В ТУСУРе разрабатывают систему промышленного Интернета вещей для городского водоканала

Из-за большой распределённости скважин водоканала на территории в несколько десятков квадратных километров ручной метод сбора данных с установленных датчиков для мониторинга состояния системы очень трудозатратен. Один из самых очевидных методов автоматизации сбора показаний и их передачи на АСУ ТП водоканала – с использованием проводных линий передачи данных. Однако его не всегда можно применить на практике. Причин несколько. Среди них – высокий риск повреждения при проведении земляных работ.

Перед ОАО «Манотомь» и ТУСУРом была поставлена задача разработать специализированный программно-аппаратный комплекс для контроля и управления технологическими процессами производства типа «городской водоканал». Разработка датчиков учёта давления и температуры воды в скважине – за ОАО «Манотомь». Специальное конструкторское бюро «Смена» ТУСУРа в рамках проекта отвечает за организацию надёжной беспроводной передачи полученных данных.

Условия, в которых система промышленного Интернета вещей должна работать, сложные: пересечённая местность (изменчивые рельеф, деревья), разные климатические условия, серьёзные перепады температур в зависимости от сезонов.

Водоканал – стратегический объект, а это значит, что для обеспечения безопасности важно, чтобы все датчики, устройства сбора и передачи данных и другие системы должны быть собственного производства.

«Планируется, что система будет организована по принципу mesh-сети, в которой каждый участник с одной стороны является источником данных, с другой – ретранслятором для других участников. Причём промежуточных ретрансляторов будет несколько, что позволит обеспечить непрерывность и устойчивость передачи данных», ­­­– рассказывает Александр Бомбизов, начальник специального конструкторского бюро «Смена».

Разработчикам предстоит обойти ещё ряд подводных камней. Использование частот и мощность передачи данных по ним строго регламентированы Государственной комиссией по радиочастотам.

«На данный момент в рамках разрешённых к использованию частот за пределами города нам удалось добиться передачи данных в пересечённой местности на расстоянии более полутора километров при мощности передатчика 100 мВт. Но это лишь тестовые образцы, созданные в кратчайшие сроки. К моменту окончания работы мы планируем добиться передачи данных на расстоянии не менее 5 километров. Используя метод ретрансляции, этого будет достаточно, чтобы обеспечить сбор и передачу данных со всей сети скважин водоканала», – рассказывает Александр Бомбизов.

Первые тестовые образцы макетов, которые предназначены для установки на датчики скважин, были представлены на международном военно-техническом форуме «Армия – 2020».

«До целой системы мы ещё не дошли – к работе приступили лишь в мае 2020 года, когда смогли побывать на скважинах, чтобы на практике увидеть, где предстоит работать нашим устройствам, и оценить масштаб работы. Но даже тестовое оборудование позволяет продемонстрировать передачу данных с макета, который непосредственно ставится на датчик скважины, на макет приёмной станции. Уже к концу этого года мы планируем доработать макет, а весной 2021 года – установить тестовые установки на скважинах для тестирования системы связи», – отмечает начальник СБК «Смена».

После завершения работы устройство будет передано в ОАО «Манотомь» для постановки на серийное производство.

В дальнейшем использовать разработку можно не только для нужд водоканалов. Она подойдёт для решения задачи сбора и передачи данных в любых отраслях, где используются телеметрические датчики, расположенные на больших расстояниях, а использование проводной связи крайне затратно.

ОАО «Манотомь» выступает лидером кластерной кооперации, являясь крупнейшим производителем полного цикла широкой линейки контрольно-измерительных приборов как для нужд ОПК, нефтегазовой и атомной промышленности, так и для ЖКХ и других элементов умного и безопасного пространства.

Фото: ТУСУР