Файл: Учет и контроль электроэнергии в системах электроснабжения.pdf

По мере усложнения производственных процессов и повышения уровня автоматизации управления ими в одних случаях человек будет вытесняться автоматическими устройствами из контура управления, а в других, малоизученных, наоборот, его роль будет возрастать.

Одной из важных проблем создания АСУ ТП является оптимальное взаимодействие между человеком и техническими средствами, т. е. рациональная организация потоков измерительной информации к человеку и командной информации от человека, которая обеспечивает наилучшее, наиболее полное использование всех творческих возможностей человека. Поэтому при разработке АСУ ТП необходимо учитывать психофизиологические особенности и возможности человека.

По надежности человек значительно уступает другим техническим звеньям АСУ ТП. Он довольно быстро утомляется, качество его работы сильно зависит от большого числа факторов, в том числе психологических.

Основными причинами ошибок человека-оператора являются:

▪ неудовлетворительная подготовка или низкая квалификация;

▪ неудовлетворительная процедура технического обслуживания и эксплуатации;

▪ плохие условия работы (плохая доступность оборудования, теснота рабочего помещения, чрезмерно высокая или низкая температура, большой шум от работы объекта управления);

▪ недостаточное материальное или моральное стимулирование качества работы;

▪ перегрузки, вызываемые необходимостью быстрого и частого принятия решений по управлению объектом.

Частота появления ошибок человека нелинейно зависит от действующих на него нагрузок. При очень низком уровне нагрузки большинство операторов работают неэффективно, т. к. выполняемые задания кажутся им скучными и не вызывают интереса. В результате качество работы далеко от оптимального.

При умеренных нагрузках качество работы достигает максимального уровня. При дальнейшем увеличении нагрузки (перегрузках) качество работы человека снижается, что объясняется физиологическим стрессом (страхом, беспокойством и т. п.). При самом высоком уровне нагрузок надежность работы человека достигает минимального значения.

Уступая ЭВМ в быстродействии, человек может выполнять операции, недоступные ЭВМ: решать задачи интуитивным способом, ориентироваться при неполной информации в непредвиденных ситуациях. При благоприятных условиях работы благодаря указанным достоинствам человека-оператора введение его в систему управления в ряде случаев повышает в целом надежность ее работы. Значительный эффект в обеспечении надежности дает использование человека в качестве дублера замкнутых систем управления.

Следует рационально распределять функции между человеком и техническими средствами АСУ ТП. ЭВМ следует поручать те операции, которые они заведомо делают лучше человека, а работа остальных частей АСУ ТП должна быть подчинена задаче наилучшего обслуживания человека-оператора.

На ЭВМ возлагаются прежде всего часто повторяемые относительно простые действия по управлению. С ростом вычислительных возможностей ЭВМ и степени изученности технологических процессов на ЭВМ возлагается более сложные операции, связанные с оптимизацией технологических процессов. На человека возлагают те функции, которые пока нельзя поручать ЭВМ при отсутствии достоверного формализованного их описания или если это экономически не оправдано. Общение «человек-ЭВМ» происходили между ЭВМ и одним из следующих лиц: программистом, оператором ЭВМ, оператором-технологом процесса. Программист подготавливает и обслуживает программы, выполняемые ЭВМ. Оператор ЭВМ обслуживает процесс выполнения программ в целом. Он может отреагировать на ошибку, запустить программу наново или прервать ее выполнение, но не обязан исправлять ошибки программиста или оператора-технолога. Оператор-технолог интересуется прежде всего самим технологическим процессом, а не ЭВМ. Он имеет общее представление о способах управления с помощью ЭВМ, но обучен прежде всего ведению технологического процесса.

Системы, в которых происходит взаимодействие человек–машина, называют эргатическими. Вопросами повышения эффективности этих систем при их разработке занимается эргономика, которая учитывает особенности как человека, так и машины. Основные принципы, которые следует учитывать при проектировании эргатических систем:

▪ «грубости» функциональных свойств системы (является фундаментальным свойством любых систем управления и означает способность системы к самосохранению своего состояния и свойств при незначительных (подпороговых) изменениях свойств образующих систему элементов, т. е. человека и машины, а также внешней среды);

▪ совместимости (адекватности) функциональных свойств человека с функциональной системой в целом;

▪ совместимости функциональных свойств машины с функциональной системой в целом.

