Система мониторинга
Осуществили реализацию проекта реализации системы мониторинга от проектирования до запуска в пуско-наладочную работу. Система является информационно-вычислительной и предназначена для организации автоматизированного технического учёта распределения энергоресурсов в инфраструктуре ООО "ЮАИЗ-ПФИ".
    Система предназначена:
  • 1) для автоматизации технического учёта количественного потребления следующих энергоресурсов:
    a) теплофикационная вода;
    b) тепловая энергия отопления;
    c) пожарно-питьевая вода;
    d) водяной пар;
    e) природный газ;
    f) электрическая энергия.
  • 2) для расчета экономического эффекта от внедрения энергосберегающих мероприятий
  • 3) своевременного выявления перерасходов
  • 4) формирования системой отчетных данных для контроля, оценки, анализа и возможности прогнозирования расхода энергоресурсов.


Программное обеспечение выполняет следующие функции:

    1) контроль работы оборудования и анализа внештатных ситуаций
    2) автоматизированный дистанционный сбор информации о параметрах и количестве потребления ресурсов
    3) архивирование и обработку поступаемой информации
    4) представление информации в удобной для пользователя форме и формирования стандартизованных документов
    5) контроля и анализа режимов потребления и состояния системы и ее отдельных элементов;
    6) передачу информации в другие информационные системы


    Целями создания программного обеспечения системы мониторинга являются:
  • Мониторинг и фиксирование экономического эффекта, полученного в результате внедрения энергосберегающих мероприятий;
  • Уменьшение материальных и энергетических затрат.


Указанные цели достигаются в рамках функционирования всей Системы за счет получения в реальном масштабе времени достоверной информации о параметрах, режимах и объеме энергопотребления, мониторинга состояния основного оборудования, учета его наработки. Тотальный учёт энергоресурсов возможен только по смешанной схеме. Смешанная схема это совокупность двух методик учёта:
  • 1. Прямой (физический) учёт по каждой точке возникновения затрат.
  • 2. Расчётный учёт по каждой точке за счёт применения специальных формул и балансных схем в сочетании с "точечным" физическим контролем (в местах возникновения затрат, не поддающихся расчётному учёту). Расчет происходит путем пропорционирования потребления энергоресурсов по группе оборудования согласно нормативному потреблению и режимам работы.

Система мониторинга обеспечивает измерение температуры в точках контроля (местах работы персонала и за их пределами), температуру технологических параметров (сушила) и состояние оборудования (включено/выключено). Система должна производить измерения основных параметров узлов учета энергоресурсов (давления, расхода и температуры) и расхода электроэнергии генерирующего оборудования.
Система мониторинга преобразовывает считанные значения и производить вычисление экономического эффекта согласно разработанной методике.
Потенциально все модули сервера сбора работают под управлением операционной системы семейства Linux (Mandriva, RedHat, ядро 2.6.15 и выше).

В качестве базовой операционной системы для разработки выбрана ОС Linux, которая является оптимальным компромиссом в вопросах:
  • надёжности (большая доля серверов и кластеров работает на GNU/Linux);
  • гибкости/масштабируемости (ввиду своей открытости и модульности позволяет строить решения под любые требования);
  • доступности (благодаря лицензии GPL является полностью свободной системой, а при высокой квалификации пользователя и бесплатной);
  • популярности, развитости, поддержке, распространённости.
В качестве хранилища данных система использует базу данных MySQL. Структура системы мониторинга Сервер опроса контроллеров представляет из себя совокупность приложений, написанных на языке C++ . Любая составная часть сервера опроса имеет возможность компиляции как на платформе Windows так и на платформе Linux. В состав сервера опроса контроллеров входят следующие приложения:
  • Ядро сервера опроса - предназначено для опроса контроллеров и записи данных в базу данных, либо опроса баз данных и записи в центральную базу данных. Ядро реализуется в виде исполняемого модуля Linux.
  • Конфигуратор сервера опроса - предназначен для конфигурирования сервера опроса и подключенных к нему контроллеров . Конфигуратор реализуется в виде вкладки интерфейса.
  • Визуализатор сервера опроса - предназначен для мониторинга работы контроллеров, подключенных к серверу опроса. Визуализатор реализуется в виде вкладки интерфейса.

