В этом проекте собрали систему мониторинга для помещения арендатора под ЦОД. На объекте уже работали отдельные подсистемы — электроснабжение, кондиционирование, ИБП, тепловой узел, датчики протечек — но каждая из них существовала сама по себе. Оператору не хватало общей картины: параметры приходилось смотреть в разных интерфейсах, а часть событий можно было просто пропустить.
Задача состояла в том, чтобы объединить все источники данных в единую диспетчеризацию без вмешательства в работу оборудования. В результате построили систему, которая собирает данные, отображает их в единой мнемосхеме, фиксирует события и помогает не только реагировать на аварии, но и анализировать режим работы объекта.
Введение
Объект — помещение арендатора под ЦОД. Инженерная инфраструктура напрямую влияет на работоспособность оборудования, поэтому отклонения нужно фиксировать сразу.
Критичны три типа событий:
-
отказ электроснабжения — аварийные ситуации на трансформаторной подстанции и линиях электроснабжения с критическим приоритетом;
-
нарушение климатических условий — отклонения температуры в машинных залах (автозалах) из-за сбоев в работе системы охлаждения;
-
протечки — попадание воды или скопление конденсата в инженерных зонах, а также утечки из систем водоснабжения, расположенных рядом с оборудованием.
На объекте уже работают разрозненные системы: электроснабжение, кондиционирование, ИБП, тепловой узел, датчики протечек.
Задача проекта — объединить данные в одной системе диспетчеризации: с общей картиной состояния, уведомлениями и доступом к истории.
Общая архитектура системы
Работу выполнил интегратор ИП Панов. В центре системы диспетчеризации работает контроллер Wiren Board 7 с IntraSCADA.
Основной обмен данными идет по RS-485 (Modbus RTU): к шинам подключены счетчики электроэнергии, силовые автоматические выключатели, модули WB-MAP3E и часть инженерных систем. Для части оборудования, например чиллеров, доступен только ограниченный набор параметров.
Коммерческий учет электроэнергии выполняют счетчики «Меркурий 230».
Параметры сети измеряют модули WB-MAP3E, наличие напряжения на критических линиях контролируют WB-MAP3EV.
WB-MAI6 принимает аналоговые сигналы с технологических датчиков: температуры (Pt100) на входе и выходе теплосети, в контуре здания и ГВС, а также давление по сигналу 4–20 мА. Часть входов используют в режиме «сухой контакт» — для сигналов аварии, работы оборудования и протечек.
Температуру и влажность в помещениях измеряют отдельные датчики WB-MS v.2.
RS-485 разделили на несколько отдельных шин. Удаленные участки подключили через WB-MGE и MOXA NPort.
В одном из узлов линию дополнительно отделили повторителем с гальванической развязкой — чтобы изолировать шину силовых автоматов в ТП от остальной системы.
Эксплуатирующая организация получает доступ к мнемосхемам и данным IntraSCADA по Ethernet через веб-интерфейс.
Система работает только в режиме мониторинга: собирает параметры и формирует уведомления без управления оборудованием.
Структура объекта и логика отображения в SCADA
Интерфейс построен вокруг единой мнемосхемы, которая задает навигацию по объекту.
В нижней части показан уровень ТП: два ввода, секционный автомат и суммарная нагрузка. В верхней — зоны и узлы: строения, ЭЩ, ИТП, кондиционеры, ИБП и контроль напряжения.
С главного экрана переходят к детализации:
-
ТП — параметры вводов и защиты;
-
ЭЩ — однолинейные схемы и нагрузка;
-
контроль напряжения — состояние присоединений;
-
ИБП — режимы и параметры;
-
кондиционеры — температуры и состояния;
-
ИТП — температура, давление, протечки.
Система одновременно показывает параметры и состояния. Сначала видна общая картина, затем — детализация по узлам.
IntraSCADA хранит историю и строит графики измеряемых величин.
Оповещения о событиях приходят в Telegram, все срабатывания фиксируются в журнале тревог IntraSCADA.
Дополнительные фото
Мониторинг электроснабжения
Контроль ТП 10/0,4 кВ
ТП оснащена двумя независимыми вводами, которые питают силовые трансформаторы. На стороне 0,4 кВ реализован АВР (автоматический ввод резерва) 1 категории электроснабжения.
Система отображает параметры по каждому вводу и состояние коммутационной аппаратуры:
-
напряжение (фазное и линейное);
-
токи;
-
мощности (P, Q, S);
-
cos φ;
-
состояния защит (LTD, STD, INST).
Мнемосхема РУ-0,4 кВ показывает текущую конфигурацию схемы и распределение нагрузки между вводами. По ее состоянию оператор сразу видит, от какого источника питается каждая секция и как система отработала переключение.
Мониторинг распределения (щиты и фидеры)
На уровне щитов используют WB-MAP3E.
Отображаются:
-
мощности;
-
нагрузка по вводам и фидерам;
-
параметры отдельных присоединений.
Система показывает нагрузку по линиям, которые требуют контроля и анализа. Это позволяет оценивать распределение потребления и выявлять перегруженные участки.
Контроль наличия напряжения
WB-MAP3EV контролирует питание на критических линиях.
По каждой точке видно наличие напряжения и текущий статус, что позволяет быстро выявить потерю питания.
Для хранения данных применяют адаптивную запись: при выходе параметров за пределы нормы фиксируется каждое измерение, в штатном режиме сохраняется скользящее среднее по 50 измерениям. Это снижает объем базы данных без потери информации о событиях.
Дополнительные фото
Мониторинг климата и HVAC
Для каждого кондиционера доступны температуры на входе и выходе и состояние: работа, резерв или авария.
По разнице температур оценивают эффективность охлаждения.
Мониторинг ИТП (тепловой узел)
Отображаются температуры подачи и обратки, а также давления.
Сигналы поступают через WB-MAI6. При выходе за допустимые границы система фиксирует отклонение и формирует тревогу.
Дополнительные фото
Мониторинг ИБП
В зависимости от оснащения ИБП связь реализовали через RS-485 (Modbus RTU) с использованием WB-MGE, или по сети через SNMP-карты «Спутник Лайт».
Отображаются:
-
режим работы;
-
параметры на входе и выходе;
-
нагрузка;
-
состояние батарей (заряд, время резерва, температура).
Фиксируются события: переход на АКБ, низкий заряд, аварии.
Контроль протечек
Контроль протечек реализован в ИТП и зонах электрощитовых — как превентивная мера для исключения любых сценариев затопления.
Датчики работают в дискретном режиме и передают сигнал в систему при срабатывании. Чувствительность входов подобрали экспериментально: входы нагружали резистором и проверяли реакцию на конденсат с низкой электропроводностью. После настройки установили постоянный резистор, чтобы стабильно фиксировать как протечки, так и образование конденсата.
Заключение
На объекте собрали единую систему мониторинга для электроснабжения, климата, ИБП, теплового узла и датчиков протечек. Реализовали единую мнемосхему с привязкой к структуре объекта. Это позволило видеть текущую конфигурацию питания, распределение нагрузки и состояние оборудования в одном интерфейсе.
В результате оператор получил инструмент для контроля состояния объекта и анализа режимов работы без вмешательства в существующие системы.
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/1046223/