ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΚΟΝΤΟΖΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ

Transcript

1 ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Επέκταση και Αναβάθμιση συστημάτων τηλεμετρίας και r c* r r cy r αυτοματισμών στο δίκτυο ύδρευσης και αποχέτευσης της πόλης της Καβάλας ΚΟΝΤΟΖΟΥΔΗΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ Επιβλέπων καθηγητής: ΒΡΑΔΕΛΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ 1

2 Ομάδα μελέτης Για την ολοκλήρωση της παρούσας μελέτης, στάθηκε πολύτιμη η παροχή στοιχείων, ιδεών και απόψεων από το προσωπικό της ΔΕΥΑΚ. Εκ μέρους της ΔΕΥΑΚ συνεργάστηκαν οι: Ιωάννης Χατζηιωάννου ( Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός, Διευθυντής ΔΕΥΑΚ) Άγγελος Λογκάρης Υπηρεσίας ΔΕΥΑΚ) ( Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός, Διευθυντής Τεχνικής Μιράνα Σαμσούνογλου (Διπλ. Χημικός Μηχανικός, Προϊστάμενη Εγκαταστάσεων Βιολογικού Καθαρισμού ΔΕΥΑΚ) Λευτέρης Γιαρέλης (Διπλ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, Σύμβουλος Διοίκησης και Τεχνικών Υπηρεσιών ΔΕΥΑΚ) Κυριάκος Σιδέρης (Διπλ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός, Σύμβουλος Διοίκησης και Τεχνικών Υπηρεσιών ΔΕΥΑΚ) Στέλιος Κιουλούρης (Μηχανολόγος Τ.Ε., Προϊστάμενος Ύδρευσης ΔΕΥΑΚ) Γιώργος Μαντέσος (Μηχανολόγος Τ.Ε., ΔΕΥΑΚ) Προϊστάμενος Αποχέτευσης Νίκος Μποζάνης (Ηλεκτρολόγος Τ.Ε., Προϊστάμενος Βιολογικού Καθαρισμού Παληού, ΔΕΥΑΚ) Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω τον καθηγητή κύριο Ιωάννη Βραβέλη για τις γνώσεις και τη βοήθεια που μου παρείχε σε όλη τη διάρκεια προετοιμασίας της πτυχιακής εργασίας αλλά και καθ όλη την διάρκεια των σπουδών μου. 2

3 1.1 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ, ΟΡΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Η Τεχνική Περιγραφή της μελέτης χωρίζεται σε έξι (6) Κεφάλαια. Το Κεφάλαιο 1 έχει εισαγωγικό χαρακτήρα, ενώ στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζεται η περιγραφή του υφιστάμενου συστήματος ύδρευσης της ΔΕΥΑ Καβάλας. Στο Κεφάλαιο 3 γίνεται η γενική τεχνική περιγραφή του συστήματος Τηλεμετρίας της ΔΕΥΑΚ. Στα Κεφάλαια 4 έως και 6 παρουσιάζονται οι προδιαγραφές λειτουργίας των επιμέρους υποσυστημάτων, (ΤΣ, ΤΣΑΚ, ΤΣΑΠ, Τηλεπικοινωνιακών διατάξεων, ΚΣΕ, ΠΣΕ και ΦΣΕ) με έμφαση στις προδιαγραφές του σχετικού λογισμικού. Θα ακολουθηθεί σε όλη την τεχνική Μελέτη η εξής βασική ορολογία: (ΚΣΕ) Κεντρικός Σταθμός Ελέγχου (Ο Κεντρικός σταθμός ελέγχου του δικτύου που βρίσκεται στις εγκαταστάσεις της ΔΕΥΑΚ) (ΠΣΕ) Περιφερειακοί Σταθμοί Ελέγχου (Βρίσκονται στις εγκαταστάσεις Βιολογικών καθαρισμών Καβάλας, Παληού και Κεντρικό Αντλιοστάσιο Ύδρευσης - ΚΑΥ) (ΦΣΕ) Φορητός Σταθμός Ελέγχου (τύπος Laptop PC βιομηχανικών προδιαγραφών, διασυνδεδεμένος στο δίκτυο της ΔΕΥΑΚ) (ΤΣ) Νέος Τοπικός Σταθμός Ύδρευσης (Σταθμός δικτύου Τροφοδοσίας της πόλης - ή κεφαλή δικτύου - πλήρως λειτουργικά αυτοματοποιημένος) (ΤΣΑΚ) Νέος Τοπικός Σταθμός Αποχέτευσης διασυνδεδεμένος με τον Βιολογικό Καθαρισμό (ΤΣΑΠ) Νέος Τοπικός Σταθμός Αποχέτευσης διασυνδεδεμένος με τον Βιολογικό Καθαρισμό ΠΑΛΗΟΥ (επίσης το SCADA του Βιολογικού ΠΑΛΗΟΥ αντικαθήσταται με νέο πλήρως λειτουργικά αυτοματοποιημένο PLC και αναβαθμίζεται) (ΤΣΑ) Τοπικοί Σταθμοί Αποχέτευσης δηλ. το σύνολο των ΤΣΑΚ και ΤΣΑΠ (ΣΜΔ) Σημείο καταγραφής παραμέτρων εσωτερικών δικτύων διανομής νερου. (ΚΑΥ) Κεντρικό Αντλιοστάσιο Ύδρευσης (Αμησιανών) (ΔΚΣ) Δεξαμενή Κεφαλής Σύραγγος (ΣΕΛΚ) Σταθμό Επεξεργασίας Λυμάτων Καβάλας (ΣΕΛΠ) Σταθμό Επεξεργασίας Λυμάτων Παληού (ΔΙΚΤΥΟ της ΔΕΥΑΚ) Το δίκτυο μεταφοράς δεδομένων και αφορά: - (ΑΣΥΡΜΑΤΟ ΔΙΚΤΥΟ) Το δίκτυο ασύρματης ζεύξης των ΤΣ, με τον ΚΣΕ. - (PLC) Programmable Logic Controller. Η βιομηχανική μονάδα συλλογής δεδομένων και αυτοματοποίησης ενός Τοπικού Σταθμού (ΤΣ ή/ και ΤΣΑΚ/ΤΑΣΠ) - ADSL Hellas Online κλπ) γραμμής μεταφοράς δεδομένων υψηλής χωρητικότητας. GPRS/3G ασύρματη μεταφορά δεδομένων μέσω παροχέα κινητής τηλεφωνίας. 3

4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.2 ΣΚΟΠΟΣ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Σκοπός της παρούσας τεχνικής μελέτης είναι ο προσδιορισμός των τεχνικών απαιτήσεων της ΔΕΥΑΚ για την εγκατάσταση σύγχρονων συστημάτων ποσοτικής και ποιοτικής διαχείρισης και ελέγχου των υδάτινων πόρων και του συστήματος διαχείρισης λυμάτων τα οποία είναι και ο τελικός διαχειριστικός στόχος της Υπηρεσίας στα πλαίσια της πλήρους εφαρμογής των νέων τεχνολογιών. Το αντικείμενο της παρούσης τεχνικής μελέτης στην τεχνική προδιαγραφή θα καλείται : «Επέκταση και αναβάθμιση συστημάτων τηλεμετρίας και αυτοματισμών στο δίκτυο ύδρευσης και αποχέτευσης της πόλης της Καβάλας» 4

5 Ο βασικός σκοπός της ΔΕΥΑΚ είναι η συγκέντρωση των πληροφοριών από όλες τις εγκαταστάσεις Ύδρευσης, Αποχέτευσης και Βιολογικών καθαρισμών σε Κέντρο Ελέγχου από όπου θα γίνεται η καθημερινή λειτουργία και η συνολική επεξεργασία των πληροφοριών. Σε συνδυασμό με το σύστημα διαχείρισης Υδατικών Πόρων και την ηλεκτρονική αποτύπωση του δικτύου μεταφοράς και διανομής νερού θα οδηγήσει, μέσω κατάλληλου λογισμικού στην άμεση σφαιρική παρουσίαση των αποθεμάτων, της κατανάλωσης, του ισοζυγίου νερού την παρακολούθηση της ποιότητας νερού και στην δραστική μείωση του λειτουργικού κόστους. Ακολούθως και μέσα από την αποκτηθείσα εμπειρία στην κατάστρωση καθημερινού πλάνου οι μηχανικοί θα επιτύχουν την βέλτιστη λειτουργία του υδροδοτικού συστήματος που ελέγχει η ΔΕΥΑΚ. Η μελέτη προβλέπει: Τον εκσυγχρονισμό του συνόλου των Η/Μ εγκαταστάσεων των αντλιοστασίων, Γεωτρήσεων, προωθητικών συγκροτημάτων και Δεξαμενών - συμπεριλαμβανομένων αυτών που περιλαμβάνονται στο υφιστάμενο δίκτυο τηλεμετρίας - ώστε να εφαρμοσθεί ο τηλεέλεγχος και η αυτοματοποίησή τους. Περιλαμβάνονται συνολικά (28) εγκαταστάσεις. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΤΣ (Τοπικοί Σταθμοί Ύδρευσης). Τον εκσυγχρονισμό του συνόλου των Η/Μ εγκαταστάσεων των αντλιοστασίων Αποχέτευσης δικτύου Καβάλας ώστε να εφαρμοσθεί ο τηλεέλεγχος (SCADA) και η αυτοματοποίησή τους. Περιλαμβάνονται συνολικά (15) εγκαταστάσεις περιλαμβανομένου και του νέου συστήματος αυτοματισμού του Βιολογικού Καθαρισμού Καβάλας όπως και (5) αντλιοστασίων αποχέτευσης μη διασυνδεδεμένων στο κύριο δίκτυο. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΤΣΑΚ (Τοπικοί Σταθμοί Αποχέτευσης Καβάλας). Τον εκσυγχρονισμό του συνόλου των Η/Μ εγκαταστάσεων των αντλιοστασίων Αποχέτευσης δικτύου Παληού ώστε να εφαρμοσθεί ο Τηλεέλεγχος (SCADA) και η αυτοματοποίησή τους. Περιλαμβάνονται συνολικά (13) εγκαταστάσεις περιλαμβανομένης και της αντικατάστασης του συστήματος αυτοματισμού του Βιολογικού Καθαρισμού Παληού. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΤΣΑΠ (Τοπικοί Σταθμοί Αποχέτευσης Παληού). 5

