Умная технология для бесперебойной связи

В стране имеется около 153 000 общественных систем питьевого водоснабжения и почти 16 000 очистных сооружений. Эти водные системы могут быть сложными, состоящими из нескольких насосов, резервуаров, клапанов и километров трубопроводов. Чтобы обеспечить бесперебойную работу этих обширных и сложных операций и снизить риски незапланированных простоев, необходимы сложные технологии, которые позволяют оборудованию взаимодействовать друг с другом.

Хотя предприятия водоснабжения годами используют системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) для повышения операционной эффективности, большинство из них, как правило, имеют широкий спектр установленного оборудования/сетей SCADA, которые могут значительно различаться с точки зрения возраста, набора функций, возможностей подключения и поставщиков. поддерживать. Кроме того, системы часто создавались по частям на протяжении многих лет самыми разными подрядчиками, поставщиками и консультантами, каждый из которых использовал свой собственный подход к программированию. Результат: многие предприятия водоснабжения теперь столкнулись со сложными, разнообразными и взаимосвязанными системами, которыми зачастую трудно управлять с точки зрения эксплуатации, технического обслуживания и общей надежности системы.1

В эпоху ограниченных муниципальных бюджетов – даже с учетом грантов Американского закона об инфраструктуре – эффективность сети водоснабжения и канализации должна поддерживаться, чтобы расходы оставались под контролем. Один из способов сделать это — обратиться к Open Platform Communications (OPC). Благодаря OPC доступ к машинам, устройствам и другим системам стандартизируется и обеспечивает аналогичный обмен данными, независимый от производителя. Целью этих решений является минимизация точек трения и повышение эффективности. Рассматривая устройства как общие объекты, система может включать новые компоненты с минимальными нарушениями. Эта технология теперь стала еще более надежной, более независимой и более безопасной.

Независимые возможности подключения, мощное информационное моделирование и встроенная безопасность

Проблема с разнообразными сетями предприятий водоснабжения заключается в безопасном, стандартизированном обмене данными и информацией между устройствами, оборудованием и услугами, и именно здесь на помощь приходит унифицированная архитектура открытых платформ коммуникаций (OPC-UA). OPC-UA — это расширяемая платформа. независимый стандарт, обеспечивающий безопасный обмен информацией в промышленных системах. Он совместим с Windows, macOS, Android и Linux и работает на ПК, облачных инфраструктурах, программируемых логических контроллерах (ПЛК), микроконтроллерах и киберфизических системах.

Однако на этом дело не заканчивается; OPC-UA также предназначен для структурирования и обмена данными в сетях информационных технологий и в облаке за их пределами. Это комплексная структура информационного моделирования, предоставляемая OPC-UA, которая позволяет ему передавать контекст для информации и выходить за рамки простой передачи данных, контекста, который имеет решающее значение для правильной интерпретации и использования данных внешними системами. Переменная процесса, полученная из значения датчика, может быть смоделирована с использованием инженерных единиц, чтобы обеспечить правильную интерпретацию, эксплуатационные пределы для проверки модификаций и настройки отображения и сервисной информации для обеспечения приблизительной точности.

В последнее десятилетие безопасность облачных платформ вызывает растущую озабоченность. Поскольку OPC-UA представляет собой уровень связи для связи между машинами и между машинами и облаком, он работает с двумя уровнями безопасности. Первый уровень устанавливает зашифрованное канальное соединение между клиентом и сервером. Этот уровень обеспечивает конфиденциальность, целостность (посредством подписи сообщений) и аутентификацию на основе сертификатов. Затем прикладной уровень управляет аутентификацией и авторизацией пользователей2.

Ключевые элементы каждой насосной станции включают в себя водозаборные колодцы, насосы, трубопроводы с соответствующими клапанами и фильтрами, двигатели, систему электроснабжения, систему управления оборудованием и систему сигнализации, систему контроля запаха и систему вентиляции. Это большое количество критически важного оборудования, обеспечивающего бесперебойную работу. Системы SCADA отслеживают такую ​​информацию, как потребление киловатт (кВт), уровень в резервуарах, активность насоса, количество галлонов в минуту или использование хлора с полными историческими тенденциями.