Автоматизированная система учета ресурсов и управления техническим состоянием городской водопроводной сети

Полезная модель относится к области телекоммуникаций, а конкретно, к автоматизированным системам учета ресурсов и функциональной диагностики технического состояния городской водопроводной сети. Система содержит, по меньшей мере, один абонентский комплект в составе измерительного блока, включающего в себя счетчик учета потребления воды и датчик давления воды, контроллер, с которым соединен измерительный блок, радиомодем, связанный с контроллером, для передачи информации по беспроводной сети между абонентскими комплектами и сервером обработки и хранения данных, интерфейс для подключения сервера управления расчетами к сети платежных терминалов и банкоматов, GSM модем для подключения мобильных телефонов обслуживающего персонала к серверу управления техническим состоянием оборудования, при этом все серверы объединены в локальную сеть и установлены в централизованной диспетчерской производителя воды. 1 з.п.ф., 1 Ил.

Полезная модель относится к области телекоммуникаций, а конкретно, к автоматизированным системам учета ресурсов и функциональной диагностики технического состояния городской водопроводной сети.

Наиболее распространенные современные системы сбора информации от распределенных объектов, к которым относятся объекты жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ), основаны на применении систем SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition - диспетчерский контроль и сбор данных) с открытыми сетевыми протоколами (Modbus, Ethernet на основе стека протоколов TCP/IP).

Известна система телеметрии на базе SIMATIC S7 (см. «SINAUT ST7 - системы телеметрии на базе SIMATIC S7. www.siemens.ru/ad/as».- Изд-во ООО Сименс, Информация по продуктам 2009, с.145-146), которая предназначена для построения систем мониторинга и управления технологическими процессами в распределенных конфигурациях на основе станций управления SIMATIC S7, дополненных специальными программными и аппаратными компонентами. Дистанционное и автоматическое управление обеспечивается применением одной и той же аппаратуры.

Области применения систем телеметрии: нефтепроводы, газопроводы, водопроводы, удаленные электрораспределительные подстанции. Обмен данными между отдельными устройствами может быть организован с использованием: выделенных линий - собственных иди арендованных; электрического или оптоволоконного кабеля; частных радиосетей; аналоговых телефонных линий; цифровых ISDN сетей; сетей GSM; Ethernet сетей.

С целью дублирования линий связи станции SIMATIC могут подключаться к нескольким сетям, например, выделенная линия и резервный радиоканал. Предусмотрены следующие фрагменты конфигураций сети; точка точка; звезда; линия; комбинация точка - точка и линия; узел; звезда;

коммутируемая телефонная линия; радиосеть; сеть мобильной телефонной связи.

Создание и эксплуатация подобных сетей обходится очень дорого из-за общей высокой стоимости программно-аппаратных средств обеспечения универсальности.

В условиях реформирования ЖКХ созданы основы рыночной структуры производства и потребления ресурсов. С одной стороны, предприятия-производители ресурсов, с другой - предприятия потребители ресурсов жилого и нежилого секторов: управляющие компании, товарищества собственников жилья, предприятия всех форм собственности, и др.

Универсальные решения при такой организации структуры производства в ЖКХ не требуются, т.к. на сегодняшний момент производители нескольких видов ресурсов отсутствуют (например, производитель газа и воды или другое сочетание производства ресурсов). Более того, производитель одного вида ресурса (например, тепла), является потребителем другого - воды, что рождает конфликтные ситуации, источником которых является нарушение взаимных договорных обязательств или применение несогласованных средств измерений и контроля.

Поэтому, структура системы учета потребления ресурсов должна решать узкоспециализированные задачи (например, учет расхода воды) и эксплуатации соответствующих сетей.

К основным задачам эксплуатации относится решение задачи диагностирования технического состояния городской водопроводной сети в процессе ее нормального функционирования (функциональной диагностики) с целью определения мест наличия утечек. При этом утечки рассматриваются в качестве основной модели неисправностей сети, т.к. ущерб от их возникновения и несвоевременного устранения достигает 40% от объема производства воды.

Для решения задачи функциональной диагностики технического состояния городской водопроводной сети в состав предлагаемой системы включен датчик давления.

Объединение решаемых функций в одной системе:

1. измерение количества потребляемых ресурсов и давления как диагностического параметра,

2. оценка технического состояния технологического объекта с постоянным контролем отсутствия утечек

3. позволит создать систему с минимальным объемом решаемых функций, узкоспециализированную и ориентированную на технологическую систему, например, муниципального унитарного предприятия Водоканал - основного производителя и поставщика воды в структуре городского хозяйства России в настоящее время.

Третьей задачей, подлежащей решению с помощью системы является автоматизация сбора информации о выполнении расчетов с потребителями, состоящая в сокращении затрат на сбор, ввод в биллинговую систему и автоматизацию контроля выполнения платежей.

