RU2141126C1

RU2141126C1 - Method for automatic control of engineering systems

Info

Publication number: RU2141126C1
Application number: RU98118078A
Authority: RU
Inventors: И.И. Глуховский
Original assignee: Глуховский Иосиф Ильич
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: municipal economy, in particular, control equipment. SUBSTANCE: method involves preliminary setting of priority to incidents depending on their dangerousness, distributing monitoring posts over serviced region, their connection to interface of central station computer by means of electronic information carrier lines, comparison of received data to preliminary ranged data by means of corresponding computer software, sending results of comparison into computer memory unit and simultaneous displaying of these data by color signal on computer display. Intensity of color signal corresponds to established priority of received information. EFFECT: increased functional capabilities. 13 cl

Description

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, а именно к области автоматизированного управления коммунальным хозяйством, и может быть использовано при диспетчерском контроле и управлении системами коммунального хозяйства, а также инженерными сетями в различных областях промышленности. The invention relates to the field of public utilities, namely to the field of automated management of public utilities, and can be used in supervisory control and management of public utilities systems, as well as utilities in various industries.

Современное коммунальное хозяйство охватывает инженерные сети, являющиеся системами жизнеобеспечения промышленных и коммунальных предприятий, а также жилого фонда. Поскольку нагрузка на указанные системы в течение суток меняется достаточно произвольно, для правильного управления инженерными сетями необходим постоянный диспетчерский контроль за состоянием указанных систем. Кроме того, возникновение аварийных ситуаций, пиковых перегрузок и других нештатных ситуаций также вызывает необходимость не только постоянного диспетчерского контроля, но и четкой выработки управляющих воздействий. Физическая и эмоциональная нагрузка на диспетчера, занятого не только постоянным контролем за состоянием систем, но и исправлением аварийных и нештатных ситуаций, приводит к быстрому уставанию диспетчера и, следовательно, появлению неадекватной реакции на возникающие ситуации. Появление неадекватной реакции приводит к появлению ошибок в работе диспетчера, которые могут привести к серьезным нарушениям работы указанных систем, что в свою очередь приведет к остановке промышленных и коммунальных предприятий или отказу систем жизнеобеспечения жилого массива. В то же время необходимо отметить, что из опыта практической работы установлено, что наиболее оптимальной является непрерывная работа диспетчера в течение суток. Частично физическое и эмоциональное напряжение диспетчера можно уменьшить с использованием известных приемов физической и психологической разгрузки. Однако это не решает проблему. Modern utilities cover engineering networks, which are life support systems for industrial and communal enterprises, as well as housing. Since the load on these systems during the day varies quite arbitrarily, for proper management of engineering networks, constant supervisory control over the state of these systems is necessary. In addition, the occurrence of emergency situations, peak congestion and other emergency situations also necessitates not only constant supervisory control, but also a clear development of control actions. The physical and emotional load on the dispatcher, busy not only with constant monitoring of the state of the systems, but also with the correction of emergency and emergency situations, leads to the rapid tiredness of the dispatcher and, consequently, the appearance of an inadequate response to emerging situations. The appearance of an inadequate reaction leads to the appearance of errors in the work of the dispatcher, which can lead to serious disruptions to the operation of these systems, which in turn will lead to the shutdown of industrial and communal enterprises or the failure of the life support systems of the housing estate. At the same time, it should be noted that from practical experience it was found that the most optimal is the uninterrupted work of the dispatcher during the day. Partially the physical and emotional stress of the dispatcher can be reduced using well-known techniques of physical and psychological unloading. However, this does not solve the problem.

Поскольку в течение довольно значительных промежутков времени инженерные системы коммунального хозяйства работают без сбоев, из опыта практической работы предложено диспетчеру работать в так называемом "режиме темного монитора". В этом случае при нормальной работе систем или при допускаемых инструкциями отклонениях на мониторе не возникает изображение, и монитор остается темным. Только в случае превышения нормативного отклонения контролируемых параметров от заданных режимов на мониторе появляется сигнал, характеризующий указанное отклонение. Это значительно облегчает работу диспетчера при малом объеме работ, поскольку аварийные и нештатные ситуации в этом случае возникают достаточно редко. Однако использование указанного приема в больших диспетчерских, контролирующих значительный объем параметров систем жизнеобеспечения, приведет практически к ситуации, когда монитор будет постоянно работать, и, следовательно, диспетчер будет находиться в постоянном напряжении. Since for quite considerable periods of time engineering systems of public utilities operate without failures, from practical experience it is suggested that the dispatcher work in the so-called "dark monitor mode". In this case, during normal operation of the systems or when deviations are allowed by the instructions, the image does not appear on the monitor and the monitor remains dark. Only in case the normative deviation of the controlled parameters from the specified modes is exceeded, a signal characterizing the indicated deviation appears on the monitor. This greatly facilitates the work of the dispatcher with a small amount of work, since emergency and emergency situations in this case are quite rare. However, the use of this technique in large control rooms that control a significant amount of parameters of life support systems will practically lead to a situation where the monitor will constantly work, and, therefore, the controller will be in constant voltage.