6 Την εγκατάσταση νέων οργάνων και συστημάτων αυτοματισμών για την βελτιστοποίηση της λειτουργίας των αντλητικών συγκροτημάτων και ελαχιστοποίηση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας μέσω εγκατάστασης μετρητών ενέργειας, Inverters, soft starters, μετασχηματιστών και εξειδικευμένων λογισμικών διαχείρισης ενέργειας στο σύνολο των ενεργοβόρων εγκαταστάσεων της ΔΕΥΑΚ. Την εγκατάσταση νέων οργάνων μέτρησης και ρύθμισης της υδραυλικής λειτουργίας του δικτύου ύδρευσης (μεταφορά νερού από το Εξωτερικό δίκτυο και διανομή νερού στα δημοτικά διαμερίσματα) και της μέτρησης του ισοζυγίου νερού σε όλα τα στάδια μεταφοράς του ( παραγόμενου - διακινούμενου - καταναλισκόμενου) κυρίως μέσω : 1. Της εγκατάστασης οργάνων μέτρησης παροχής και στάθμης δεξαμενών, πίεσης αγωγών και ηλεκτροβανών ρύθμισης της παροχής νερού προς και από τις δεξαμενές διέλευσης και αποθήκευσης στις κεφαλές του δικτύου (αντλιοστάσια, δεξαμενές). 2. Την κατάρτιση και εφαρμογή ενός καταλλήλου υδραυλικού στρατηγικού και λεπτομερούς μοντέλου προσομοίωσης και τον επανασχεδιασμό νέων ζωνών τροφοδοσίας και ελέγχου διαρροών με στόχο την βελτίωση της τροφοδοσίας της πόλης της Καβάλας με ένα ορθολογικότερο σύστημα ύδρευσης. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΣΜΔ (Σημεία Μέτρησης Διαρροών). Την εγκατάσταση Κεντρικού Συστήματος Ελέγχου και Διαχείρισης (ΚΣΕ) που στοχεύει στη συγκέντρωση όλων των στοιχείων από τις τοπικές εγκαταστάσεις και στη συνολική επεξεργασία τους με σκοπό την άμεση και σφαιρική παρουσίαση των ισοζυγίων νερού, την διαχείριση του συστήματος υπό καθεστώς λειψυδρίας, την ανάλυση δεδομένων για διαχείριση των αποθεμάτων, τη χάραξη στρατηγικής, την πρόγνωση της ζήτησης, την υποστήριξη αποφάσεων και κανόνων λειτουργίας των υδατικών πόρων. Επίσης προβλέπεται η εγκατάσταση τριών (3) Περιφερειακών Σταθμών Ελέγχου (ΠΣΕ), που θα περικλείει όλες τις εγκαταστάσεις και υποσυστήματα, τόσο τα νέα, όσο και τα υπάρχοντα με στόχο την λειτουργία των εγκαταστάσεων και από αυτές τις επιστασίες παράλληλα αυτής του ΚΣΕ ή/και αυτόνομα ανάλογα με το Διοικητικό μοντέλο λειτουργίας του συνολικού συστήματος που θα επιλέξη η ΔΕΥΑΚ. Οι ενδεδειγμένες τοποθεσίες των ΚΣΕ και τριών ΠΣΕ είναι τα γραφεία της ΔΕΥΑΚ, το καυ και οι δύο Βιολογικοί Καθαρισμοί αντίστοιχα. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΚΣΕ και ΠΣΕ. 6

7 2.3.3 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΔΙΑΡΡΟΩΝ Σήμερα ο τρόπος επέμβασης και αντιμετώπισης των διαρροών και των λοιπών βλαβών του δικτύου είναι παθητικός, δηλαδή υπάρχουν συνεργεία ελέγχου διαρροών τα οποία επεμβαίνουν στο δίκτυο όταν αναφερθεί βλάβη ή εμφανής διαρροή, και στην περίπτωση που είναι αφανής η διαρροής η Υπηρεσία διαθέτει κομπιούτερ αφανών διαρροών με γεόφωνο και ανιχνευτή Μετάλλων όπου με την Βοήθεια τους Εντοπίζεται η Διαρροή τόσο στο Εξωτερικό όσο και Εσωτερικό Δίκτυο. 2.4 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΔΙΚΤΥΟ ΥΔΡΕΥΣΗΣ Τμήματα του εξωτερικού υδραγωγείου της ΔΕΥΑΚ υποστηρίζονται από διάφορες εγκαταστάσεις αυτοματισμού, με τα οποία διευκολύνεται η λειτουργία των γεωτρήσεων, δεξαμενών, αντλιών κλπ Βασική λειτουργία των συστημάτων που υπάρχουν είναι ο έλεγχος της στάθμης δεξαμενών ώστε να μην λειτουργούν αντλίες οι οποίες δεν χρειάζονται. Τέτοια συστήματα είναι ενσύρματα και ασύρματα και βρίσκονται στο Κεντρικό Αντλιοστάσιο Ύδρευσης (ΚΑΥ) στην Δεξαμενή Κεφαλής Σύραγγος στις Δεξαμενές Νοσοκομείου, Δασαρχείου, Δ125, Δ120, Δ165, στο αντλιοστάσιο Υψηλής Ζώνης και στην Δεξαμενή Χαλκερού. Στα άλλα Δημοτικά Διαμερίσματα δεν υπάρχει σύστημα αυτοματισμού και είναι Χειροκίνητος, ο έλεγχος της στάθμης των Δεξαμενών, πραγματοποιείται με τον επιτόπου έλεγχο της στάθμης από άνθρωπο της Υπηρεσίας, ώστε να διανύσει από 5 χιλιόμετρα έως 25 χιλιόμετρα για το άνοιγμα ή κλείσιμο βανών ή αντλιών ΔΙΚΤΥΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ- ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΙ Το σύστημα προσαγωγής λυμάτων (Δίκτυο Αποχέτευσης) στους Βιολογικούς Καθαρισμούς Καβάλας και Παληού υποστηρίζονται από διάφορες εγκαταστάσεις αυτοματισμού, με τα οποία διευκολύνεται η λειτουργία των αντλιών προώθησης λυμάτων σε όλα τα αντλιοστάσια. Βασική λειτουργία των συστημάτων αυτοματισμού αποχέτευσης που υπάρχουν είναι ο έλεγχος της στάθμης φρεατίων αναρρόφησης λυμάτων ώστε να λειτουργεί η προώθηση των λυμάτων απρόσκοπτα. Ο Βιολογικός καθαρισμός Καβάλας έχει εν λειτουργία πλήρες σύστημα SCADA σύγχρονης τεχνολογίας το οποίο και θα παραμείνει χωρίς περαιτέρω αναβαθμίσεις. Θα ενσωματωθεί όμως πλήρως στο νέο SCADA ως ένα ενιαίο λειτουργικά υποσύστημα. Το έτος 2006 εγκαταστάθηκε πλήρες αλλά δυσλειτουργούν σύστημα Τηλεμετρίας στα αντλιοστάσια Καρβάλης ΑΚ1 έως ΑΚ 4 το οποίο θα αντικατασταθεί εν μέρει. 7

8 2.5 ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΑΣ ΔΙΚΤΥΟ ΥΔΡΕΥΣΗΣ Το κεντρικό σύστημα τηλεμετρίας βρίσκεται στις εγκαταστάσεις του ΚΑΥ για το Δίκτυο Ύδρευσης ΔΕΥΑΚ. Εκεί έχει εγκατασταθεί κεντρικός σταθμός που με ασύρματη ζεύξη και ενσύρματη ζεύξη ελέγχει 4 σταθμούς τηλεμετρίας. Κύριο χαρακτηριστικό των ήδη εγκατεστημένων συστημάτων, αποτελεί η αντικατάσταση του PLC αυτοματισμού και του επικοινωνιακού συστήματος ώστε να ενταχθεί σε μία ενιαία φιλοσοφία κεντρικής διαχείρισης με το νέο σύστημα εντασσόμενο στο ενιαίο τεχνολογικό επίπεδο και φιλοσοφία λειτουργίας το υπό κατασκευή σύστημα ΔΙΚΤΥΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ- ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΙ Το κεντρικό σύστημα τηλεμετρίας βρίσκεται στις εγκαταστάσεις των Δύο Βιολογικών καθαρισμών (Καβάλας και Παληού) ως δύο ανεξάρτητα συστήματα. Εκεί έχουν εγκατασταθεί κεντρικοί σταθμοί που με ασύρματη ζεύξη και ενσύρματη ζεύξη ελέγχουν τους αντίστοιχους σταθμούς τηλεμετρίας. Οι ήδη εγκατεστημένοι τ ΣΑκ/ΤΣΑΠ είναι οι ακόλουθοι: ΤΟΠΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟ ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 1 ΤΣΑΚ 1 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α1 2 ΤΣΑΚ 2 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α2 3 ΤΣΑΚ 3 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α3 4 ΤΣΑΚ 4 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α4 5 ΤΣΑΚ 5 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α5 6 ΤΣΑΚ 6 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ1 7 ΤΣΑΚ 7 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ2 8 ΤΣΑΚ 8 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ3 9 ΤΣΑΚ 9 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ4 10 ΤΣΑΚ 10 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΟΠΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΣ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟ ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 1 ΤΣΑΠ 1 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ1 2 ΤΣΑΠ 2 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ2 3 ΤΣΑΠ 3 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ3 4 ΤΣΑΠ 4 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ4 5 ΤΣΑΠ 5 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ5 6 ΤΣΑΠ 6 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ6 8

