Проблемы мониторинга и контроля поверочных данных манометров тепловых сетей

Мушкетова Е.А.1, Ефимова Е.В.1
1 Ростовский государственный экономический университет (РИНХ), Россия, Ростов-на-Дону

Статья в журнале

Информатизация в цифровой экономике (РИНЦ)
Том 2, Номер 2 (Апрель-июнь 2021)

Цитировать:
Мушкетова Е.А., Ефимова Е.В. Проблемы мониторинга и контроля поверочных данных манометров тепловых сетей // Информатизация в цифровой экономике. – 2021. – Том 2. – № 2. – С. 63-70. – doi: 10.18334/ide.2.2.113383.

Эта статья проиндексирована РИНЦ, см. https://elibrary.ru/item.asp?id=49251476

Аннотация:
Тепловые сети являются одной из самых проблемных зон энергетической отрасли во многих городах России. Такая ситуация объясняется следующими факторами: 1) неэффективность, обусловлена коммерческими и техническими потерями при передаче и распределении энергоресурсов; 2) неоптимальность режимов работы тепловых сетей; Одной из основных задач, которую нужно решить для теплосетей в России, является сокращение потерь энергоресурсов, при их производстве, передачи и распределении по тепловым районам. Манометры – устройства для измерения давления. Это точные приборы, которые нуждаются в контроле и прохождении поверок. Поскольку они используются на установках, представляющих опасность в случае неправильной эксплуатации, контроль манометров очень важный процесс. Данная статья посвящена проблемам мониторинга и контроля поверочных данных манометров тепловых сетей. Кроме того, разработана автоматизированная система, состоящая из двух модулей, которая удовлетворит потребностям начальника и инженера службы СНИО в оптимизации его рабочего процесса, позволит уменьшить количество ошибок при вводе данных, сократить время поверки, увеличить контролируемость манометров.

Ключевые слова: программное обеспечение, startup, манометры, тепловой район, qr код, база данных, фреймворк, диаграмма, интерфейс, мобильное приложение, desktop

JEL-классификация: L86



Основные проблемы, которые мы хотели рассмотреть:

1. Гидромеханический порядок деятельности. Неоптимальная деятельность концепции отопления способна послужить причиной безрезультатной и неоптимальной работы спецоборудования, а также и всего процесса. Котельные, так называемые источники тепла, как правило, нагружены бессмысленно. Перерасход тепла и электроэнергии с помощью разрегулировки систем теплоснабжения за отопительный сезон в году составляет примерно 8% от всех расходов в теплоснабжении. Все это обусловлено недостаточной наблюдаемостью из-за плохого оснащения датчиками в контрольных точках теплосетей, а также невозможностью оперативных расчетов, текущих технико-экономических показателей [3].

2. Ошибочное ведение технологических режимов оборудования, это приводит к преждевременной амортизации и изнашиванию оборудования, вследствие этого требуются дополнительные затраты на ремонт. По имеющимся данным, потери при плохой организации горения топлива доходят до 23%, а в некоторых случаях и до 45. Данные проблемы, в частности, связаны с недостаточной квалификацией и зачастую с халатностью оперативного персонала, осуществляющего управление технологическим оборудованием.

Полностью решить эти проблемы невозможно, но большую их часть можно – с помощью современной автоматики.

3. Отсутствие или неработоспособность регуляторов горячей воды на бойлерах горячего водоснабжения.

4. Постоянные утечки, а также неправильно организованный учет энергоресурсов. Сэкономить можно, заменив морально и технически устаревшие узлы учета энергоресурсов.

Представленные выше проблемы говорят о существенной надобности и важности разработки систем автоматизации и диспетчеризации объектов теплосети [4] (Bilibin, Solovev, 2016).

За последние годы Россия накопила достаточно богатый опыт в том, как повысить эффективность работы котельных с использованием современных технологий. В основу этому легло введение в эксплуатацию новейшего высокопроизводительного автоматизированного котельного оборудования, в том числе автономных котельных.

Манометры – это точные приборы, которые нуждаются в контроле и прохождении поверок. Поскольку они используются на установках, представляющих опасность в случае неправильной эксплуатации, контроль манометров – очень важный процесс.

Поверка показаний состоит из следующих действий:

- внешний осмотр, проверка на отсутствие сколов на корпусе, трещин стекла и других видимых повреждений прибора;

- сравнение показаний счетчика с эталонными.