Из уровня техники известен (US, патент 4387368) способ дистанционного контроля систем водоснабжения. Согласно известному способу размещают датчики по всей протяженности системы водоснабжения, причем информация, характеризующая состояние системы, от датчиков поступает на диспетчерский пункт в виде набора числовых данных. Недостатком известной системы является применимость ее только для малых систем, поскольку при наличии большого количества датчиков диспетчер физически не может проконтролировать состояние системы. The prior art known (US patent 4387368) a method for remote monitoring of water supply systems. According to the known method, sensors are placed along the entire length of the water supply system, and information characterizing the state of the system is transmitted from the sensors to the control room in the form of a set of numerical data. A disadvantage of the known system is its applicability only for small systems, since in the presence of a large number of sensors, the dispatcher physically cannot monitor the state of the system.

Развитием известного способа (US, патент 4090193) явилось выведение информации датчиков на визуальный дисплей. Однако данный способ также применим только для малых объектов контроля. The development of the known method (US patent 4090193) was the display of sensor information on a visual display. However, this method is also applicable only to small objects of control.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения можно признать способ мониторинга (RU, патент 2087036), согласно которому датчики размещают на объектах контроля, информация от датчиков, характеризующая состояние объектов, поступает в виде числового кода на пульт оператора. Данный способ позволяет проводить математическую обработку поступившей информации, однако указанный способ не пригоден для сложных объектов контроля, характеризуемых большим количеством факторов. The closest analogue of the present invention can be recognized as a monitoring method (RU, patent 2087036), according to which the sensors are placed on the objects of control, information from the sensors characterizing the state of the objects is received in the form of a numerical code to the operator console. This method allows mathematical processing of the received information, however, this method is not suitable for complex objects of control, characterized by a large number of factors.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке способа автоматизированного управления инженерными системами, применимого для крупных диспетчерских постов. The technical problem solved by the present invention is to develop a method for automated control of engineering systems, applicable to large control rooms.

Технический результат, получаемый при реализации настоящего изобретения, состоит в облегчении условий работы работников крупных диспетчерских и вызванной этим оперативности в решении проблем систем жизнеобеспечения и служб коммунального хозяйства. The technical result obtained by the implementation of the present invention is to facilitate the working conditions of employees of large control rooms and the resulting efficiency in solving problems of life support systems and utilities.

Для получения указанного технического результата предложено при автоматическом управлении коммунальным хозяйством предварительно провести ранжирование происшествий с учетом предшествующего опыта работы, по степени опасности применительно к системам жизнеобеспечения и службам коммунального хозяйства выбрать не менее одного поста контроля на территории обслуживаемого района, соединить предпочтительно посредством проложенных кабельных сетей и/или радиосвязи посты контроля с интерфейсом компьютера диспетчерского пункта, организовать прием информации от постов контроля, сравнить полученную информацию с данными предварительного ранжирования, заложенными в программу компьютера диспетчерского пункта, ввести итоги сравнения в память компьютера и отразить итоги сравнения цветным сигналом на экране монитора, причем цветной сигнал на экране монитора соответствует уровню ранжирования, соответствующему информации, полученной с постов контроля, при этом желательно, чтобы в качестве постов контроля были использованы местные диспетчерские и/или посты контроля систем жизнеобеспечения и коммунальных служб, а нулевой уровень ранжирования соответствует темному экрану монитора и отсутствию происшествий по всей обслуживаемой территории. Предпочтительно, чтобы различным уровням ранжирования соответствовал одноцветный сигнал различной интенсивности. Однако допустимо, чтобы различным уровням ранжирования соответствовали различные цвета сигнала. В случае наличия более одного поста контроля желательно суммировать информацию о происшествиях и проводить сравнение суммарной информации со степенями ранжирования. Также при наличии более одного поста контроля желательно провести сравнение различных происшествий и учесть результаты этого сравнения при суммировании сведений о происшествиях. При ранжировании желательно установить уровень степени, при котором на экране монитора появляется визуальная информация, характеризующая происшествие. In order to obtain the indicated technical result, it is proposed to automatically prioritize incidents taking into account previous work experience in automatic management of public utilities, according to the degree of danger in relation to life support systems and public utilities, select at least one control post in the served area, preferably connect via established cable networks and / or radio communication control posts with the computer interface of the control room, organizing receive information from control posts, compare the received information with the preliminary ranking data stored in the control room computer program, enter the comparison results into the computer memory and reflect the comparison results with a color signal on the monitor screen, and the color signal on the monitor screen corresponds to the ranking level corresponding to the information obtained from control posts, while it is desirable that local control rooms and / or control posts of systems are used as control posts supply and utilities, and a zero level of ranking corresponds to the dark screen of the monitor and the absence of incidents throughout the served territory. It is preferable that different levels of ranking correspond to a single-color signal of different intensities. However, it is acceptable that different signal colors correspond to different ranking levels. If there is more than one control post, it is advisable to summarize information about incidents and compare the total information with the degrees of ranking. Also, if there is more than one control post, it is advisable to compare various incidents and take into account the results of this comparison when summarizing incident information. When ranking, it is desirable to establish the level of degree at which visual information characterizing the incident appears on the monitor screen.