9 7 ΤΣΑΠ 7 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ7 8 ΤΣΑΠ 8 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ8 9 ΤΣΑΠ 9 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ9 10 ΤΣΑΠ 10 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ10 11 ΤΣΑΠ 11 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΠ1 12 ΤΣΑΠ 12 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΠ2 13 ΤΣΑΠ 13 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΠΑΛΗΟΥ Σημ: Το σύστημα SCADA στον ΤΣΑΚ10 θα παραμείνει ως έχει και θα ενσωματωθεί πλήρως στο νέο συνολικό σύστημα. Το σύστημα SCADA στον ΤΣΑΠ13 θα αντικατασταθεί στο σύνολο του. 9

10 3. ΓΕΝΙΚΗ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΑΣ 3.1 ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Γενικές αρχές Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζεται το Συνολικό σύστημα διαχείρισης Υδάτινων Πόρων της ΔΕΥΑΚ. το οποίο είναι και ο τελικός διαχειριστικός στόχος της Υπηρεσίας στα πλαίσια της πλήρους εφαρμογής των νέων τεχνολογιών. Οι προδιαγραφές των επιμέρους υποσυστημάτων του συστήματος τηλεελέγχου - τηλεχειρισμού (SCADA) περιγράφονται και αναλύονται διεξοδικά στα επόμενα κεφάλαια. Το πλέον πολύπλοκο από διαχειριστικής άποψης είναι το σύστημα Ύδρευσης. Το σύστημα ύδρευσης της ΔΕΥΑΚ, θεωρούμενο ως σύνολο, χαρακτηρίζεται από τα πολλά ξεχωριστά δημοτικά διαμερίσματα που υπάρχουν στο Δήμο, όπου οδηγούν το νερό σε πολλές δεξαμενές Αποθήκευσης. Το μεγαλύτερο ενδιαφέρον επικεντρώνεται στους ΤΣ ΚΑΥ, ΔΚΣ και τις δεξαμενές Δ120, Δ125, Δ160. Αυτές οι θέσεις αποθήκευσης παρέχουν αποθέματα νερού για μεταφορά σύμφωνα με τις ανάγκες, με βαρύτητα ή με άντληση, ώστε να ικανοποιήσουν αντίστοιχα τις απαιτήσεις λειτουργίας του ΚΑΥ και τελικά τους καταναλωτές. Αυτές οι διαφορετικές θέσεις αποθήκευσης λειτουργούν σε πολύ διαφορετικές χρονικές κλίμακες. Η ανάγκη αποθήκευση είναι κρίσιμη σε ετήσιο επίπεδο και εξαρτάται από την ένταση μίας ξηρασίας, ενώ, όπως προαναφέρθηκε, η αποθήκευση των γεωτρήσεων είναι κρίσιμη σε επίπεδο ολίγων Ωρών, εξαρτώμενη από το μέγεθος της ημερήσιας αιχμής κατά την διάρκεια ενός καύσωνα. Κατά συνέπεια, υπάρχουν τρεις διακριτές περιοχές που έχουν διαφορετικές απαιτήσεις διαχείρισης και ελέγχου και οι οποίες αποσυνδέονται η μία από την άλλη από την εκτονωτική επίδραση της αποθήκευσης, αλλά παρόλα αυτά απαιτούν ολοκληρωμένη διαχείριση, με εξασφάλιση της συνέχειας μεταξύ τους, χρησιμοποιώντας προδιαγεγραμμένους τρόπους και κανόνες λειτουργίας οι οποίοι είναι απόλυτα σταθεροί για τις τρεις διακριτές περιοχές Μεταφορά ύδατος και επεξεργασία ποιοτικών παραμέτρων. Διανομή ύδατος. Στο Συνημμένο σχέδιο στο φαίνονται οι αρχές του Συστήματος Κεντρικής Διαχείρισης, από το οποίο απορρέει και ο σχεδιασμός όλων των επενδύσεων εκσυγχρονισμού και διαχείρισης λειτουργίας του υδροδοτικού συστήματος της ΔΕΥΑΚ Στο σχήμα αυτό φαίνεται όλη η "Παραγωγική διαδικασία της ΔΕΥΑΚ από τη συλλογή του νερού μέχρι την διανομή του. Μετά τις φυσικές διεργασίες που σχετίζονται με τους υδατικούς πόρους, ακολουθούν οι "Τεχνητές διεργασίες που συναρτώνται με την μεταφορά νερού και την διανομή του. Η εποπτεία και ο έλεγχος αυτών των διαδικασιών, οδηγεί σε αποτελεσματική λειτουργία και ορθολογικό προγραμματισμό των αντίστοιχων υποσυστημάτων μεταφοράς, ποιοτικής επεξεργασίας και διανομής ύδατος. Το σύστημα διανομής κατευθύνεται από την διακύμανση της ημερήσιας ζήτησης. 10

11 Το σύστημα μεταφοράς και ποιοτικής επεξεργασίας για να ικανοποιεί το σύστημα διανομής με αποτελεσματικό τρόπο θα πρέπει να ρυθμίζει τις ποσότητες άντλησης υπογείων νερών, τα υδραγωγεία μεταφοράς και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά νερού. Η ρύθμιση αυτή επιτυγχάνεται με την εγκατάσταση αξιόπιστων μετρητικών συστημάτων, οι πληροφορίες των οποίων συγκεντρώνονται σε επιλεκτικά σημεία του υδροδοτικού συστήματος, μαζί με αντίστοιχες πληροφορίες σχετικές με τη δίαιτα των υδατικών πόρων. Για να είναι άμεσα αξιοποιήσιμες οι συλλεγόμενες πληροφορίες θα πρέπει με τη σειρά τους να εγκατασταθούν συστήματα τηλεελέγχου και τηλεχειρισμού, ώστε το εντεταλμένο προσωπικό λειτουργίας διαφόρων επιπέδων, να είναι σε θέση να δρομολογεί αποτελεσματικά και αξιόπιστα τους κατάλληλους χειρισμούς που είναι ενταγμένοι στους επί μέρους και τους γενικούς στόχους της Επιχείρησης (ασφάλεια, υδατοποιότητα, μειωμένο κόστος κλπ.). Η δημιουργία ενός Συστήματος Κεντρικής Διαχείρισης (Central Management System - συντομογραφικά CMS) στοχεύει στη συγκέντρωση όλων των στοιχείων από τα επί μέρους κέντρα εποπτείας και στη συνολική επεξεργασία τους με σκοπό την άμεση και σφαιρική παρουσίαση των ισοζυγίων νερού, την διαχείριση του συστήματος υπό καθεστώς λειψυδρίας, την ανάλυση δεδομένων για διαχείριση των αποθεμάτων, τη χάραξη στρατηγικής, την πρόγνωση της ζήτησης, την υποστήριξη αποφάσεων και κανόνων λειτουργίας των υδατικών πόρων. Γενικές αρχές Κεντρικού Διαχειριστικού Συστήματος (CMS) Όπως έχει αναφερθεί και προηγούμενα κύριος σκοπός του συστήματος τηλεμετρίας είναι η ορθολογική χρήση των υδάτινων πόρων και η εξοικονόμηση ενέργειας. Με την υφιστάμενη κατάσταση οι γεωτρήσεις λειτουργούν χωρίς κανένα προγραμματισμό Με μοναδικό γνώμονα την πληρότητα των δεξαμενών ώστε να μην υπάρξουν φαινόμενα έλλειψης νερού. Έτσι μια και δεν υπάρχουν τηλεμετρικά δεδομένα ούτε για την πληρότητα των δεξαμενών ούτε για την ζήτηση της πόλης γίνεται σπατάλη τόσο της ενέργειας όσο και των υδάτινων πόρων. Με την χρήση του ζητούμενου συστήματος τα φαινόμενα αυτά θα εκλείψουν μια και οι χειριστές θα γνωρίζουν σε κάθε στιγμή το υδατικό ισοζύγιο και θα χρησιμοποιούν την πλέον κατάλληλη κάθε φορά γεώτρηση (από άποψη παροχής αλλά και από άποψη οικονομίας ) Ώστε να τροφοδοτήσουν την πόλη. Αναλυτικά αυτό θα επιτευχθεί με την χρήση διαφορετικών και παραμετροποιήσιμων σεναρίων υδροδότησης που θα καθορίζονται κάθε φορά από τον ΚΣΕ. Σε επίπεδο ΤΣ όπως αναφέρεται και παρακάτω στον πίνακα του PLC θα υπάρχει επιλογικός διακόπτης 3 θέσεων (PLC-OFF-ΤΟΠΙΚΑ). Η θέση τοπικά είναι θέση στην οποία η αντλία εκκινεί και σταματά από τους ήδη υπάρχοντες διακόπτες START και STOP χωρίς να ελέγχεται από το PLC. 11

