IIoT-решение для беспроводного мониторинга окружающей среды
ООО «ПЛКСистемы» совместно с компанией НПО «Прибор ГАНК» в 2020 году реализовали проект беспроводного мониторинга окружающей среды на мусоросжигательном заводе в Московской области. Проект был выполнен с применением технологий Промышленного Интернета вещей (IIoT), которые помогли построить систему мониторинга на базе стационарных измерительных постов, в каждый из которых входят 4 газоанализатора ГАНК-4М, одна метеостанция СОКОЛ-М1 и один датчик состояния измерительного поста, а так же с использованием SCADA-системы EcoStruxure Geo SCADA Expert (ClearSCADA) и OPC сервера KEPServerEX.
Перед проектировщиками стояли следующие задачи:
- Обеспечить удаленный мониторинг:
- параметров с газоанализатов, таких как концентрация газов и пыли в атмосфере, одновременное количество контролируемых газов должно быть не менее 12;
- температуры окружающей среды, влажности воздуха, атмосферного давления, силы и направления ветра, количества осадков и уровня ультрафиолета;
- состояния измерительного поста, в том числе наличие связи, сетевого электропитания, уровня заряда аккумуляторной батареи (резерв), относительной влажности и температуры внутри корпуса.
- Обеспечить сбор данных в непрерывном режиме с периодичностью опроса не менее 1 раза в 5-10 секунд.
- Предоставить оперативному персоналу доступ к информации 24/7, повысить эффективность анализа и планирования режимов работы завода, отталкиваясь от полученных данных.
Структурная схема сети проекта:
Специалистами ПЛКСистемы были проведены тесты беспроводных технологий LoRaWAN и 3G/4G на территории объекта заказчика. После анализа результатов было принято решение, что технология 3G/4G оптимально подходит для достижения поставленных задач и обеспечивает необходимую быстроту развертывания всей системы мониторинга от начала проектирования до получения первых данных с объекта, что было важно для заказчика.
Были выполнены следующие работы:
- Произведена первоначальная настройка устройств сети передачи данных и обеспечено устойчивое прохождение сигнала на территории заказчика.
- Организован мониторинг окружающей среды, а также параметров концентрации газов и пыли в атмосфере на территории мусоросжигательного завода.
- Реализованы решения верхнего уровня на базе средств SCADA-системы EcoStruxure Geo SCADA Expert, которая обеспечивает сбор, обработку и отображение данных от стационарных измерительных постов на объекте.
Результатами выполнения проекта стали:
- Снижение трудозатрат на получение важных данных и, как следствие, сокращение времени реагирования на непредвиденные ситуации на объекте.
- Оптимизация структуры системы мониторинга, где разрозненные датчики объединены в измерительные посты, что облегчило монтаж и эксплуатацию решения.
- Использование современных IoT технологий 3G/4G, OPC UA и протокола MQTT для передачи данных от объектов мониторинга на сервер SCADA.
- Созданы перспективы по совместному разворачиванию таких систем мониторинга окружающей среды и качества атмосферного воздуха на промышленных предприятиях всей страны.