Automatizace obchodního měření aplikační studie Letiště Praha, a.s.
Energie pro budoucnost
Ing. Lukáš Pokorný
14.4.2010 Brno
Programátor Colsys – Automatik, a.s.
1
Obsah. 1. Počáteční situace. 2. Návrh řešení. 3. Použité prvky. 4. Implementace. 5. Zhodnocení. 2
Představení investora. (energetický pohled)
• Lokální distribuční soustava. • Licence na distribuci a prodej elektřiny, výrobu, distribuci a prodej tepla. • Plocha cca 30 ha. • Více než 500 odběrných míst oprávněných zákazníků v elektrické energii. • Délka vedení v areálu letiště cca 163 km. • Dodavatel elektřiny v 2010 – PRE, a.s. • 2 předávací místa na hladině 22kV. • 56 transformačních stanic 22kV/400V. • Náklady za energie cca 350M Kč/rok. 3
Představení dodavatele.
• • •
Česká inženýrská akciová společnost. Založena 1993. Obor působnosti: – – – –
•
Příklady referencí: – – – –
•
Procesní AUTomatizace (PAUT). Integrující Telekomunikační Sítě (ITS). Projektová činnost ve výstavbě. Integrované Systémy Energetického Managementu (ISEM). ISEM: LP, MITTAL, PRAKAB. PAUT: horkovod Mělník-Praha, teplárny Bělehrad, WienGas. ITS: EDU, EBO, DPP, Česká Rafinérská, LP. Projekty: LP, LHOIST, BALLOKI, MURIDKE, EPC.
Certifikace: – – –
Úřad pro civilní letectví ČR (letecká pozemní zařízení, systémy pro přenos a měření dat). Autorizace ČKAIT (TZP, TPS-IE02). Odborná způsobilost dle zákona 309/2006 Sb.
4
Výchozí situace investora. • Píše se rok 2006. • Ruční odečty cca 1500 měřících míst (elektřina, teplo, voda). • Účtovací algoritmy v Excelu. • Kvartální fakturace se zálohami. • Otázka výkazů na OTE. • Otázka plnění koncepce energetického managementu.
5
Cíle projektu automatizace obchodních měření. • Přechod na měsíční fakturaci. • Odstranit ruční odečty a přípravu fakturace. • Zajistit technický nástroj kontroly plnění koncepce energetického managementu. • Integrace do IT struktury LP. 6
Obsah. 1. Počáteční situace. 2. Návrh řešení. 3. Použité prvky. 4. Implementace. 5. Zhodnocení. 7
Koncepce řešení. Web klienti
výkazy OTE
ERP Suite
CDS
SAP fakturace
Ruční vstupy
GPRS Ethernet 868MHz
8
Standardizace. • Měřidla: LP vybralo dodavatele elektroměrů, kalorimetrů, vodoměrů. • Rozhraní: M-BUS nebo pulsy. • Přenosové cesty: LAN LP, GPRS, 868MHz, M-BUS kabel • Datové koncentrátory: dva typy A, B. • Virtualizace HW datového úložiště a IS ENERGIS (PDS, CDS). • Databáze: Progress. • Energetický informační systém:
9
Algoritmy přenosu dat. • Jak je měřidlo připojeno: M-BUS M-BUS J-H(st)H
• • • • •
868MHz
M-BUS
LAN
J-H(st)H
GPRS
Co se děje na měřidlu, DK, HLIX. Jaké objemy dat se přenáší. Frekvence přenosu dat. Doba sejmutí všech měření. Čtecí a bilanční cyklus, validace dat. 10
Způsoby zpracování dat. • Databáze. • Zabezpečení dat a přístupu. • Parametrizace masek IS ENERGIS.
11
Technické řešení. Tenký klient
Tenký klient Ethernet
Datový koncentrátor Komunikace DK
Server ENERGIS (CDS) Server HLIX (PDS)
LAN / GPRS Sběrnice M-BUS
Koncové zařízení 12
Spolehlivost a bezpečnost. • • • • •
Validace a zabezpečení dat. Zabezpečení komunikace. Zabezpečení přístupu k systému. Provozní spolehlivost. Dostupnost dat.
13
Obsah. 1. Počáteční situace. 2. Návrh řešení. 3. Použité prvky. 4. Implementace. 5. Zhodnocení. 14
Obchodní a provozní měření. • Elektřina. • Teplo. • Voda. • Teplota v rozvaděčích. • CO2 + vlhkost + VOC 15
Rozhraní obchodních měření. • M-BUS: elektroměry,kalorimetry, vodoměry
• Pulsy: měření PRE (separátory)
16
Rozhraní provozních měření. • Teploty v rozvaděčích: 4-20mA (analog) 2x1
• CO2 + vlhkost + VOC: RS485 M-BUS
M-BUS
868MHz
868MHz
17
Přenosové cesty. • Typ A: „Drátová“ M-BUS
LAN
J-H(st)H
• Typ B: „ Radiová / kombinovaná“ M-BUS M-BUS
868MHz
J-H(st)H
M-BUS
LAN
J-H(st)H
GPRS
• Typ C: „GPRS“ M-BUS J-H(st)H
GPRS
18
Charakteristika radiové sítě WACO868. • Produkt společného vývoje SOFTLINK, s.r.o. a COLSYS – AUTOMATIK, a.s. • Uvedení na trh v roce 2009. • 180 ks na Letišti Praha, a.s., 500 ks v bytovém domě v Praze, stovky kusů ve Vilniusu. • Provoz v bezlicenčním pásmu pro telemetrii (bezplatně, bez plánování, nahlašování). • Operativnost a snadnost instalace. • Flexibilita při rozšiřování sítě. • Spolehlivost přenosu, využití záložních cest. • Úzké přenosové kanály, odolnost proti rušení, efektivní využití pásma. • Dosah až 200m, ve volném prostranství s vhodnou anténou až 1 km. • Správným návrhem lze pokrýt oblast až několika km2, lineární spoj délky až 3 km.