12 Η θέση αυτή θα χρησιμοποιείτε για δοκιμές π.χ. της αντλίας η για λειτουργία σε έκτακτη ανάγκη (π.χ. βλάβη PLC). Η θέση OFF θα αποκλείει την λειτουργία της αντλίας είτε από PLC είτε χειροκίνητα. Στην θέση PLC η αντλία θα εντολοδοτείτε από το PLC με βάση σενάριο που θα καθορίζει ο χειριστής. Απαιτούνται τα παρακάτω σενάρια. 1.Τηλεχειρισμός. Σύμφωνα με αυτό το σενάριο ο χειριστής ξεκινά και σταματά την αντλία σαν να επενεργούσε στα μπουτόν START και STOP του συμβατικού αυτοματισμού. 2. Λειτουργία με στάθμες. Σύμφωνα με αυτήν τη λειτουργία το PLC εκκινεί και σταματά την αντλία με βάση στάθμη δεξαμενής η οποία θα είναι παραμετρικά οριζόμενη. Έτσι αρχικά θα αποφεύγονται φαινόμενα υπερχείλισης αλλά και θα μπορέσει με την βοήθεια των καταγραφών στην βάση δεδομένων να δημιουργηθεί το προφίλ ζήτησης της πόλης στην διάρκεια διαφόρων χρονικών στιγμών. 3. Χρονική λειτουργία. Ένας επιπλέον τρόπος λειτουργίας θα είναι η χρονική λειτουργία των αντλιοστασίων. Σύμφωνα με αυτήν για κάθε αντλία θα υπάρχει ένας πίνακας ημιώρων στον οποίο ο χειριστής θα σημειώνει τα ημίωρα που επιθυμεί να λειτουργεί η αντλία. Έτσι με βάση την εμπειρία που θα αποκτηθεί από την προηγούμενη φάση για τις ανάγκες της πόλης ο χειριστής θα μπορεί να επιλέξει το βέλτιστο χρόνο-διάστημα για την λειτουργία της αντλίας. 3.2 ΟΡΓΑΝΑ - ΤΗΛΕΕΛΕΓΧΟΙ/ΤΗΛΕΧΕΙΡΙΣΜΟΙ - ΑΥΤΟΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΥ και ΔΚΣ Το έργο αυτό αφορά τα αντλητικά συγκροτήματα του Κεντρικού Αντλιοστασίου Ύδρευσης (ΚΑΥ) και μεταφοράς μέσω της δεξαμενής διέλευσης Κεφαλής Σήραγγας (ΔΚΣ) κυρίως χλωριωμένου νερού προς τα υδραγωγεία του Δήμου. Οι αναγκαίες εργασίες αυτοματοποίησης του συμβατικού εξοπλισμού αφορά την προμήθεια του εξοπλισμού και λογισμικού SCADA. Συγκεκριμένα το έργο αποτελείται από: Εξοπλισμό Ηλεκτρολογικό όπως Μ/Σ με πίνακες Μ.Τ., Ρυθμιστές στροφών αντλιών( INVERTER) κλπ Συστήματα αερίου Χλωρίωσης νερού Εξοπλισμό Τοπικού Αυτοματισμού αντλητικών συγκροτημάτων μέσω διατάξεων τύπου PLC. Διασύνδεση των PLC μέσω ασύρματης ζεύξης με το Κέντρο Ελέγχου. Εγκατάσταση του Κέντρου Ελέγχου Λειτουργίας και εποπτείας των εγκαταστάσεων. 12

13 Κεντρικές εγκαταστάσεις ΔΕΥΑΚ και Δεξαμενές Τα έργα αυτοματισμού και SCADA αφορούν τις εγκαταστάσεις Ύδρευσης εντός των ορίων του Δήμου κυρίως έχουν σκοπό: Την εφαρμογή σύγχρονων μεθόδων διαχείρισης Δικτύων Αναλυτικά τα έργα περιλαμβάνουν για τις επιμέρους εγκαταστάσεις : Εγκατάσταση και προμήθεια οργάνων και αισθητηρίων μέτρησης ποιοτικών χαρακτηριστικών νερού, παροχής κλπ. Εγκατάσταση ηλεκτρολογικών πινάκων και PLC. Εγκατάσταση ασύρματου δικτύου Ethernet για την μετάδοση των πληροφοριών. Εγκατάσταση κεντρικού σταθμού ελέγχου συνολικής εποπτείας της εγκατάστασης. Επέκταση του δικτύου τηλεμετάδοσης. Εκσυγχρονισμό συστημάτων μέτρησης στάθμης, σύνδεση νέων και παλαιών χλωριωτών, και προμήθειες πληροφοριακού εξοπλισμού. Επιπλέον σε ορισμένες εγκαταστάσεις προβλέπεται: Εγκατάσταση οργάνων μέτρησης ενέργειας, παροχής και υπολειμματικού χλωρίου. Διασύνδεση των ως άνω οργάνων στο νέο SCADA. Εγκατάσταση συστημάτων ασφάλειας δεξαμενών με χρήση εξωτερικού κυκλώματος με κάμερες και αποστολή των δεδομένων μέσω του ασύρματου (Ethernet) δικτύου των τοπικών σταθμών Μετρητικά συστήματα και Εσωτερικό δίκτυο Η ενότητα αυτή περιλαμβάνει το σύνολο των μετρητικών διατάξεων που προμηθεύεται η ΔΕΥΑΚ στα πλαίσια της ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΑΣ για όλα τα υποσυστήματα υδροδότησης. Εδώ περιλαμβάνεται το σύνολο των μετρητικών διατάξεων, κυρίως παροχόμετρα, που τοποθετούνται σε επιλεγμένα σημεία των υδραγωγείων. Οι εν λόγω συσκευές θα διασυνδεθούν με τους πλησιέστερους Τοπικούς Σταθμούς ούτως ώστε να είναι δυνατός ο τηλεέλεγχος από τα Κέντρα Ελέγχου. Το σύστημα αυτό έχει δύο συνιστώσες : Τα όργανα συλλογής των δεδομένων (π.χ. πίεση, παροχή κλπ.). Το σύστημα συλλογής και αποθήκευσης δεδομένων στο ΚΣΕ. Το σύστημα συμβατικών μετρήσεων που αφορούν κυρίως πληροφορίες σχετικές με μετρήσεις παροχών. Οι σταθμοί θα τοποθετηθούν σε σημεία υδρολογικού ενδιαφέροντος και θα αποτελούνται από τις εξής επιμέρους μονάδες : Όργανα Συλλογής υδατικών μεταβλητών. Συστήματα μέτρησης πίεσης, παροχής 13

14 Δίκτυο Αποχέτευσης Το έργο αυτό αφορά και αντλητικά συγκροτήματα αποχέτευσης και μεταφοράς κυρίως λυμάτων προς τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων. Συγκεκριμένα το έργο αφορά τις εξής περιοχές: Περιοχή πόλης Καβάλας Περιοχή πολίχνης Παληού Οι αναγκαίες εργασίες αυτοματοποίησης του συμβατικού εξοπλισμού αφορά την προμήθεια του εξοπλισμού και λογισμικού SCADA. Συγκεκριμένα το έργο αποτελείται από: Εξοπλισμό Τοπικού Αυτοματισμού αντλητικών συγκροτημάτων μέσω διατάξεων τύπου PLC. Διασύνδεση των PLC μέσω ασύρματης ζεύξης με το Κέντρο Ελέγχου. Εγκατάσταση του Κέντρου Ελέγχου Λειτουργίας και εποπτείας των εγκαταστάσεων Κεντρικό Διαχειριστικό Σύστημα (ΚΣΕ) Η συγκέντρωση των πληροφοριών από το κέντρο ελέγχου και η συνολική επεξεργασία τους σε συνδυασμό με μελλοντικές εφαρμογές που θα εγκατασταθούν όπως το σύστημα διαχείρισης Υδατικών Πόρων και το GIS θα οδηγήσει, μέσω κατάλληλου λογισμικού, κατ αρχήν στην άμεση σφαιρική παρουσίαση των αποθεμάτων, της κατανάλωσης, του ισοζυγίου νερού και στην στατιστική επεξεργασία. Μεσοπρόθεσμα θα μπορέσει να υλοποιηθεί η προμήθεια κατάλληλου λογισμικού, μέσα από την αποκτηθείσα εμπειρία στην κατάστρωση καθημερινού πλάνου βέλτιστης λειτουργίας του υδροδοτικού συστήματος που ελέγχει η ΔΕΥΑΚ Γενική Δομή Κεντρικού Συστήματος ΚΣΕ και Θέσεων Ο στόχος της ΔΕΥΑΚ είναι η συγκέντρωση των πληροφοριών από τό κέντρο ελέγχου και η συνολική επεξεργασία τους σε συνδυασμό με το σύστημα διαχείρισης Υδατικών Πόρων και το GIS που θα οδηγήσει, μέσω κατάλληλου λογισμικού, καταρχήν στην άμεση σφαιρική παρουσίαση των αποθεμάτων, της κατανάλωσης, του ισοζυγίου νερού και στην στατιστική επεξεργασία. Μεσοπρόθεσμα θα μπορέσει να υλοποιηθεί η προμήθεια κατάλληλου λογισμικού, μέσα από την αποκτηθείσα εμπειρία στην κατάστρωση καθημερινού πλάνου βέλτιστης λειτουργίας του υδροδοτικού συστήματος που ελέγχει η ΔΕΥΑΚ. 14

15 3.3.2 Γενική Δομή Συστήματος Υποδοχής και Παρουσίασης Πληροφοριών Απευθείας σύνδεση με τα αντλητικά συγκροτήματα και τις Δεξαμενές. Απευθείας σύνδεση με τους Η/Υ Μαθηματικής προσομοίωσης του Προγνωστικού Συστήματος Διαχείρισης Υδατικών Πόρων και άλλων εξειδικευμένων Λογισμικών (π.χ. έλεγχοι διαρροών κλπ.). Δυνατότητα για μελλοντική Απευθείας σύνδεση με το Σύστημα Ηλεκτρονικής Αποτύπωσης και Διαχείρισης GIS Σύστημα Ιστορικής Βάσεως Δεδομένων Το σύστημα εξασφαλίζει την απόλυτη αξιοπιστία της βάσης δεδομένων. Σύστημα Στατιστικής Επεξεργασίας Μελλοντικά για την εξαγωγή Σεναρίων Βέλτιστης λειτουργίας και την μαθηματική ανάλυση και βελτιστοποίηση των δικτύων. Σύστημα Τεκμηρίωσης Την ψηφιακή αρχειοθέτηση του συνόλου της τεκμηρίωσης του Συστήματος Κεντρικού Εποπτικού Ελέγχου. Τα συστήματα τεκμηρίωσης θα περιέχουν τόσο τα εγχειρίδια πληροφορικής και την τεκμηρίωση του ΚΣΕ, όσο και την αποτύπωση του PLC κάθε τοπικού σταθμού με πλήθος και θέση καρτών, συνδεσμολογία, ηλεκτρολογικά σχέδια πινάκων κλπ. Για την διασύνδεση των πληροφορικών συστημάτων θα χρησιμοποιηθούν Ethernet Radio modem ούτως ώστε να δημιουργηθεί κατά τον τρόπο αυτό το Ψηφιακό Δίκτυο Δεδομένων της ΔΕΥΑκ. Μέσω αυτής της σχεδίασης επιτυγχάνεται ο σκοπός της δημιουργίας ενός δικτύου (backbone) ούτως ώστε σε αυτό να δύναται να συνδεθεί οποιοδήποτε κτίριο της ΔΕΥΑΚ. 3.4 Συνολικό Σύστημα Τηλεμετρίας Το Σύστημα διακρίνεται στα παρακάτω Υποσυστήματα: α. Κεντρικό Σταθμό Ελέγχου (ΚΣΕ) που θα τοποθετηθεί σε κτήριο της ΔΕΥΑΚ στο κέντρο της πόλης και απ όπου θα εκτελείται ο τηλεέλεγχος και ο τηλεχειρισμός του δικτύου ύδρευσης. Ο ΚΣΕ αποτελείται από : Το απαραίτητο υλικό και λογισμικό για τη συγκέντρωση πληροφοριών, τηλεέλεγχο - τηλεχειρισμό και διαχείριση του συστήματος. Σύστημα αδιάλειπτης λειτουργίας UPS β. Περιφερειακούς Σταθμούς Ελέγχου (ΠΣΕ) που θα τοποθετηθούν σε κτήρια της ΔΕΥΑΚ στους δύο Βιολογικούς Καθαρισμούς και το ΚΑΥ και απ όπου θα εκτελείται ο τηλεέλεγχος και ο τηλεχειρισμός του δικτύου ύδρευσης/αποχέτευσης. Οι ΠΣΕ αποτελούνται από : Το απαραίτητο υλικό και λογισμικό για τη συγκέντρωση πληροφοριών, τηλεέλεγχο - τηλεχειρισμό και διαχείριση του συστήματος. Σύστημα αδιάλειπτης λειτουργίας UPS 15