В основе сервера сбора системы мониторинга функционирует ядро, в задачу которого входит диспетчеризация работы всех модулей, планировка задач, запуск и остановка потоков, обеспечение непрерывной работы, протоколирование событий, хронометраж всех процессов.
Список базовых вкладок приведен ниже:
Эскиз страницыОписание вкладки
Основная страница интерфейса содержит меню перехода на все вкладки, текущие значения основных параметров, последние предупреждения по выходу за пределы измерения.
Карта расположения узлов учета энергоресурсов содержит визуальное описание системы отопления и газоснабжения. ПО наведению на отдельный узел учета в всплывающем окне должны выводиться графики и текущие значения каналов измерения этого узла.
Основная мнемосхема системы мониторинга выводит текущие значения всех каналов измерения, отображает состояние связи с всеми узлами учета и их текущее состояние. Все каналы логически разбиты по отдельным участкам.
Карта расположения ЭСМ показывает территориальное расположение и визуальную схему всех ЭСМ с краткой информацией по каждому из них. По нажатию осуществляется переход на страницу выбранного ЭСМ.
Вкладка отдельного ЭСМ содержит технико-экономический анализ данного мероприятия. Сверху выводится макет мнемосхемы ЭСМ и его краткое описание. Ниже отображается таблица значений всех параметров узлов учета энергоресурсов, которые относятся к данному ЭСМ и соответствующей этой таблице график.
Список узлов учета выводится в виде таблицы соответствия каждого узла и ЭСМ, а также контроллеров, которые к нему относятся. Из таблицы можно перейти на страницу отдельного узла и на его мнемосхему.
Мнемосхема отдельного узла учета содержит графическое представление технологического процесса с выводом текущих значений. В таблице справа от мнемосхемы выводятся архивные значения всех параметров узла. На графиках отображается режим работы (тренды изменения температуры, расхода или состояние оборудования).
Карта температур цеха визуально представляет план цеха, с нанесенными поверх него значениями с датчиков температуры воздуха, расположенных внутри. Значения выводятся в виде LED-индикаторов и могут использовать цветовую дифференцацию для лучшего представления градиента температуры.
Раздел предупреждений позволяет просматривать события, аварии и нештатные ситуации, формируемые системой. Предупреждения выводятся в виде таблицы с узлом учета, на котором произошло событие и меткой времени. Можно просматривать как все предупреждения, так и для конкретного узла учета.
Экран трендов выводит полную информацию об изменении всех измеряемых каналов узлов учета в виде линейных графиков, построенных по максимально коротким значениям. Экран используется для анализа текущей и ретроспективной ситуации по группе узлов учета.
Раздел расчета экономического эффекта от введенных энергосберегающих мероприятий. Экономический эффект рассчитывается по месяцам и выводится в виде двух таблиц: сводной и с разнесением по типам ресурсов, с формированием сопутствующего графика.
Статистический экран с списком устройств, временами последних ответов, количество запросов/ответов, графическое представление процента отвечающих устройств.
Архивный график с устройства в табличной и графической формах.
Вкладка отдельного устройства, полная информация, включая журнал обмена, журнал самого устройства, количество архивных данных, время, настройки, диаграмма обмена, текущие значения.

Остальные вкладки должны быть реализованы в рабочем порядке по мере расширения функциональности системы.
Визуальный интерфейс пользователя предназначен для непосредственного мониторинга текущих значений, оповещения и анализ данных в одном интерфейсе. Визуальный интерфейс реализуется средствами PHP и технологии AJAX. Для его функционирования необходим установленный WEB сервер Apache или IIS.