19
Topologie sítě WACO868. WM868-SI WM868-SJ-R4
vodoměry
WM
WM868-TI teploměry
elektroměr
WM868-SI vodoměry
plynoměr
WM868-SI
WM
elektroměr
WM868-TI teploměry
WM868-SJ-R4
WM868-SI vodoměry
plynoměr
WM868-TI teploměry
WM868-SI
WM868-DO WM868-SJ-R4 WM
čerpadlo
WM
datový koncentrátor
WM868-MM M-BUS
elektroměr
WM868-SI plynoměr
20
Informační systém ENERGIS. • • • •
•
Produkt spol. INSTAR ITS Ostrava, a.s. Kontinuální a kompatibilní vývoj od roku 1995. Nástroj pro energetickou bilanci a energetický management, výkaznictví a plánování. Významné reference: ŠKODA AUTO, a.s., ČEZ, a.s., Letiště Praha, a.s., TATRA, a.s., EVRAZ Vítkovice Steel, a.s., ArcelorMittal Ostrava, a.s., Škoda JS, a.s., SYNTHOS Kralupy, a.s., Volkswagen AG, Škoda Power, a.s., Česká rafinérská, a.s., aj. Základní struktura: – Hlavní server (CDS) ENERGIS s DB Progress. – Komunikační server (PDS) HLIX. – Datový koncentrátor. 21
Funkce ENERGISu.
22
Obsah. 1. Počáteční situace. 2. Návrh řešení. 3. Použité prvky. 4. Implementace. 5. Zhodnocení. 23
Harmonogram. 2007 Měření 20% Přenosy 20% D.Koncentrátory 20% Kom.servery 100% DB servery 100% ENERGIS I. 20% ENERGIS II. Zákaz.portál
2008 30% 30% 30%
2009 45% 45% 45%
2010 2011 5% 5% 5%
30% 45% 5% xx 100%
24
Topologie - Terminály 1 a 2.
Datový koncentrátor (LAN) Datový koncentrátor (GPRS) Koncové zařízení Komunikace 868MHz Komunikace M-BUS
25 Koncová zařízení: elektroměry, vodoměry, kalorimetry, teploměry.
Topologie – Terminály 3 a 4.
Datový koncentrátor (LAN) Datový koncentrátor (GPRS) Koncové zařízení Komunikace 868MHz Komunikace M-BUS
26 Koncová zařízení: elektroměry, vodoměry, kalorimetry, teploměry.
Postupy implementace. • • • • • •
Výměna měřidla měřícího místa. Přidání do ENERGISu. Školení klientů. Propojení ENERGIS – OTE. Propojení ENERGIS – SAP. Servis a administrace.
27
Příklad odběrového diagramu.
28
Příklad komunikace s CDS OTE ČR, a.s.
29
Obsah. 1. Počáteční situace. 2. Návrh řešení. 3. Použité prvky. 4. Implementace. 5. Zhodnocení. 30
Výsledky implementace do 02/2010 • Celý ISEM je kompletně v provozu. • Připojeno cca 95% měření. – 1200 elektroměrů. – 300 vodoměrů. – 30 kalorimetrů.
• Přechod na měsíční fakturaci proveden od 01/2010. • Odběrové diagramy 15min/hod/den/měsíc u všech měření k dispozici. • Na kliknutí odesílán výkaz na CS OTE. • Náměty na úspory analýzou odběrových diagramů. 31
Ekonomický pohled investora. • Úspory. – Za ruční práce (odečty, příprava podkladů faktur, zadávání do SAP, výkazy OTE+ERÚ). – Přechod na měs.fakturaci >> cash-flow. – Rychlá detekce nárůstu spotřeb (prasklá voda, nedodržování směrnic, apod.). – Odstranění špiček odběrového diagramu. – Rychlá diagnostika výpadků kompenzací. – Celkem cca 7 MKč/rok. – Návratnost celého systému pod 5 let. 32
Hodnocení investora. Spojením informačního systému ENERGIS s dálkovým sběrem dat z měřidel společnosti vznikl efektivní a účinný systém. Z jeho možností využíváme v současné době pouze část kapacity. Připravujeme jeho využití např. pro energetické manažerské řízení odběrového diagramu. Jiří Záruba, manažer nákupu a prodeje energií, Letiště Praha, a.s.
33
Výhled 2010 a dále. • Zprovoznění zákaznického portálu. • Připojení provozních měření. • Zavedení controllingu pro rozpočítávání režie. • Zavedení targetingu na plánování a kontrolu cílů energetického managementu. 34
Děkuji za pozornost …
Ing. Lukáš Pokorný programátor COLSYS – AUTOMATIK, a.s. Huťská 1294 CZ-272 01, Kladno T: +420 312 285 312 F: +420 312 285 318 M: +420 777 680 793
[email protected] www.colaut.cz
35