Происшествия могут быть регистрируемы в более чем одной области применения. В этом случае проводят сравнение происшествий в различных областях применения и учитывают результаты сравнения при суммировании сведений о происшествиях. В этом случае желательно использовать более одного монитора, каждый из которых предназначен для определенной области применения. Однако возможно и использование разделения площади монитора на секторы, число которых также соответствует количеству областей применения и отражает состояние соответствующей области применения. В программе компьютера может быть предусмотрена возможность вызова на экран монитора визуальной информации с любого поста контроля. При этом вызванная информация может быть представлена в виде графического материала, таблицы или сигнала видеокамеры. Incidents can be recorded in more than one area of application. In this case, incidents are compared in different applications and the results of the comparison are taken into account when summarizing the incidents. In this case, it is desirable to use more than one monitor, each of which is designed for a specific application. However, it is possible to use the separation of the monitor area into sectors, the number of which also corresponds to the number of applications and reflects the state of the respective application. The computer program may provide for the ability to call on the monitor screen visual information from any control post. In this case, the called information can be presented in the form of graphic material, a table or a video camera signal.

Изобретение может быть реализовано следующим образом. The invention can be implemented as follows.

Центральная диспетчерская служба города предназначена контролировать состояние системы подачи холодной и горячей воды, технической воды в систему отопления, канализационного коллектора, а также трехфазного электропитания на промышленные предприятия и двухфазного электропитания на промышленные и коммунальные предприятия, а также на жилой массив. Ранжирование возможных происшествий, проведенное с учетом опыта предыдущей работы, привело к следующему набору (в баллах): отключение горячей воды в одном подъезде - 1, отключение горячей воды в многоквартирном доме - 5, отключение горячей воды в микрорайоне - 25, отключение холодной воды в одном подъезде - 5, отключение холодной воды в многоквартирном доме - 15, отключение холодной воды в микрорайоне - 60, отключение отопления в одной квартире - 3, отключение отопления в одном подъезде - 18, отключение отопления в многоквартирном доме - 70, отключение отопления в микрорайоне - 150, отключение любой воды на предприятии, на котором вода не используется в технологическом цикле, - 60, отключение любой воды на предприятии, на котором вода входит в технологический цикл, - 600, отключение отопления на предприятии - 120. Отключение трехфазного электропитания на предприятии, обладающем станочным парком, - 600, не обладающем станочным парком - 200, отключение двухфазного электропитания на предприятии - 200. Отключение воды или электропитания на предприятии с непрерывным режимом работы - 1000. Отключение электропитания в одной квартире в домах с газовыми плитами - 1, то же в домах с электроплитами - 5, отключение электропитания в одном подъезде в домах с газовыми плитами - 5, то же в домах с электроплитами - 30, отключение электропитания в многоквартирном доме с газовыми плитами - 25, то же в домах с электроплитами - 100, отключение электропитания в микрорайоне с газовыми плитами - 150, то же в микрорайоне с электроплитами - 700. Отключение лифта в подъезде - 10. Отключение коллектора канализации - 400. Полностью темный экран монитора соответствует полной исправности системы. Самопроизвольная подача информации на экран монитора соответствует величине происшествия (или происшествий), соответствующего 200 баллам. В качестве постов контроля использованы диспетчерские РЭУ, службы главного энергетика