Заключение

Одним из важнейших факторов конкурентоспособности любого предприятия на современном рынке является его энергоэффективность. Сокращение затрат на оплату счетов снижает себестоимость товаров и услуг, а, значит, ставит владельцев в более выгодное положение по отношению к конкурентам. Обязательным условием для повышения энергоэффективности является точный учет расхода потребленной электроэнергии. Его подробный анализ позволяет выявить все существующие проблемы и принять меры к их устранению. В настоящий момент существует два основных пути решения такой проблемы. Первый из них – классический, при котором объем энергопотребления фиксируется электросчетчиками. Второй – более прогрессивный, основанный на снятии показателей системой датчиков с дальнейшей компьютерной обработкой поступающих результатов.

1. Классическая система учета потребления электроэнергии

Традиционная схема дает возможность вести только укрупненный учет э/э по объектам. Очевидно, что это не позволяет проанализировать энергоэффективность отдельного оборудования и выявить возможные проблемы в электросети. Современные счетчики электроэнергии обладают высокой точностью, но устанавливаются в лучшем случае на крупное помещение – заводской цех, этаж ресторана или уличное освещение. Обнаружить вынужденные непроизводственные расходы с их помощью невозможно. Кроме того, ежемесячный или ежеквартальный анализ энергопотребления в классической схеме осуществляется вручную инженером-энергетиком. Это не исключает вероятность ошибок при вводе и обработке данных, и даже умышленного их искажения.

2. Промышленный учет электроэнергии на предприятии с помощью беспроводных датчиков

Кардинально иной подход предлагают современные системы энергетического мониторинга предприятия. Их основой является сеть датчиков, установка которых может производиться на каждую единицу оборудования отдельно. Беспроводные устройства крепятся непосредственно на кабели, питаются от электромагнитного поля и автоматически передают данные в режиме реального времени. Они учитывают потребление электрической энергии определенной «веткой» электросхемы, что практически мгновенно выявляет места повреждений или нестандартного электропотребления. Автоматическая система контроля и учета электрической энергии гораздо удобнее, информативнее и исключает «человеческий фактор». Обработка данных и их группировка осуществляется в удобном для пользователя виде, а информация хранится на носителе или облачном сервисе любое необходимое количество времени. В сравнении с ручной обработкой информации, компьютеризированный вариант намного быстрее, детальнее и надежнее. Он позволяет удобно сгруппировать данные:

по видам оборудования – что полезно для выявления расхождений в потреблении энергии однотипными устройствами;

по месту установки – дает подробную картину расхода электроэнергии по отдельным помещениям, участкам и даже конкретным единицами оборудования;

по времени – автоматизированная система дает возможность наблюдать график энергопотребления любого устройства или участка в динамике;

по алфавиту – такая сортировка наиболее удобна для быстрого поиска;

Как показывает практика, внедрение АСТУЭ приводит к экономии существенных объёмов – от 5% до 25% всей потребляемой электроэнергии в зависимости от прежнего уровня энергоэффективности объектов.

Например, обычный ресторан широко известной одноименной сети «Макдональдс», организовав экспериментальный учет электроэнергии на производстве, выявил:

- неэффективное использование внешнего и внутреннего освещения;

- «забывчивость» сотрудников, не отключавших питание печей на кухне во время технологических перерывов;

- аномальное потребление питания некоторыми видами оборудования из-за неправильного подключения.

Системы контроля и учета электроэнергии автоматического типа позволяют собирать данные о фактическом расходе энергоресурсов в подконтрольной сети. С их помощью обеспечивается оперативная и точная передача данных, благодаря которой исключаются случаи хищения электроэнергии, а оператор получает своевременное оповещение о внештатных ситуациях. Автоматизированная система учета электроэнергии может устанавливаться на всех объектах, независимо от количества потребителей энергоресурсов – жилых домах, дачных товариществах и отдельных микрорайонах. Установленная система технического учета электроэнергии обеспечивает значительную экономию за счет снижения потребления энергоресурсов и их необоснованного расходования. При необходимости возможна установка лимита на расход электричества в установленные временные интервалы. Схема выгодна и потребителям ресурсов, которые в результате оплачивают лишь фактический расход без оплаты потерь в электросетях.