Система оперативного диспетчерского контроля в тепловой сети

Назначение и область применения

1

Система оперативного диспетчерского контроля предназначена (СОДК) для мониторинга состояния стальных предизолированных труб с тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ) и защитной оболочкой для подземной бесканальной и надземной прокладки трубопроводов в соответствии ГОСТ 30732-2006.

2

При подземной прокладке трубопроводов без специальных средств затруднительно определить факт и место прорыва тепловой сети. При этом происходят значительные потери как тепловой энергии, так и теплоносителя. Поэтому в зимний период нередко приходится видеть раскопанные теплотрассы во всю улицу в поисках течи.

3

Дефекты в высокоэнергетических теплотрассах могут развиваться стремительно, что нередко приводит к серьезным последствиям. Эксплуатировать теплотрассы без on-line системы диагностики равносильно ситуации с бочкой пороха и подожженным фитилем. Выход один — внедрить систему СОДК.

4

Благо, что современные методы стали заметно эффективнее и дешевле. Предлагаемым методом можно локализовать дефект лишь с точностью до сегмента. Определить конкретное место намокания можно при помощи других технических средств: рефлектометрами, течеискателями.

Принцип работы

1

В основу работы системы положено свойство ППУ изоляции увеличивать электрическую проводимость под воздействием влаги. В сухом состоянии ППУ изоляция имеет сопротивление в несколько МОм. При попадании влаги в теплоизоляцию проводимость последней увеличивается.

2

Этот факт и фиксируют приборы. Зафиксированные значения омического сопротивления теплоизоляции вместе со вспомогательной информацией периодически через автономный LoRa радиомодуль передаются на верхний уровень.

3

Частота опроса настраивается при инсталляции системы. По умолчанию опрос происходит два раза в сутки.











4

Экспериментально установлено, что при сопротивлении теплоизоляции на участке трассы не более 300 метров, равном: более 100 кОм - отлично, от 50 кОм до 100 кОм - норма, от 50 кОм до 10 кОм - внимание, от 10 кОм до 5 кОм - тревога, менее 5 кОм - намокание.





5

ПО верхнего уровня позволяет на карте города выводить соответствующую информацию в удобном для пользователя виде.





6

фото

Прочее

1

Диагностируемые дефекты трубопроводной арматуры:
нарушение герметичности стальной трубы, повреждение полиэтиленовой наружной оболочки, обрыв сигнального проводника, дефекты коммутации сигнальных проводников, замыкание сигнального провода на трубу.

2

Диагностируемые дефекты системы:
Напряжение батареи.
Код состояния АУ (автономного устройства).







3

Структура системы:
ПИ-трубы, используемые в тепловых сетях, состоят из стальной трубы, трубы-оболочки из полиэтилена и вспененного полиуретана в качестве изоляции. В этой пене обычно в горизонтальной плоскости располагаются 2 медных проводника сечением 1,5 мм2 с погонным сопротивлением от 0,012 до 0,015 Ом/м.

4

Принято различать сигнальным (основной) и транзитный (обратный) проводник. В принципе они идентичны. Транзитный проводник нужен лишь для контроля основного проводника на обрыв за счет «петли».










5

Автономные устройства (АУ) представляют собой герметичные цилиндры с резиновыми заглушками, работают от литиевых батареек в автономном режиме 3 — 6 лет в зависимости от частоты опроса. АУ располагаются в коверах, устанавливаемых на улице, либо в помещениях насосных и тепловых пунктов.

6

Упрощенная структура сети LoraWAN
фото

7

Данные с АУ собираются базовыми станциями (БС). Дальность связи зависит от многих параметров: высоты и типа антенны БС, рельефа местности, уровня помех. Реальная дальность связи в городских условиях колеблется в интервале 0,5 — 5 км. Максимальная дальность связи на открытом пространстве — 30 км.

8

Данные с БС через GPRS/ETHERNET модемы собираются на сервере ПО верхнего уровня. Доставка данных для конечных пользователей может выполняться различными способами. При наличии большого количества пользователей — WEB технологии, для офисных применений — приложения на компьютере.

9

Монтаж
Монтаж трубопроводов, их теплоизоляция производятся согласно нормативным требованиям с учетом рекомендаций заводов изготовителей труб с ППУ.







10

Коммутация сигнальных проводников
фото

11

Правила эксплуатации
Во время эксплуатации необходимо следить за уровнем разряда батарей. Повышенный разряд батарей может быть связан с попаданием влаги в АУ. С целью устранения этого дефекта достаточно просушить плату феном. Периодически необходимо проверять соединения сигнальных проводников во избежание ложных срабатываний.

12

Во время эксплуатации тепловых сетей ремонт связан не столько с восстановлением функционала, сколько с сушкой пены. Причины могут быть самые разные: строительные ошибки при герметизации муфт, разрыв теплопровода, неаккуратные земляные работы вблизи труб и многое другое.

13

При попадании влаги оптимальным вариантом является ее удаление до нормальных показателей сопротивления. Достигается это различными способами: от просушки при раскрытой оболочке до замены изоляционного слоя. Контролируется степень сухости импульсным рефлектометром.