16 γ. Φορητός Σταθμός Ελέγχου (ΦΣΕ) που θα είναι φορητός υπολογιστής βιομηχανικού τύπου όπου μέσω δικτυακής διασύνδεσης στο δίκτυο της ΔΕΥΑΚ θα εκτελούνται παράλληλα με τον ΚΣΕ όλες οι προβλεπόμενες λειτουργίες του συστήματος του λογισμικού SCADA. Παράλληλα ο ΦΣΕ θα είναι εφοδιασμένος με το κατάλληλο S/W για προγραμματισμού και διαγνωστικό έλεγχο των τοπικών σταθμών. δ. Τοπικοί σταθμοί που θα τοποθετηθούν σε θέσεις ελέγχου για το δίκτυο ύδρευσης και αποχέτευσης και απ όπου θα παρέχεται τοπικός έλεγχος, και τηλεχειρισμός. Αφορά τις ακόλουθες κατηγορίες σταθμών: Τον εκσυγχρονισμό του συνόλου των Η/Μ εγκαταστάσεων των αντλιοστασίων, Γεωτρήσεων, προωθητικών συγκροτημάτων και Δεξαμενών - συμπεριλαμβανομένων αυτών που περιλαμβάνονται στο υφιστάμενο δίκτυο τηλεμετρίας - ώστε να εφαρμοσθεί ο τηλεέλεγχος και η αυτοματοποίησή τους. Περιλαμβάνονται συνολικά (28) εγκαταστάσεις. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΤΣ (Τοπικοί Σταθμοί Υδρευσης). Τον εκσυγχρονισμό του συνόλου των Η/Μ εγκαταστάσεων των αντλιοστασίων Αποχέτευσης δικτύου Καβάλας ώστε να εφαρμοσθεί ο τηλεέλεγχος (SCADA) και η αυτοματοποίησή τους. Περιλαμβάνονται συνολικά (15) εγκαταστάσεις περιλαμβανομένου και του νέου συστήματος αυτοματισμού του Βιολογικού Καθαρισμού Καβάλας όπως και (5) αντλιοστασίων αποχέτευσης μη διασυνδεδεμένων στο κύριο δίκτυο. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΤΣΑΚ (Τοπικοί Σταθμοί Αποχέτευσης Καβάλας). Τον εκσυγχρονισμό του συνόλου των Η/Μ εγκαταστάσεων των αντλιοστασίων Αποχέτευσης δικτύου Παληού ώστε να εφαρμοσθεί ο τηλεέλεγχος (SCADA) και η αυτοματοποίησή τους. Περιλαμβάνονται συνολικά (13) εγκαταστάσεις περιλαμβανομένης και της αντικατάστασης του συστήματος αυτοματισμού του Βιολογικού Καθαρισμού Παληού. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΤΣΑΠ (Τοπικοί Σταθμοί Αποχέτευσης Παληού). Όλοι οι σταθμοί αποτελούνται από : Το απαραίτητο ηλεκτρονικό υλικό (PLC) εγκατεστημένο και καλωδιωμένο με όλα τα απαραίτητα μικρο-υλικά σε πίνακα αυτοματισμού. Λογισμικό των ΤΣ. Διάταξη επικοινωνιών, με αντικεραυνική προστασία. Δίκτυα καλωδιώσεων και σωληνώσεων προστασίας τους για την σύνδεση με τους υφισταμένους πίνακες και όργανα και μεταξύ των διαφόρων μερών του συστήματος. Αισθητήρια όργανα (μετρητές, πιεσόμετρα, σταθμήμετρα, κ.λ.π.) που αντικαθιστούν τον υπάρχοντα εξοπλισμό 16

17 ε. Έλεγχος Διαρροών πόλης της ΚΑΒΑΛΑΣ. Την κατάρτιση και εφαρμογή ενός καταλλήλου υδραυλικού στρατηγικού και λεπτομερούς μοντέλου προσομοίωσης και τον επανασχεδιασμό νέων ζωνών τροφοδοσίας και ελέγχου διαρροών με στόχο την βελτίωση της τροφοδοσίας της πόλης της Καβάλας με ένα ορθολογικότερο σύστημα ύδρευσης. Η κατηγορία αυτών των εγκαταστάσεων κωδικοποιείται με τον χαρακτηρισμό ΣΜΔ (Σταθμοί Μέτρησης Διαρροών ή Δικτύου). στ. Δίκτυο επικοινωνιών για την τηλεπικοινωνία του ΚΣΕ με τους ΠΣΕ, ΤΣ, ΤΣΑΚ, ΤΣΑΠ και ΦΣΕ που αποτελείται από το απαραίτητο υλικό και λογισμικό επικοινωνίας. Το σύστημα γενικά θα λειτουργεί ως εξής: Δεδομένα από τους τοπικούς σταθμούς (γεώτρηση, αντλιοστάσιο, δεξαμενές) συλλέγονται συνεχώς στον ΚΣΕ χρησιμοποιώντας το σύστημα τηλεπικοινωνίας, ασύρματης ζεύξης. Ο ΚΣΕ θα ειδοποιεί τους χειριστές για συνθήκες χαμηλής ή υψηλής στάθμης των δεξαμενών, δυσλειτουργίες εξοπλισμού κ.λ.π. με μηνύματα συναγερμού (alarm) στις γραφικές οθόνες και στους εκτυπωτές. Οι Τοπικοί Σταθμοί θα εκτελούν κάθε ενέργεια (ξεκίνημα/ κλείσιμο αντλίας, ρύθμιση παροχής κ.λ.π.) και πληροφορούν τον ΚΣΕ, ο οποίος θα εκτελέσει επιπλέον ενέργειες στην περίπτωση επείγουσας ανάγκης. Στην περίπτωση απώλειας της επικοινωνίας ανάμεσα στον ΚΣΕ και έναν τοπικό σταθμό ή βλάβης του ΚΣΕ, οι διαδικασίες αυτοματισμού θα εκτελεστούν από κάθε τοπικό σταθμό. Τα δεδομένα λειτουργίας που έχουν συλλεχθεί από τον ΚΣΕ, ενσωματώνονται στη βάση δεδομένων και θα είναι διαθέσιμα στα προγράμματα εφαρμογής για επιπλέον επεξεργασία. Από το κεντρικό σημείο (Server του ΚΣΕ ή ΠΣΕ/ΦΣΕ) οι χειριστές του συστήματος θα αναγνωρίζονται με ειδικούς κωδικούς και θα είναι σε θέση να πραγματοποιούν όλες τις ενέργειες που πρέπει να γίνουν στο σύστημα, ενεργώντας σε μηχανήματα, αντιδρώντας μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα σε περίπτωση επείγουσας ανάγκης. Παράλληλα, οι χειριστές του συστήματος έχουν στη διάθεσή τους στοιχεία στατιστικών δεδομένων του δικτύου, για πολλές παραμέτρους του (παροχές, καταναλώσεις, κ.λ.π) για κάθε σημείο του δικτύου που συνδέεται με το σύστημα τηλεελέγχου-τηλεχειρισμού. Πέραν αυτών των χαρακτηριστικών, πρέπει να προβλεφθεί για τους υπεύθυνους συντήρησης και υποστήριξης του δικτύου να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον, Λογισμικό Ποιότητας νερού, και Στατιστική ανάλυση, αξιοποιώντας τις δυνατότητες διαχείρισης των στοιχείων της σχεσιακής βάσης δεδομένων, των στατιστικών στοιχείων, γραφικών εκτυπώσεων, διαγραμμάτων και των Οη-line δεδομένων των υπό έλεγχο εγκαταστάσεων. 17