Решение этой задачи может быть выполнено путем создания собственной сети платежных терминалов, подключением к существующей сети платежных терминалов и банкоматов, программно-аппаратной реализации функции в составе системы АСУР.

Реализация этой задачи требует создания единой системы уникальных идентификационных номеров (ИДН). Система ИДН присвоит каждому потребителю ресурсов простой и понятный ему номер, который привязывается к текущему собственнику объекта недвижимости (гражданину, организации), потребляющему ресурсы. В качестве ИДН предлагается использовать, номер мобильного телефона, привязанный к номеру банковской карты (БК), специально заводимой для выполнения расчетов с потребителем ресурсов. Тогда мобильный телефон, имеющий ИДН, служит средством контроля выполнения платежных поручений (платежей) в существующей схеме расчетов: банк подтверждает любое движение средств по поручению участников расчетов, выполняемое между БК потребителей и БК производителя ресурсов в виде SMS-сообщений. Кроме того, любой участник системы взаиморасчетов может в любой момент получить справку по текущему состоянию своего счета в виде SMS-сообщения.

Подобная организация системы расчетов

Система электронных платежей и их подтверждения в виде SMS-сообщений применяется как основная, но может полностью дублироваться бумажными документами.

Новизна 3 компонента:

1. см. выше

2. см. выше

3. система автоматизации расчетов на основе платежных систем и номеров мобильных телефонов.

4. Организация обслуживания систем на основе передачи SMS сообщений персоналу для выполнения необходимых ремонтных работ

Является частью диагностической подсистемы АСУР, представляет собой GSM модем с номером мобильного телефона, установленным в диспетчерской. На основе разработанного предварительно технологического регламента обслуживания системы, и в зависимости от произошедшего события (утечка или возможная утечка на участке трубопровода, отказ насоса подачи воды на насосной станции и т.п.), - производится отправка SMS сообщения с указанием кода и места произошедшего события на номера мобильных телефонов дежурного персонала, находящегося на дежурстве дома, который в соответствии с предусмотренным регламентом выполняет необходимый перечень работ на объекте, переводящий последний в требуемое техническое состояние. Выполнение регламента контролируется с помощью отправки SMS сообщений, содержащих коды выполненных этапов регламента и временем их исполнения. Итоги выполнения работ по регламентам используются для оценки результатов работы соответствующих бригад, руководителей, сотрудников.

1. Автоматизированная система учета ресурсов и управления техническим состоянием городской водопроводной сети, содержащая, по меньшей мере, один абонентский комплект в составе измерительного блока, включающего в себя счетчик учета потребления воды и датчик давления воды, контроллер, с которым соединен измерительный блок, радиомодем, связанный с контроллером, для передачи информации по беспроводной сети между абонентскими комплектами и сервером обработки и хранения данных, интерфейс для подключения сервера управления расчетами к сети платежных терминалов и банкоматов, GSM модем для подключения мобильных телефонов обслуживающего персонала к серверу управления техническим состоянием оборудования, при этом все серверы объединены в локальную сеть и установлены в централизованной диспетчерской производителя воды.

2. Автоматизированная система по п.1, отличающаяся тем, что в состав каждого абонентского комплекта включен датчик давления воды, позволяющий совместно со счетчиком учета потребления воды приблизительно в одно время измерить пару значений (давление, потребление воды) для всех точек (абонентских комплектов) городской водопроводной сети, значения которых сравниваются в сервере управления техническим состоянием оборудования с соответствующими значениями тех же пар, рассчитанными при тех же условиях по диагностической модели, содержащейся в составе программного обеспечения последнего, что позволяет определить место утечки воды с точностью до нескольких соседних точек сразу после ее возникновения.

3. Автоматизированная система по п.1, отличающаяся тем, что в конструкцию сервера управления расчетами централизованной диспетчерской производителя воды включен интерфейс для подключения к сети платежных терминалов и банкоматов, позволяющий автоматизировать процесс сбора платежей, ввода их в базу данных сервера, уменьшить количество ошибок при подготовке и вводе информации.

4. Автоматизированная система по п.1, отличающаяся тем, что в конструкцию сервера управления техническим состоянием оборудования включен GSM модем для связи сервера с мобильными телефонами обслуживающего персонала, что позволяет сразу после определения последним факта наличия утечки-передать SMS сообщение с указанием кода и места произошедшего события на номера мобильных телефонов дежурного персонала, который в соответствии с предусмотренным регламентом выполнит необходимый перечень работ по переводу городской водопроводной сети в требуемое техническое состояние, с контролем этапов выполнения работ с помощью SMS сообщений для последующей оценки качества выполненных работ.