промышленных предприятий или приравненные к ним службы, а также служба контроля коллектора канализации. В постах контроля установлены периферийные терминалы, на которых ручным образом и/или автоматически регистрируют информацию о происшествиях. Периферийные терминалы посредством кабельных сетей и стандартных устройств согласования соединены с компьютером центральной диспетчерской. Программа компьютера центральной диспетчерской содержит сведения о ранжировании происшествий, а также о степени происшествий, при которой происходит автоматический вывод информации о происшествиях на монитор. В центральной диспетчерской установлены мониторы, контролирующие снабжение холодной и горячей водой, отопление, подачу двухфазного и трехфазного электропитания, лифтового хозяйства и канализационного коллектора. The central dispatch service of the city is designed to monitor the condition of the cold and hot water supply system, process water to the heating system, sewer, as well as three-phase power supply to industrial enterprises and two-phase power supply to industrial and municipal enterprises, as well as to the housing estate. The ranking of possible incidents, taking into account the experience of the previous work, led to the following set (in points): turn off hot water in one entrance - 1, turn off hot water in an apartment building - 5, turn off hot water in a microdistrict - 25, turn off cold water in one entrance - 5, turning off cold water in an apartment building - 15, turning off cold water in a neighborhood - 60, turning off heating in one apartment - 3, turning off heating in one entrance - 18, turning off heating in an apartment building - 70, turning off heating in the microdistrict - 150, shutdown of any water at the enterprise where water is not used in the technological cycle - 60, shutdown of any water at the enterprise where water is included in the technological cycle - 600, shutdown of heating at the enterprise - 120. Three-phase shutdown power supply at the enterprise with machine park - 600, without machine park - 200, two-phase power supply at the enterprise - 200. Power outage or power at the enterprise with continuous operation - 1000. Power outage Tanya in one apartment in houses with gas stoves - 1, the same in houses with electric stoves - 5, power outage in one entrance in houses with gas stoves - 5, the same in houses with electric stoves - 30, power outage in an apartment building with gas cookers - 25, the same in houses with electric stoves - 100, power outage in the microdistrict with gas stoves - 150, the same in the microdistrict with electric stoves - 700. Disable the elevator in the stairwell - 10. Disconnect the sewer collector - 400. The completely dark screen of the monitor corresponds to full service with tem. Spontaneous submission of information to the monitor screen corresponds to the magnitude of the incident (or incidents), corresponding to 200 points. As control posts, dispatching REUs, services of the chief power engineer of industrial enterprises or equivalent services, as well as a sewer collector control service were used. Peripheral terminals are installed in monitoring posts, on which incident information is manually and / or automatically recorded. The peripheral terminals are connected via cable networks and standard matching devices to the computer of the central control room. The computer program of the central control room contains information about the ranking of incidents, as well as the degree of incidents at which the information about incidents is automatically displayed on the monitor. Monitors controlling the supply of cold and hot water, heating, supply of two-phase and three-phase power supply, elevator facilities and sewage collector are installed in the central control room.

Ниже приведена хроника работы центральной диспетчерской в течение одной смены. Below is a chronicle of the central control room during one shift.