18 4. Προδιαγραφές λειτουργίας Τοπικών Σταθμών Ελέγχου Δικτύου Ύδρευσης 4.1 Γενικές αρχές λειτουργίας Τοπικών Σταθμών Το συνολικό σύστημα τηλεελέγχου και τηλεχειρισμού αποτελείται από τους ΣΕΔ και τους απομακρυσμένους τοπικούς σταθμούς ΤΣ, οι οποίοι χωρίζονται σε τρεις κύριες ομάδες: Τοπικοί Σταθμοί δικτύου ύδρευσης Οι τοπικοί σταθμοί του δικτύου ύδρευσης είναι εγκατεστημένοι σε αντλιοστάσια και δεξαμενές διασκορπισμένα σε όλη την περιοχή του Δήμου Καβάλας και σε όμορες τοποθεσίες. Στον ακόλουθο πίνακα φαίνονται οι τοπικοί σταθμοί με την αρίθμησή τους και την ονομασία τους βάσει των τοπωνυμίων, ενώ η θέση του κάθε σταθμού μπορεί να φανεί στα συνημμένα σχέδια. Αναλυτικά οι τοπικοί σταθμοί ύδρευσης είναι: α/α ΤΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ 1 ΤΣ 1 ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΑΝΤΙΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΥΔΡΕΥΣΗΣ (ΚΑΥ) 2 ΤΣ 2 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΚΕΦΑΛΗΣ ΣΥΡΑΓΓΟΣ 3 ΤΣ 3 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΝΟΣΟΚΟΜΕΙΟΥ 4 ΤΣ 4 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΔΑΣΑΡΧΕΙΟΥ 5 ΤΣ 5 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΑΓ. ΠΑΡΑΣΚΕΥΗΣ 6 ΤΣ 6 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΚΟΥΚΟΥΛΗ 7 ΤΣ 7 ΑΝΤΙΟΣΤΑΣΙΟ ΥΨΗΛΗΣ ΖΩΝΗΣ 8 ΤΣ 8 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΤΣ 9 ΔΕΞΕΜΕΝΗ Δ 120 (ΔΙΑΝΟΜΕΑΣ) 10 ΤΣ 10 ΔΕΞΑΜΕΝΗ Δ ΤΣ 11 ΑΝΤΛΙΟΣΤΆΣΙΟ Γ. ΚΙΤΣΟΥ 12 ΤΣ 12 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΠΛΑΤΑΝΑΚΙΑ 13 ΤΣ 13 ΔΕΞΑΜΕΝΗΧΩΡΑΦΑΣ 14 ΤΣ 14 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΑΓ. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΟΥ 15 ΤΣ 15 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΑΓ. ΤΡΥΦΩΝΟΣ 16 ΤΣ 16 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΑΣΠΡΗΣ ΑΜΜΟΥ (ΟΧΙ ΔΕΗ) 17 ΤΣ 17 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΧΑΛΚΕΡΟΥ 18 ΤΣ 18 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΧΩΡΙΟΥ ΧΑΛΚΕΡΟΥ - ΑΝΤΛΙΟΣΤ. 18

19 19 ΤΣ 19 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΩΝ ΧΑΛΚΕΡΟΥ (ΟΧΙ ΔΕΗ) 20 ΤΣ 20 ΠΟΜΩΝΑ ΧΑΛΚΕΡΟΥ 21 ΤΣ 21 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΚΑΤΩ ΛΕΥΚΗΣ 22 ΤΣ 22 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΛΕΥΚΗΣ 23 ΤΣ 23 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΑΝΩ ΛΕΥΚΗΣ 24 ΤΣ 24 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΜΕΣΑΙΑΣ ΛΕΥΚΗΣ 25 ΤΣ 25 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΠΑΛΙΟΥ (ΟΧΙ ΔΕΗ) 26 ΤΣ 26 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ 5ου ΛΥΚΕΙΟΥ 27 ΤΣ 27 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΔΕΠΟΣ 28 ΤΣ 28 ΔΕΞΑΜΕΝΗ ΔΕΠΟΣ Όλοι οι τοπικοί σταθμοί θα συνδεθούν με τον Κεντρικό Σταθμό Ελέγχου (ΚΣΕ) διαμέσου ασύρματου δικτύου Ethernet. Κάθε ΤΣ θα μπορεί να λειτουργεί σαν αυτόνομη μονάδα, παρέχοντας τοπικό έλεγχο και υψηλού επιπέδου αυτοματισμό, ανεξάρτητα από τον ΚΣΕ, και θα υπάρχει η δυνατότητα να ανταλλάσσουν μεταξύ τους δεδομένα και να προγραμματίζονται από τον ΚΣΕ. Οι τοπικοί αυτοί σταθμοί είναι διασυνδεδεμένοι μεταξύ τους με το εκτεταμένο δίκτυο ύδρευσης και λειτουργούν σύμφωνα με μια υδραυλική λογική, που αναπτύχθηκε στην πορεία των χρόνων και βάσει των αυξανόμενων αναγκών που έπρεπε να εξυπηρετηθούν, λαμβάνοντας υπόψη και άλλα δεδομένα, που έχουν να κάνουν με τη μορφολογία του εδάφους, την τοπογραφία, ποιοτικά και κοινωνικά χαρακτηριστικά. Η υδραυλική αυτή λογική πρέπει να ληφθεί υπόψη από τον ανάδοχο κατά το σχεδιασμό και την ανάπτυξη της λογικής αυτοματισμού των εγκαταστάσεων. Κάθε ένας ΤΣ θα έχει τον πλήρη έλεγχο της αυτόματης ή χειροκίνητης λειτουργίας των τοπικών εγκαταστάσεών του, ακόμη και στην περίπτωση που οι εντολές προέρχονται από τον κεντρικό σταθμό ελέγχου. Ο χειρισμός των εγκαταστάσεων του ΤΣΕ θα γίνεται από δύο επίπεδα, τοπικό η κεντρικό επίπεδο, με απόλυτη προτεραιότητα χειρισμού αυτήν του τοπικού επιπέδου, για λόγους αυτονομίας, ασφαλείας και συντήρησης. Η επικοινωνία με τον ΚΣΕ γίνεται με τη χρήση ασύρματων μικροκυματικών διατάξεων απ ευθείας ή διά μέσω αναμεταδότη στην περίπτωση που δεν είναι δυνατή η απ ευθείας διασύνδεση. 19

20 Τοπικοί Σταθμοί δικτύου αποχέτευσης Παληού Οι τοπικοί σταθμοί του δικτύου αποχέτευσης του Παληού ΤΣΑΠ είναι εγκατεστημένοι στα αντλιοστάσια αποχέτευσης που συλλέγουν και προωθούν τα λύματα προς τον Σταθμό Επεξεργασίας λυμάτων Παληού (ΣΕΛΠ). Στον ακόλουθο πίνακα φαίνονται οι τοπικοί σταθμοί με την αρίθμησή τους και την ονομασία τους βάσει των τοπωνυμίων, ενώ η θέση του κάθε σταθμού μπορεί να φανεί στα συνημμένα σχέδια. ΤΟΠΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ 1 ΤΣΑΠ 1 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ1 2 ΤΣΑΠ 2 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ2 3 ΤΣΑΠ 3 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ3 4 ΤΣΑΠ 4 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ4 5 ΤΣΑΠ 5 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ5 6 ΤΣΑΠ 6 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ6 7 ΤΣΑΠ 7 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ7 8 ΤΣΑΠ 8 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ8 9 ΤΣΑΠ 9 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ9 10 ΤΣΑΠ 10 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΔ10 11 ΤΣΑΠ 11 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΠ1 12 ΤΣΑΠ 12 ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΑΛΗΟΥ ΑΠ2 13 ΤΣΑΠ 13 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΠΑΛΗΟΥ Και αυτοί οι σταθμοί έχουν τον πλήρη έλεγχο της αυτόματης ή χειροκίνητης λειτουργίας των τοπικών εγκαταστάσεών τους. Η επικοινωνία τους με τον ΚΣΕ συντελείται μέσω των αντλιοστασίων ΑΠ1 και ΑΠ2 με τη βοήθεια ασύρματων μικροκυματικών διατάξεων. Πιο αναλυτικά, σύμφωνα με τη χωροταξία των σταθμών και τη λογική λειτουργίας των αντλιοστασίων ως μέρος ενός υποδικτύου αποχέτευσης, κάποιοι σταθμοί θα επικοινωνούν ασύρματα με τον σταθμό ΑΠ1 και κάποιοι με τον ΑΠ2, οι οποίοι θα συγκεντρώνουν την πληροφορία τους εκτελώντας χρέη master στα επί μέρους ραδιοδίκτυα. Έπειτα θα την αποστέλλουν, επίσης ασύρματα, στον ΣΕΛΠ, ως slave σε ένα άλλο ραδιοδίκτυο με master το radio modem που υπάρχει στον ΣΕΛΠ. 20

21 Τοπικοί Σταθμοί δικτύου αποχέτευσης Καβάλας Οι τοπικοί σταθμοί του δικτύου αποχέτευσης της Καβάλας ΤΣΑΚ είναι εγκατεστημένοι στα αντλιοστάσια αποχέτευσης που συλλέγουν και προωθούν τα λύματα προς τον Σταθμό Επεξεργασίας λυμάτων Καβάλας (ΣΕΛΚ). Στον ακόλουθο πίνακα φαίνονται οι τοπικοί σταθμοί με την αρίθμησή τους και την ονομασία τους βάσει των τοπωνυμίων, ενώ η θέση του κάθε σταθμού μπορεί να φανεί στα συνημμένα σχέδια. ΤΟΠΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΚΑΒΑΛΑΣ 1 ΤΣΑΚ 1 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α1 2 ΤΣΑΚ 2 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α2 3 ΤΣΑΚ 3 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α3 4 ΤΣΑΚ 4 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α4 5 ΤΣΑΚ 5 ΚΕΝΤΡΙΚΟΣ ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ Α5 6 ΤΣΑΚ 6 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ1 7 ΤΣΑΚ 7 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ2 8 ΤΣΑΚ 8 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ3 9 ΤΣΑΚ 9 ΑΠΟΧΕΤΕΥΤΙΚΟΣ ΑΓΩΓΟΣ ΚΑΡΒΑΛΗΣ ΑΚ4 10 ΤΣΑΚ 10 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΚΑΒΑΛΑΣ 11 ΤΣΑΚ 11 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΕΤΡΑΔΑΚΙΑ 12 ΤΣΑΚ 12 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΣΧΟΛΕΙΟ 13 ΤΣΑΚ 13 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΕΝΤΑΚΟΣΙΑ 14 ΤΣΑΚ 14 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΛΙΜΑΝΑΚΙ ΚΑΡΒΑΛΗΣ 15 ΤΣΑΚ 15 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΣΦΑΓΕΙΑ 16 ΤΣΑΚ 16 ΑΝΤΛΙΟΣΤΑΣΙΟ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΗΣ ΠΛΑΤΕΙΑ Και αυτοί οι σταθμοί έχουν τον πλήρη έλεγχο της αυτόματης ή χειροκίνητης λειτουργίας των τοπικών εγκαταστάσεών τους. Η επικοινωνία τους με τον ΣΕΛΚ συντελείται μέσω ασύρματων μικροκυματικών διατάξεων, οι οποίες εξυπηρετούν την απ ευθείας ή μέσω αναμεταδότη (αν αυτό είναι αναγκαίο) αμφίδρομη διακίνηση της πληροφορίας. 21

