước của hồ chứa với phần mềm Elipse Mobile thông qua smart phone
Hình 2-Trung tâm điều khiển vận hành Águas Guariroba
Để tự động hóa việc thu thập nước sạch và nước thải, và các quá trình phân phối nước, Águas Guariroba sử dụng 4 hệ thống khác nhau, tất cả các hệ thống này đều sử dụng phần mềm Elipse E3. Nằm bên dòng sông Guariroba, với nguồn nước chiếm 35% lượng nước phân phối cho dân cư của Campo Grande, phần mềm cho phép điều khiển các trạn thái hiện tại của các bơm và giám sát lưu lượng, dòng điện, dung lượng và sự quá tải của các bơm. Thông qua hệ thống giám sát tích hợp của Águas Guariroba AGIMS (Asguas Guariroba Integrated Monitoring System), được phát triển bởi công ty tích hợp với phần mềm Elipse E3, người vận hành có thể giám sát quá trình xử lý và điều khiển việc thu thập và phân phói nước của sông Lageado, cũng như việc thu thập nước ngầm, các trạm bơm nước chưa xử lý và đã được xử lý, tần suất bơn, áp suất mạng lưới, và các dữ liệu vận hành khác.Hình 3-Màn hình chính của AGIMS
Hình 4- Màn hình của hệ thống cung cấp Dom Antônio
Với phần mềm Elipse E3, các công cụ mới (thư viện ElipseX) được phát triển để thực hiện tự động hóa các hành động điều khiển, nó tiêu chuẩn hóa việc vận hành và nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống. Lượng công suất tiêu thụ là một thông số biến đổi được AGIMS giám sát. Ngoài ra, để thực hiện đo lường xa, các bộ điều khiển của Asguas Guariroba sử dụng các hệ thống khác nhau để mô hình hóa và phân tích các dữ liệu quá khứ mà E3 đã thu thập được, và thể hiện thông qua Web. Một trong các chức năng là sự tham số hóa, thực hiện phân tích thống kê tự động các mô hình hoạt động được so sánh với việc vận hành thực tế.Hình 5- Hệ thống hóa các thông số
Một hệ thống khác đang được phát triển là website của trung tâm điều khiển vận hành (OCC), đây là một cổng thông tin tại đó dữ liệu được E3 thu thập và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, và hiển thị chúng theo dạng các báo cáo, biểu đồ và đồ họa. Khi hệ thống không bình thường, nói cách khác, được sử dụng để điều khiển một bất thường xảy ra trong vận hành, thì các thành viên trong tất cả các ca trực đều được lưu ý vấn đề này, và do đó có thể xử lý vấn đề đó.Hình 6- Website của Trung tâm vận hành
Aguas Guariroba là công ty vệ sinh môi trường đầu tiên của Brazil sử dụng hệ thống được phát triển bởi công ty Israeli company TaKaDu, để giám sát và phân tích hiệu quả các dữ liệu phân tán thông qua tính năng thu thập dữ liệu của phần mềm Elipse E3. Công nghệ này tìm kiếm theo thời gian thực bất kỳ sự không phù hợp nào trong mạng lưới cung cấp: áp suất nước cao hoặc thấp, khả năng rò rỉ nước,.v.v.Hình 1- Màn hình điều khiển hệ thống cấp nước của Maracanaú
Đập Acarape có khả năng chứa lên tới 34 triệu mét khối nước, có thể sử dụng để cấp nước cho khu công nghệp Maracanaú. Việc này có thể thực hiện được trong mùa mưa, khi mực mước tăng cao và áp suất đủ lớn để cấp nước tới REL bởi trọng lực nước mà không cần thới các bơm hoạt động. Khi thực hiện cấp nước bằng trọng lực, phần mềm Elipse E3 sẽ điều khiển các van đường vòng (by-pass), khi đó nước sẽ đi trực tiếp từ các đập tới REL mà không phải đi qua RAP. Và khi đó, phần mềm cũng tự động đóng các van đầu vào của RAP.Hình 2- Màn hình điều khiển hệ thống cấp nước cho khu công nghiệp Pacajús
Hình 3- Các báo cáo cảnh báo được hiển thị trong hệ thống tự động hóa của đập Gavião
Hình 4- Siomara Peixoto Lima tại trung tâm vận hành của COGERH
Trong trường hợp này, ngoài việc chậm trễ bơm nước tới hồ chứa, COGERH phải trả nhiều hơn các các kết nối và lượng nước tiêu thu. Khi có sự rò rỉ nước, người vận hành phải chuẩn đoán vấn đề và gọi đội bảo trì, mà họ thì không thường xuyên thực hiện đúng hẹn và gây ra lãng phí. “Nhờ có hệ thống cảnh báo Elipse E3, người vận hành ngay lập tức được thông báo khi có sự cố và có thể yêu câu đội bảo trì ngay khi có thể”, Peixoto nói. Bên dưới là các lợi ích chính mà phần mềm Elipse cung cấp:elipse-software-archives-page-3-of-7-safenergy-i-din-moxa-ti-vit-nam