Как часто, или другими словами, какая периодичность поверок указана в техническом паспорте устройства. В частности, она зависит от модели и конструкции манометра. Чаще всего сроки поверки такие:

- 1 раз в год – для более старых моделей;

- 1 раз в 2–5 лет – для новых устройств.

Так как на одном тепловом районе (котельной) установлено в среднем более 200 шт. манометров, контроль и процесс поверки затруднен. В процессе мониторинга, изучения, поиска существующих ПО было решено автоматизировать процесс мониторинга и контроля измерительных устройств.

В ходе выбора среды для разработки проекта выбор был сделан в пользу desktop-приложения, в дальнейшем возможен переход на веб-версию. Но для реализации всех требований только desktop-версии проекта недостаточно, нужно мобильное приложение [1] (Leonenkov, 2001).

Выбор операционной системы оказывает огромное влияние как на внешний вид мобильного устройства, так и на приложения, которые оно может устанавливать. Очень важно на этапе проектирования мобильного приложения принять решение, на какую операционную систему ориентироваться. Для реализации мобильного приложения выбрана операционная система Android. Мобильное приложение будет разработано с помощью фреймворка. Такому решению способствовало то, что проект должен быть кроссплатформенным.

Android Studio предназначена для разработки приложений для Android. Фреймворки, такие как xamarin, ionic, PhoneGaps и т.д., предназначены для разработки приложений, которые изначально работают на устройствах Android [5] (Vendrov, 2014).

После изучения разных СУБД выбор остановился на MS SQL Server. Это обусловлено тремя критериями [2] (Fufaev, Fufaev, 2012):

1. Система управления базами данных MS SQL Server разработана компанией Microsoft, в данной задаче это играет большую роль, так как программное обеспечение будет работать на платформе Microsoft.

2. Для разработки мобильного приложения используется фреймворк Xamarin, среда Visual Studio, в данном случае для работы с базой данных лучше всего подходит СУБД SQL Server.

3. Еще одним немаловажным критерием выбора СУБД является совместимость со сторонними ПО.

Система должна иметь удобный и понятный пользовательский интерфейс (рис. 1).

Рисунок 1. Интерфейс модуля Desktop

При переходе на вкладку «Добавление» открывается окно, в левой части которого находятся поля ввода, выпадающие списки, которые позволяют выбрать все нужные свойства нового манометра, после того как пользователь их укажет, станет доступной кнопка «Добавить», при нажатии на которую счетчик будет добавлен в базу данных, а его ID будет выведен в строку для генерации QR-кода [6] (Kalyanov, 2000).

Рисунок 2. Интерфейс модуля Desktop

Поскольку наше приложение должно использоваться для мониторинга и контроля только манометров, решено использовать упрощенный дизайн и интерфейс с минимальным количеством отвлекающих факторов [7].

На этом этапе разрабатывается планируемый продукт. Это было сделано в несколько итераций наряду с остальной частью процесса разработки. Во время первой итерации был разработан прототип с базовой функциональностью, чтобы получить рабочее приложение оболочки. Это было сделано с использованием Scrum в качестве частичного процесса и Xamarin – в качестве инструмента разработки.

При запуске мобильное приложение имеет вид (рис. 3).

Рисунок 3. Главное окно мобильного приложения

Разработана автоматизированная система мониторинга и контроля поверочных данных манометров тепловых сетей с интеграцией QR-кода, которая позволит службе СНИО сократить трудозатраты, сократить время поверки, уменьшить количество ошибок, увеличить контроль манометров.


Источники:

1. Леоненков А. Самоучитель UML. E-libra.ru. [Электронный ресурс]. URL: https://e-libra.ru/read/109175-samouchitel-uml.html (дата обращения: 06.05.2021).
2. Фуфаев Э.В., Фуфаев Д.Э. Базы данных. - М.: Издательский центр «Академия», 2012. – 320 c.
3. Проектирование информационных систем. Единое окно. [Электронный ресурс]. URL: http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/437/79437/59985?p_page=2 (дата обращения: 12.05.2021).
4. Билибин К.И., Соловьев В.А. Проектирование технологических процессов в производстве электронной аппаратуры. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. – 76 c.
5. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 2014. – 176 c.
6. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: подходы, методы, средства. - М.: СИНТЕГ, 2000. – 316 c.
7. Кириллов В.В. Основы проектирования реляционных баз данных. Citforum.ru. [Электронный ресурс]. URL: http://www.citforum.ru/database/dbguideindex.shtml (дата обращения: 22.05.2021).
8. Маклаков С.В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2017. – 256 c.

Страница обновлена: 16.08.2022 в 15:23:01