13.1. Требования мелиоративных систем к устройствам телемеханики

1. Большинство объектов мелиоративных систем расположены в одиночку и лишь небольшая их часть — группами, по 2 — 5.

Телемеханические системы для обслуживания многих таким образом расположенных объектов, то есть когда количество исполнительных пунктов (ИП) много больше количества объектов на каждом ИП, называются системами с рассредоточенными объектами. Методы и технические средства телемеханизации для них имеют свою специфику

2. По технико-экономическим соображениям для мелиоративных систем целесообразно применять комплексные системы телемеханики, где по одной линии связи выполняются все функции диспетчерского управления, а именно: ТУ — двух- и многопозцционными объектами, ТС, ТР, ТИ и телефонная связь. Как известно, телемеханические системы состоят из трех основных частей: устройств диспетчерского пункта (ДП), устройств ИП и линий связи. Линия связи является наиболее дорогостоящей частью; стоимость линейных сооружений при длине линий связи, начиная с 50 км, достигает 50% и более общих капитальных затрат на телемеханизацию в целом. Комплексные системы позволяют осуществить телемеханизацию мелиоративных систем без дополнительных затрат на сооружение дорогих каналов связи. В этом случае используется существующая линия телефонной связи, на которой в настоящее время базируется диспетчеризация. Необходимо лишь при строительстве линии связи выбрать ее трассу и тип связи с учетом использования этой линии, как для телефонной связи, так и для телемеханики.

Возможность применения комплексной системы телемеханики объясняется тем, что процессы в мелиоративных системах протекают сравнительно медленно и управление объектами осуществляется редко. Медленное протекание процессов позволяет также проводить телеизмерение не непрерывно, а с большими интервалами. Таким образом, режим работы мелиоративных систем допускает последовательное (во времени) использование одной линии связи для выполнения различных функций.

3. Большое количество объектов учета и контроля исключает применение непрерывного телеизмерения, так как в этом случае для каждого объекта необходимо иметь отдельный канал связи. Учитывая, что в мелиоративных системах скорость изменения контролируемых параметров невелик, целесообразно применить телеизмерение по вызову, при котором пообъектная аппаратура телеизмерения подключается к одному общему каналу связи по мере Необходимости.

Наряду с телеизмерением по вызову должно также обеспечиваться циклическое телеизмерение, при котором производится последовательная передача на ДП значений всех контролируемых параметров. Циклическое телеизмерение должно осуществляться через определенные интервалы времени автоматически, без вмешательства диспетчера. Следует обеспечить также и автоматическую сигнализации отклонения контролируемых параметров от заданных; значений. В этом случае при возникновении отклонения циклическое телеизмерение прерывается с одновременной сигнализацией диспетчеру о направлении расхождения.

Дальнейшее циклическое телеизмерение производится после квитирования диспетчером сигнала отклонения. Такая автоматизация системы контроля освобождает диспетчера от постоянного наблюдения за контролируемыми параметрами. Приемная телеизмерительная аппаратура может, в крайнем случае, ограничиваться одним прибором, градуированным в процентах. Наиболее целесообразно цифровое воспроизведение контролируемых параметров. Кроме цифрового визуального воспроизведения, должна применяться цифровая регистрация показаний «с помощью печатающего устройства. При большом Количестве объектов цифровая регистрация — наиболее оперативная форма контроля. Кроме того, как указывалось, для оросительных систем централизованный учет водораспределения является средством, обеспечивающим введение хозрасчета. В этом случае цифровое воспроизведение дает необходимую объективность отсчета и может быть основанием для финансовых расчетов с водопользователем.

Для балансовых расчетов и оперативного управления диспетчеру необходимо иметь величину суммарного водозабора по системе в целом и в отдельных ее крупных узлах. Автоматическое суммирование повышает оперативность работы диспетчера.

4. Система телемеханики должна работать без местных источников энергии. Такая работа более надежна и независима. В момент аварии на объекте с выходом его из строя и отключением местного источника энергии получение информации о состоянии объекта является особенно желательным.

Это требование, справедливое для телемеханических устройств, обслуживающих любой технологический процесс, для мелиоративных систем является специфическим по следующим причинам. Как указывалось в первоочередным этапом автоматизации, особенно на действующих мелиоративных системах, является телеконтроль, при котором управление объектами выполняется на местах вручную, где, как правило, отсутствует электроэнергия. При этих обстоятельствах необходимо осуществление телеконтроля без местных источников энергии.

5. По мере оснащения объектов механизированными и электрифицированными приводами система телеконтроля должна без существенных изменений дополняться аппаратурой управления, превращаясь в комплексную систему телемеханики.

6. При разработке комплексной системы телемеханики следует стремиться к тому, чтобы количество передаваемых телемеханических сигналов было минимальным. При этом участие наименее надежного звена системы телемеханики — линии связи — сводится к минимуму, а надежность системы в целом повышается.

В большой степени это может быть достигнуто при совместной разработке устройств местной автоматики и телемеханики, причем первым устройствам отдается предпочтение перед вторыми. По этой причине, как было показано в предыдущих главах, многообъектные сооружения (плотины, вододелительные узлы, некоторые насосные станции и др.) принимаются одиночными объектами телемеханизации. С диспетчерского пункта для многообъектного сооружения в целом передается одна команда телеуправления, а затем местная автоматика по заданной программе обеспечивает требуемую последовательность работы отдельных механизмов и сооружений.

7. Большинство объектов мелиоративных систем, которые при телемеханизации будут работать без обслуживающего персонала, расположены на открытом воздухе, в условиях высокой температуры, влажности и загрязненности.

Поэтому к аппаратуре телемеханики, установленной на таких объектах, предъявляются требования высокой надежности и эксплуатационной неприхотливости.

Одновременно с этим наличие большого числа сравнительно мелких объектов обусловливает необходимость простоты и дешевизны аппаратуры телемеханики. Обычно условия высокой надежности и дешевизны противоречивы. Конструирование подобной аппаратуры требует изыскания оптимального соотношения этих требований.

8. Аппаратура телемеханики должна надежно работать в металлических шкафах наружной установки или в необслуживаемых, неотапливаемых помещениях.

Кроме того, аппаратура должна допускать консервацию на зимний период, в течение которого мелиоративная система обычно бездействует.

9. Условия эксплуатации мелиоративных систем не позволяют проводить ремонт аппаратуры в местах ее установки. Поэтому она должна конструироваться по блочному принципу, допускающему замену поврежденного узла и его последующий ремонт в централизованном порядке.

10. При конструировании унифицированной телемеханической системы необходимо определить оптимальную дальность ее действия. Очевидно, что с увеличением предельной дальности увеличивается количество объектов, обеспеченных этой системой, которая одновременно усложняется и удорожается.

Рассмотрение этого вопроса для оросительных систем Узбекистана показало, что системы телемеханики с радиусом действия 75 км могут быть применены на 93% всех каналов.

Перечисленные специфические требования предъявляются к системам телемеханики для комплексной автоматизации. Зачастую телемеханизируются отдельные группы объектов: группы насосных станций, кусты водозаборных скважин и др. В этих случаях определяющими факторами для выбора системы телемеханики являются специфические требования данной группы объектов.