22 Λειτουργίες ενός ΤΣ Κάθε ένας από τους τοπικούς σταθμούς, είτε ανήκει σε δίκτυο ύδρευσης είτε σε δίκτυο αποχέτευσης, πρέπει να εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες: Συλλογή πληροφοριών: Οι συλλεγόμενες πληροφορίες προέρχονται από το διασυνδεδεμένο εξοπλισμό, δηλαδή τα όργανα μέτρησης (ροόμετρα, πιεσόμετρα κλπ), τις αντλίες, τις δικλείδες, τις συσκευές προστασίας και ελέγχου κινητήρων (soft starter, inverter, κλπ) και λοιπό βοηθητικό εξοπλισμό. Τα δεδομένα αυτά αποτελούν ψηφιακά ή αναλογικά σήματα στις αντίστοιχες κάρτες εισόδων του PLC. Η CPU του PLC αναλαμβάνει την εξέταση των σημάτων αυτών, τη σύγκρισή τους με ενδεχόμενα ανώτατα ή κατώτατα όρια και την επεξεργασία τους βάσει του προγράμματος που θα αναπτυχθεί. Τα αποτελέσματα του προγράμματος, αλλά και οι πληροφορίες που συλλέχθηκαν μπορούν να απεικονιστούν τοπικά ή και στον ΚΣΕ και να αποτελέσουν εξόδους-εντολές προς λοιπό εξοπλισμό. Διαχείριση επικοινωνιών: Ο τοπικός σταθμός είναι υπεύθυνος και για τη διαχείριση των επικοινωνιών. Το PLC αναλαμβάνει την προώθηση προς το radio modem της συλλεγόμενης και επεξεργασμένης πληροφορίας ταξινομημένης σε κατάλληλα block, για περαιτέρω προώθηση προς τους ΣΕΔ. Σημαντική και αναγκαία θεωρείται η ικανότητα των τοπικών σταθμών να επικοινωνούν όχι μόνο με τους ΚΣΕ, αλλά χρησιμοποιώντας το εκτεταμένο ραδιοδίκτυο που θα αναπτυχθεί και με άλλους τοπικούς σταθμούς. Έτσι, θα μπορεί κάποιος να έχει πρόσβαση για έλεγχο και προγραμματισμό στο PLC ενός τοπικού σταθμού από έναν άλλο τοπικό σταθμό ή ΣΕΔ. Τηλεχειρισμοί: Ο τοπικός σταθμός θα μπορεί να δέχεται εντολές χειρισμού από υψηλότερους από αυτόν σε ιεραρχία σταθμούς, όπως ο ΚΣΕ. Οι εντολές αυτές έχουν να κάνουν με το χειρισμό των αντλιών και των δικλείδων σύμφωνα με τη θέση του κεντρικού επιλογικού διακόπτη του πίνακα αυτοματισμού και τη διαδικασία που περιγράφεται παρακάτω. Τοπική λειτουργία: Όπως έχει ήδη αναφερθεί ο τοπικός σταθμός έχει τη δυνατότητα να χειρίζεται το διασυνδεδεμένο εξοπλισμό βάσει του προγράμματος που θα αναπτυχθεί, καθώς και να αποκλείει τον 22

23 απομακρυσμένο χειρισμό από ΣΕΔ ή και να επιλέγει τη χειροκίνητη λειτουργία. Οι τοπικές λειτουργίες υποστηρίζονται από την οθόνη ενδείξεων και χειρισμών και από τους επιλογικούς διακόπτες και διακόπτες χειρισμού αντλιών. Ασφάλεια εγκαταστάσεων: Με τη χρήση του δικτύου καμερών ασφαλείας που θα αναπτυχθεί, ο ΤΣ θα έχει την ευθύνη της επιτήρησης του χώρου με ειδικές κάμερες και προώθησης της εικόνας, αν παρατηρηθεί παραβίαση, προς το κέντρο ελέγχου. Υποστήριξη τροφοδοσίας: Ο τοπικός σταθμός θα μπορεί να υποστηρίζει την τροφοδοσία του εξοπλισμού του και κυρίως του PLC και του radio modem ακόμα σε περίπτωση απώλειας τάσης ΔΕΗ και για ορισμένο χρονικό διάστημα. Εξοπλισμός Τοπικών Σταθμών Για να μπορέσει να εκτελέσει τις προαναφερθείσες λειτουργίες θα πρέπει να φέρει τον ακόλουθο εξοπλισμό: Πίνακα αυτοματισμού όπως περιγράφεται στις προδιαγραφές Προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή PLC Radio modem 2,4 GHz Όργανα μέτρησης (ροόμετρα, μετρητές πίεσης, διακόπτες ροής κλπ) Οθόνη τοπικών ενδείξεων και χειρισμών Ενδεικτικές λυχνίες και επιλογικούς διακόπτες Κάμερες ασφαλείας Τροφοδοτικό αδιάλειπτης παροχής ισχύος UPS Φωτοβολταϊκό σύστημα για τροφοδοσία όπου απαιτείται Αντικεραυνική προστασία Σύστημα παραβίασης χώρου Βιομηχανικό switch Καλωδιώσεις με την απαραίτητη θωράκιση όπου απαιτείται Πίνακα ισχύος (soft starter, inverter, μετρητή ενέργειας) 23

24 Τρόποι λειτουργίας τοπικών σταθμών Ο κάθε ΤΣ θα έχει τον πλήρη έλεγχο της αυτόματης η χειροκίνητης λειτουργίας των τοπικών εγκαταστάσεών του, ακόμη και στην περίπτωση που οι εντολές προέρχονται από κάποιον ΣΕΔ. Ο χειρισμός των εγκαταστάσεων του ΤΣ θα γίνεται από δύο επίπεδα, τοπικό και κεντρικό επίπεδο, με απόλυτη προτεραιότητα χειρισμού αυτήν του τοπικού επιπέδου, για λόγους αυτονομίας, ασφαλείας και συντήρησης. Η επιλογή του επιπέδου χειρισμού θα γίνεται μέσω ενός διακόπτη τριών θέσεων (remote-off-local), ο οποίος βρίσκεται επί του πίνακα αυτοματισμού του κάθε ΤΣ. Θέση remote: Ο ΤΣ λειτουργεί βάσει του προγράμματος εφαρμογής που έχει αναπτυχθεί και των εντολών χειρισμού που δέχεται από τον ΣΕΔ. Θέση local: Ο ΤΣ λειτουργεί βάσει του προγράμματος εφαρμογής που έχει αναπτυχθεί και των εντολών χειρισμού που δίνονται τοπικά. Έτσι, μπορεί κάποιος να χειριστεί τις αντλίες και τις δικλείδες τοπικά μέσω των μπουτόν χειρισμού ή και της οθόνης χειρισμών. Όταν ο διακόπτης βρίσκεται σε αυτή τη θέση δεν μπορεί να δοθεί σχετική εντολή από τον ΣΕΔ. Θέση off: Ο ΤΣ τίθεται εκτός λειτουργίας και δεν εκτελούνται λειτουργίες αυτοματισμού. Μπορεί κάποιος να χειριστεί χειροκίνητα τις αντλίες και τις δικλείδες. Στον πίνακα αυτοματισμού θα υπάρχει επιλογικός διακόπτης για τον χειρισμό της αντλίας, εκτός και αν υπάρχει ξεχωριστός βοηθητικός πίνακας αντλιών. Θέση auto: Η αντλία εκκινεί ή παύει βάσει του προγράμματος εφαρμογής που έχει αναπτυχθεί και των εντολών χειρισμού που δέχεται από τον ΣΕΔ Θέση manual: Παρακάμπτεται ο τοπικός αυτοματισμός και κάποιος μπορεί να θέσει σε εκκίνηση ή και να σταματήσει την αντλία χειροκίνητα, αλλά όχι απομακρυσμένα. Θέση off: Η αντλία τίθεται εκτός λόγω βλάβης ή συντήρησης, οπότε δεν επιτρέπεται οποιοσδήποτε τοπικός ή απομακρυσμένος χειρισμός. 24

25 Οθόνη τοπικών ενδείξεων και χειρισμών Στην πόρτα κάθε πίνακα αυτοματισμού θα εγκατασταθεί οθόνη κατάλληλων διαστάσεων βάσει των αντίστοιχων προδιαγραφών. Στην οθόνη αυτή θα αναπτυχθεί κατάλληλο πρόγραμμα για γραφική απεικόνιση των βασικών λειτουργιών του τοπικού σταθμού. Πιο συγκεκριμένα θα απεικονίζονται τοπικά οι μετρήσεις των διασυνδεδεμένων οργάνων μέτρησης, ανεξάρτητα από τη δυνατότητα ένδειξης σε display πάνω στο όργανο. Η οθόνη θα συνδέεται με το PLC μέσω κατάλληλου βιομηχανικού δικτύου επικοινωνίας για να αντλεί την απαραίτητη πληροφορία. Εκτός από την απεικόνιση των μετρούμενων μεγεθών θα μπορεί κάποιος με τη βοήθεια της οθόνης να προβεί σε χειρισμούς των βανών και των δικλείδων, όπως ακριβώς και με τους διακόπτες χειρισμού. Ο χειριστής θα μπορεί με το συνδυασμό αντίστοιχων πλήκτρων επί της οθόνης να θέσει σε εκκίνηση ή παύση μια αντλία. Στην οθόνη θα απεικονίζονται σημαντικά μηνύματα συναγερμού τα οποία αν απαιτείται θα προωθούνται προς το υπερκείμενο σύστημα SCADA για απεικόνιση στις οθόνες χειρισμού ή στη λίστα συναγερμών. Σε κάθε περίπτωση τα ακόλουθα μηνύματα απεικονίζονται τοπικά: Απώλεια τροφοδοσίας Έλεγχος υπότασης Σφάλμα στην παροχή ισχύος Σφάλμα UPS Ενεργοποίηση πρωτεύουσας αντικεραυνικής προστασίας Ενεργοποίηση δευτερεύουσας αντικεραυνικής προστασίας Ενεργοποίηση διακόπτη Συσκευή αποσυνδεμένη από την τροφοδοσία Ενεργοποίηση επείγουσας διακοπής Σφάλμα ομάδας 25

