Диссертация (1137104), страница 7
Текст из файла (страница 7)
непредоставляютвсегообъеманеобходимойинформацииосостояниигазотранспортной системы и динамике её изменения. В связи с этим былопредложенодополнительноиспользоватьвозможностисовременныхтелекоммуникационных систем, построенных на основе распределенныхбеспроводных сенсорных сетей в аспекте создания на их основе системыконтроляутечекгазаимониторингатехническогосостояниялюбыхструктурных элементов ЛУ МГ.Беспроводная сенсорная телекоммуникационная система контроля утечекметана из магистралей газотранспортной сети не только эффективно решаетзадачу непрерывного контроля и мониторинга, но и будет обладать такимидостоинствами,как:высокаячувствительность;оперативностьикруглосуточность контроля; автоматизация процесса мониторинга; низкаястоимость системы; малые затраты как финансовых, так и людских ресурсовприразмещениитакойсистемынаМГ;системанетребуетвысококвалифицированных кадров её установки и обслуживания.44Глава 2.
СЕНСОРНАЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ СИСТЕМАКОНТРОЛЯ УТЕЧЕК ГАЗАПо результатам проведенных исследований в данной главе былисформулированыосновныетребования,предъявляемыексенсорнойтелекоммуникационной системе контроля утечек газа, представлена концепцияпостроения системы автоматического контроля утечек газа и управлениятехническим состоянием линейного участка магистрального газопровода.Реализована инфологическая модель предметной области посредством CASEсредства, которое представляет собой среду моделирования и проектирования,предназначенную для управления данными газотранспортного предприятия помониторингу объектов газотранспортной сети на наличие утечек газабеспроводными модулями.Приведена и описана структура, а также функциональная модельраспределенной системы контроля утечек газа из магистрали.
Аналитическаяоценкаразрабатываемойпроводиласьнаосновесенсорнойпонятийтелекоммуникационноймоделированиясистемсистемымассовогообслуживания.2.1. Требования, предъявляемые к сенсорной телекоммуникационнойсистеме контроля утечек газаЭффективноерешениевопросаприменениясенсорнойтелекоммуникационной системы (СТС) при контроле утечек газа (КУГ) из ЛЧМГ на базе беспроводного модуля (БМ) можно найти путем выявленияосновных требований и характеристик аппаратно-программных средств (АПС)используемых в системе и определения важности их применения в конкретнойреализации. Совокупность ниже приведенных требований позволит не только45исследовать и моделировать СТС для КУГ из объектов ГТС, но и определитьвзаимодействия между видами сетей, характером их применений, а такжеаппаратно-программными средствами.Перечислимосновныетребования,предъявляемыеаппаратно-программным средствам сенсорной телекоммуникационной системы контроляутечек газа из ЛУ МГ.1.
Типовая структура. Реализация АПС для СТС КУГ должна идти с учетомтехнологических особенностей эксплуатации ЛУ МГ по пути создания типовойструктуры. Создание типовой структуры АПС позволит ускорить массовоевнедрение ее в газотранспортную отрасль и максимально сосредоточить усилияпо разработке и модернизации наиболее совершенных технических средств, приэтом большие усилия будут направлены именно на модернизацию, на развитиефункциональных возможностей АПС для СТС КУГ. В этом случае важноотметить, что устраняются многие проблемы, связанные с несовременностьютехнических и программных средств, используемых при разработке иреализации СТС.
В нашем случае разрабатываемая структура СТС КУГявляется типовой для телекоммуникационных систем, используя единыестандарты и программное обеспечение для передачи информации междутехническими и аппаратными средствами.2. Время внедрения. Один из серьезных недостатков существующих системмониторинга объектов ГТС, сегодня, состоит в том, что они требуютзначительного времени для внедрения новых технических и программныхсредств в газотранспортную отрасль.
Составляющим здесь является: времяпроектирования (период от составления заявки до ее исполнения, в случаеналичия получение оборудования или разработки нового оборудования, илиэлементов в случае их отсутствия); время, затраченное на монтажные и пусконаладочные работы. Серьезные трудности здесь связаны с последним, этообъясняетсянеприспособленностьюмногихтехническихсредствдля46эксплуатации при диагностировании объектов ГТС. Поэтому АПС, обладающиемалым временем внедрения, будут всегда иметь максимальный приоритет привнедрении их газотранспортную отрасль.3. Локальность.