В 8 часов, в начале очередной смены работы диспетчерской, экраны мониторов, контролирующих работу трехфазного электропитания, канализационного коллектора и отопления, не показывали наличие происшествий. Монитор, контролирующий подачу холодной воды, имел цветовой сигнал интенсивностью свечения примерно 2%; монитор, контролирующий подачу горячей воды, имел интенсивность цветового сигнала примерно 5%, лифтового хозяйства 1%, двухфазного электропитания примерно 8%. Вызвав на экраны информацию, диспетчер установил, что в двух многоквартирных домах проводятся плановые ремонтные работы, еще в одном многоквартирном доме с газовыми плитами из-за аварии кабеля отключена электроэнергия. В 12 часов цветовой сигнал монитора, контролирующего подачу двухфазного электропитания, прекратился, что свидетельствовало об окончании ремонтных работ. В 14 часов 16 минут интенсивность цветового сигнала на экране монитора, контролирующего подачу холодной воды, увеличилась до 96%. Вызванная на экран монитора информация свидетельствовала о сбое в работе насосной станции, в результате которого три микрорайона оказались отключенными от холодной воды. В течение часа аварийные микрорайоны были подключены к резервным магистралям холодной воды с включением резервных насосов, и цветовой сигнал на экране монитора уменьшился до нулевого значения. В 17 часов 35 минут самопроизвольно включился экран монитора, контролирующий подачу трехфазного электропитания. Информация, появившаяся на экране монитора, свидетельствовала об аварии на заводской подстанции, в результате которой завод был отключен от питания трехфазным током с прекращением работы станочного парка. Через полтора часа авария была ликвидирована и сигнал с экрана монитора исчез. В течение смены наблюдались незначительные изменения в интенсивности свечения экранов мониторов, свидетельствующие о временных сбоях систем жизнеобеспечения. В результате из 24 часов смены диспетчер был в состоянии физического и эмоционального напряжения менее трех часов. Это привело к уменьшению утомляемости диспетчера, что позволило ему в случае необходимости (т. е. серьезной аварийной ситуации) более эффективно руководить ремонтными работами и обеспечить практически бесперебойную работу систем. At 8 o’clock, at the beginning of the next shift in the control room, the screens of the monitors that control the operation of the three-phase power supply, sewage collector and heating did not indicate the presence of incidents. The monitor controlling the supply of cold water had a color signal with an intensity of about 2%; the monitor controlling the supply of hot water had a color signal intensity of about 5%, elevator facilities 1%, two-phase power supply about 8%. Having called up information on the screens, the dispatcher found that scheduled repair work was being carried out in two apartment buildings, and electricity was cut off in another apartment building with gas stoves due to a cable accident. At 12 o’clock, the color signal of the monitor controlling the supply of two-phase power supply stopped, indicating the completion of repair work. At 14 hours 16 minutes, the intensity of the color signal on the screen of the monitor controlling the supply of cold water increased to 96%. The information called up on the monitor screen indicated a malfunction of the pumping station, as a result of which three micro-districts were disconnected from cold water. Within an hour, the emergency micro-districts were connected to the backup cold water mains with the backup pumps turned on, and the color signal on the monitor screen decreased to zero. At 17 hours 35 minutes, the monitor screen spontaneously turned on, monitoring the supply of three-phase power. The information that appeared on the screen of the monitor testified to the accident at the factory substation, as a result of which the plant was disconnected from the power supply by a three-phase current with the shutdown of the machine park. After an hour and a half, the accident was eliminated and the signal from the monitor screen disappeared. During the shift, slight changes in the intensity of the glow of the monitor screens were observed, indicating temporary malfunctions of life support systems. As a result, of the 24 hours of the shift, the dispatcher was in a state of physical and emotional stress for less than three hours. This led to a decrease in the fatigue of the dispatcher, which allowed him, in case of need (i.e., a serious emergency), to more efficiently manage repair work and ensure almost uninterrupted operation of the systems.

Claims

1. A method for the automated management of engineering systems, including the creation of at least one control post on the territory of the served area and the transmission of information from them to the operator, characterized in that the incidents are pre-ranked according to the degree of danger, the control posts are connected via paperless storage media to the control room computer interface , register using computer information about incidents in the area of the control post, compare the information received with the data preliminary ranking, embedded in the computer program, enter the results of the comparison into the computer memory and reflect the results of the comparison with a color signal on the monitor screen, while the color signal on the monitor screen corresponds to the level of ranking, and the zero level of ranking corresponds to the dark screen of the monitor, according to this information decide about the need for repairs.

2. The method according to claim 1, characterized in that the control posts are connected to the computer interface via cable networks and / or radio communications.

3. The method according to claim 1, characterized in that as control posts use local dispatching and / or monitoring posts of life support systems and utilities.

4. The method according to claim 1, characterized in that the color signal differs in intensity for different levels of ranking.

5. The method according to claim 1, characterized in that in the presence of more than one control post summarize information about incidents.

6. The method according to claim 1, characterized in that when ranking the level is set, upon reaching which the visual information characterizing the incident appears on the monitor.

7. The method according to claim 1, characterized in that the incident is recorded in more than one area of application.

8. The method according to claim 6, characterized in that more than one monitor is used, each of which is designed for a specific application.

9. The method according to claim 6, characterized in that the area of the monitor is divided into sectors, the number of which corresponds to the number of controlled applications.

10. The method according to claim 1, characterized in that the computer program provides the ability to call visual information to the monitor from any control point.

11. The method according to claim 9, characterized in that the called visual information is a graphic material.

12. The method according to claim 9, characterized in that the called information is a table.

13. The method according to claim 9, characterized in that the called information is a video signal coming from a video camera located at the control post.