26 Λογισμικό εφαρμογής Το Λογισμικό Εφαρμογής που θα αναπτυχθεί σε κάθε τοπικό σταθμό πρέπει να εξυπηρετεί τις βασικές λειτουργικές απαιτήσεις που περιγράφηκαν πιο πάνω και να αξιοποιεί στο μέγιστο βαθμό τις δυνατότητες του διασυνδεδεμένου εξοπλισμού. Για το λόγο αυτό το πρόγραμμα πρέπει να αναπτυχθεί σε λογισμικό πλήρως συμβατό με το PLC και να διαθέτει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: Θα επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο τα δεδομένα και τις μετρήσεις Θα υποστηρίζει το δομημένο προγραμματισμό και την κατασκευή ρουτινών με ολοκληρωμένες λειτουργίες που επαναλαμβάνονται. Η χρήση των ρουτινών δεν θα απαιτεί καμία ρύθμιση ή επέμβαση σε κατασκευαστικό μέρος του PLC ή χειρισμό διακοπτών. Θα είναι ενιαίο κατά το δυνατό για κάθε τύπο PLC και αν είναι εφικτό κοινό με τη γλώσσα προγραμματισμού της τοπικής οθόνης ενδείξεων και χειρισμών Όποιες μεταβλητές μπορούν να παραμετροποιηθούν αυτό θα μπορεί να γίνει είτε από τον ΣΕΔ με download, είτε τοπικά με τη χρήση της οθόνης χειρισμών, είτε ακόμα και με φορητό βιομηχανικό προγραμματιστή. Αν γίνει τοπικά, τότε μέσω των επικοινωνιακών διατάξεων θα ενημερώνεται το υπερκείμενο SCADA (upload). To πρόγραμμα και τα αρχεία παραμετρικών τιμών πρέπει να διαφυλάσσονται, ώστε να είναι διαθέσιμα σε περίπτωση επανεκκίνησης ή απώλειας της τροφοδοσίας ΔΕΗ, χωρίς να απαιτείται επαναφόρτιση ή επανεισαγωγή τιμών Η προσθήκη ψηφιακών ή αναλογικών εισόδων, μνήμης RAM, ή άλλων στοιχείων HARDWARE πρέπει να αναγνωρίζεται αυτόματα και να ενεργοποιείται μέσω της διαδικασίας ενημέρωσης. Ο προγραμματισμός των PLC πρέπει να παρέχει την απαιτούμενη ευελιξία και πληρότητα ώστε να εξασφαλίζεται τόσο η παραμετρικότητα των σταθερών τιμών μέσω αρχείων, όσο και η δημιουργία σύνθετων προγραμμάτων τα οποία θα δίνουν την δυνατότητα στο PLC και σε περίπτωση απώλειας της επικοινωνίας με τον ΚΣΕ να καλύπτει τις δυνατές λειτουργικές απαιτήσεις και κατά περίπτωση να επιλέγει και να 26

27 εκτελεί διαφορετικά, προκαθορισμένα υποπρογράμματα λειτουργίας (αυτόνομη λειτουργία) Για τη διαχείριση των επικοινωνιών μεταξύ του PLC και του radio modem δεν θα απαιτείται ανάπτυξη κώδικα προγράμματος. Τέλος, το πρόγραμμα θα αναπτυχθεί με τέτοιο τρόπο, ώστε να είναι εύκολος ο χειρισμός από προσωπικό μη εξειδικευμένο στην πληροφορική όσον αφορά τη διαδικασία προσαρμογής, φόρτισης και ενημέρωσης του προγράμματος. 4.2 Λειτουργικές απαιτήσεις Οι λειτουργικές απαιτήσεις από τους ΤΣ ταξινομούνται στις παρακάτω κατηγορίες: Συνεχής συλλογή πληροφοριών από τα αισθητήρια όργανα και τον ηλεκτρομηχανολογικό εξοπλισμό της εγκατάστασης. Μετάδοση των συλλεγόμενων αυτών πληροφοριών στους σταθμούς ελέγχου και διαχείρισης (Τηλέλεγχος). Αποδοχή και εκτέλεση εντολών από τους σταθμούς ελέγχου και διαχείρισης (Τηλεχειρισμοί). Αυτόνομη λειτουργία της εγκατάστασης. Αυτόματος έλεγχος HARDWARE - SOFTWARE Α. Συλλογή Πληροφοριών Οι ελάχιστα απαιτητές πληροφορίες που θα συλλέγει ο κάθε ΤΣ (ψηφιακές είσοδοι, αναλογικές είσοδοι) αναφέρονται σε επόμενο κεφάλαιο, και δίνονται αναλυτικοί πίνακες. Οι συλλεγόμενες αναλογικές πληροφορίες θα μετατρέπονται από τον ΤΣ στα φυσικά τους μεγέθη. Τα φυσικά αυτά μεγέθη θα ελέγχονται για: α) υπέρβαση ανώτατου επιτρεπτού ορίου 27

28 β) υπέρβαση κατώτατου επιτρεπτού ορίου Τα φυσικά και ψηφιακά μεγέθη θα χρησιμοποιούνται για : α) εκτέλεση αριθμητικών (+,-,*,/, V ) πράξεων, σχεσιακών (EQ,LT,LE,NE,GT,GE) και λογικών συγκρίσεων (NOT,AND,OR,XOR) με στόχο την αυτόματη επιλογή προκαθορισμένων αντιδράσεων. β) συνεχή σύγκριση με παραμετρικά καθορισμένη συνάρτηση χρόνου/μεγέθους για την ανίχνευση ειδικών συναγερμών. Οι συλλεγόμενες πληροφορίες θα καταχωρούνται στην RAM μνήμη του PLC και θα αποστέλλονται στον ΚΣΕ όποτε ζητηθούν. Β. Τηλεέλεγχος Κάθε ΤΣ βρίσκεται σε συνεχή ασύρματη επικοινωνία με τον ΚΣΕ και τον ενημερώνει, όταν του ζητηθεί από αυτόν, για την κατάσταση της εγκατάστασης αποστέλλοντάς του: 1. Όλες τις μεταβολές ψηφιακών εισόδων/εξόδων που συνέβησαν στο διάστημα που μεσολάβησε από την αμέσως προηγούμενη επιτυχή αποστολή. 2. Όλες τις επεξεργασμένες μετρήσεις αναλογικών μεγεθών που συλέγθηκαν στο διάστημα που μεσολάβησε από την αμέσως προηγούμενη επιτυχή αποστολή. Στο διάστημα της απώλειας της επικοινωνίας η εγκατάσταση λειτουργεί με το πρόγραμμα του ΤΣ εφόσον κρίνεται απαραίτητο. Γ. Τηλεχειρισμοί Οι ελάχιστα απαιτητές εντολές (τηλεχειρισμοί) του ΚΣΕ (ΦΣΕ ) τις οποίες και μεταβιβάζει ο ΤΣ προς τις μονάδες της εγκατάστασης παρουσιάζονται σε επόμενη παράγραφο και είναι γενικά: Εντολή για λειτουργία της εγκατάστασης με πρόγραμμα ΤΣ ή μετάπτωση σε λειτουργία με τοπικό αυτοματισμό ΤΑ (Χρονοπρόγραμμα). Εντολή εκκίνησης/παύσης για κάθε αντλία.. Εντολή ανοίγματος/κλεισίματος για κάθε ηλεκτροκίνητη δικλείδα. Εντολή και ρύθμιση των παραμέτρων λειτουργίας των Αντλιών 28

29 Δ. Αυτόνομη λειτουργία της εγκατάστασης Κατά την αυτόνομη λειτουργία ο ΤΣ χωρίς ιδιαίτερη εντολή τηλεχειρισμού εκκινεί και σταματά τις κατάλληλες αντλίες, ανοίγει και κλείνει τις ανάλογες δικλείδες με βάση το πρόγραμμα του Τοπικού Σταθμού που περιγράφεται για κάθε εγκατάσταση στο φυλλάδιο στοιχείων τηλεελέγχου και τηλεχειρισμού που τις αφορούν, και θα τοποθετηθούν μετά από συνεννόηση του εργολάβου και της Υπηρεσίας. Εδώ πρέπει να επισημανθεί η δυνατότητα που πρέπει να έχουν οι ΤΣ να ανταλλάσσουν μεταξύ τους δεδομένα. Ε. Αυτόματος Έλεγχος HARDWARE/ SOFTWARE Ειδικό σύστημα ασφαλείας θα ελέγχει συνεχώς την αξιοπιστία του HARDWARE του ΤΣ και θα επιτελεί τις παρακάτω τουλάχιστον λειτουργίες: Έλεγχος EPROMS και γενικά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Έλεγχος μνήμης RAM Έλεγχος όλων των ψηφιακών και αναλογικών εισόδων και εξόδων και γενικά των καρτών του ΤΣ. Έλεγχος διαύλων Έλεγχος των θυρών επικοινωνίας και του λοιπού επικοινωνιακού εξοπλισμού. Έλεγχος του λογισμικού. Ενημέρωση του ΚΣΕ (ΦΣΕ ) για τα διαπιστωθέντα σφάλματα λειτουργίας. Αυτόματη επαναφορά σε κανονική λειτουργία του ΤΣ μετά από τυχόν διακοπή και επαναφορά τάσεως τροφοδοσίας. Όλα τα σφάλματα που διαπιστώνονται θα πρέπει να καταγράφονται σε NON-Volatile memory με ημερομηνία και ώρα ώστε ο χειριστής του συστήματος να μπορεί να διαγνώσει την αιτία της βλάβης. 29