Под локальностью понимается размещение АПС в пределаходного ЛУ МГ, от одной компрессорной станции до другой. Требованиелокальной сети в основном связано с трудностями организации связи исоответственно передачи информации, между техническими средствами,размещенными на разных площадках. При этом трудности носят кактехнический,такиконструктивныйхарактер. В нашемслучаеприиспользовании технологий открытого стандарт беспроводной связи ZigBee длясистем сбора данных и управления, позволяет создавать самоорганизующиеся исамовосстанавливающиеся беспроводные сети с автоматической ретрансляциейсообщений и поддержкой мобильных узлов.4.
Условия эксплуатации. Известно, что любое техническое средство обладаетконечнойнадежностью,функционирования,дляобеспеченияразрабатываемыеАПСбесперебойнойдолжныработыобладатьивысокойремонтопригодностью. Конструкция должна обеспечить минимум затрат назамену и ремонт вышедшего из строя любого функционального узла, тем самымупрощается проблема подбора обслуживающего персонала.5. Надежность. АПС обладающие, по сравнению с аналогичными большейнадежностью дают более высокий эффект эксплуатационного характера. Внашем случае АПС обеспечивают бесперебойность процесса контроля иуправления по определению утечек газа из ЛУ МГ, тем самым повышая степеньдоверия к СТС, при этом также повышаются характеристики, указанные в п.
4.6. Универсальность. В связи с тем, что АПС СТС КУГ, будут эксплуатироватьсяв течение длительного периода времени (не менее 15-20 лет, за который успеютизмениться эксплуатационные требования, как к самим газопроводам, так и ктехническим и программным средствам).
Поэтому при наличии жесткой47структуры функционирования, АПС будут подвержены более быстромуморальному и функциональному старению и износу. Предлагаемая структураАПС, обеспечивает универсальность функционирования, позволяя без большихматериальных затрат подстраивать и перестраивать ее под насущные иактуальные задачи.7. Количество устройств. До определенных пор существенным фактором,сдерживающимразвитиетелекоммуникационныхсистемнаосновестационарных устройств, содержащих датчики определения метана, являетсятрудность с подключением большого количества устройств (более 500 шт.) впределах одного ЛУ МГ (в среднем 50 км), при использовании проводныхтехнологий связи, особенно при эксплуатации устаревшего парка газопроводов.Тенденция увеличения количества устройств КУГ, для более качественногодиагностирования ТС МГ, также являлась сдерживающим фактором.
Однако вданном случае реализуется использование сенсорных сетей, позволяющих набольшом расстоянии между узлами сети, более тысячи метров, на открытомпространстве, производить приема - передачу сигналов, при этом за счетретрансляции, зона покрытия сети может быть значительно увеличена.Единственным ограничением по количеству используемых датчиков пообнаружению утечек газа является их чувствительность к концентрациям газа.8.
Возможностьпостроенияиерархическойструктуры.Организациястатистической обработки хранилищ данных, с высокой скоростью, невозможнобез построения иерархических структур. Только структура АПС, позволяющаявыходить на высокопроизводительные средства обработки информации, имеетбольшую перспективу.9. Обработкаобеспечениеинформации.возможностиПодданнойхарактеристикойавтоматизированнойобработкипонимаетсяинформации,поступившей от беспроводных модулей СТС КУМ, как для оперативногоконтроля, так для управления ТС МГ.4812. Высокая информационная скорость. Когда система работает в обычноминтерактивном режиме диагностирования ТС МГ, не требуется большихскоростей передачи информации.
Но если понадобится передавать информациюв случае обнаружения утечек газа, то в этом случае такая характеристика каквысокая скорость передачи информации будет являться определяющей припринятии решений административным персоналом на организацию и отправкуремонтных бригад.13.
Низкая стоимость. Стоимость АПС СТС КУГ является существеннымпараметром. В принципе в настоящее время нет препятствий с точки зренияфункциональных возможностей применения при проведении мониторинга МГсовременных телекоммуникационных, диагностических и вычислительныхсредств. Главным сдерживающим фактором широкого внедрения предлагаемыхАПС является высокая стоимость данной СТС. Поэтому целесообразноопробовать данную технологию на проблемных участках газопровода, там, гдеместность обладает заболоченность, где на больших расстояниях отсутствуюткакие-либо системы коммуникаций, на старых магистралях с большим срокомэксплуатации, где не могут использоваться современные методы и средствадиагностирования МГ, например, дефектоскопы, внутритрубные сканеры и др.14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
