r-Tube

POPIS VÝCHOZÍ SITUACE

Předizolované trubky mají v izolaci kontrolními vodiče pro měření vlhkosti. Potrubí má v určitých vzdálenostech kontrolní stanoviště. Běžně rozšířenou praxí je provádět kontrolní měření vlhkosti ručně v předepsaných intervalech, obvykle je to 1x za dva týdny. Měření tedy neprobíhá v reálném čase. Hrozí nebezpečí, že pracovní četa nestihne objet všechna kontrolní stanoviště a chybějící výsledky měření si “vymyslí”.

PŘEDSTAVENÍ SYSTÉMU R-TUBE

r-Tube je systém pro sběr a vyhodnocení dat z měřících stanic předizolovaného potrubí. Podmínkou jeho využití jsou nové rozvody s předinstalovanou izolací obsahující měřící vodiče.

Systém využívá sítě modemů odesílající naměřená data do datového centra. Modemy r-Tube lze naistalovat na současná měřící stanoviště. Modemy komunikují přes mobilní síť LTE, připravuje se model s podporou sítí 5G. Modem funguje se zpětnou kompatibilitou kdekoli, kde je signál mobilní sítě. Vyhodnocovací aplikace posílá SMS a e-mailové notifikace. Obsluha muže přistupovat k datům prostřednictvím aplikačního rozhraní, nebo prostřednictvím stávajících aplikací. Modem odesílá data v nastavitelných intervalech. Při odesílání každých 6 hodin vydrží baterie déle než rok. Registraci modemů na měřícím stanovišti probíhá pomocí běžného mobilního telefonu. V rozhraní aplikace se zaeviduje modem pomocí QR kódu a systém umístí GPS lokaci modemu na mapu aplikace. Dostačující hustota modemů je 1 modem na kilometr potrubí, v exponovaných místech nebo samostatných odbočkách je potřeba umístit modemů více. Konkurence pro systém r-Tube jsou SCADA systémy (jsou relativně drahé a potřebují kabelové vodiče). Systém r-Tube lze se SCADA systémy integrovat.

PILOTNÍ REFERENČNÍ PROJEKT

Testovací provoz probíhá v Teplárenské společnosti města Minsku. Společnost se potýká s neustálým růstem provozních nákladů, které ruční sběr a zpracování dat a absence jednotného analytického systému přináší. Ruční zpracování dat zabraňuje energetickým podnikům předvídat a předcházet nehodám. Stávající běžné řídící systémy umožňují část procesu automatizovat, ale potřebují k provozu připojení k elektrické síti s napětím 230 V a proto je obtížné nebo nemožné je instalovat na potřebných místech. Data o stavu potrubí se tedy shromažďují ručně, pracovníci Teplárenské společnosti kontrolují tisíce stanovišť jednou za dva týdny.

Cílem pilotního projektu bylo monitorovat stav topných vedení pomocí systému rychlého dálkového měření. Tedy nahradit ruční sběr dat dálkovým monitorovacím systémem bez napájení ze sítě 230 V.

Aplikovaným řešení je systém r-Tube. K provozu využívá autonomní zdroj energie, nepotřebuje tedy připojení k elektrické síti. V pravidelných intervalech 2 hodiny odesílá naměřená data pomocí mobilní sítě na server v datovém centru k vyhodnocení. Jeho používání omezuje vznik nehod a výpadků tepla a výrazně se zlepšuje organizace údržby topného systému.

Parametry provozované instalace systému r-Tube:

• V provozu je více něž 200 modemů (pro komplexní sledování veškerého potrubí v Minsku by bylo zapotřebí asi 10 000 modemů).
• Pilotní řešení nepoužívá IBA frontend, ale posílá data do provozního systému zákazníka.
• Řešení je provozováno formou SaaS.

POŽADAVKY NA PROVOZ

• Linux nebo Windows server.
• Pro monitorování 10 000 modemů dostačuje server s 4 CPU a 8 GB RAM.

TECHNOLOGIE

Veškeré využívané technologie jsou open source.

• Backend
  PHP 7+, REST API based on custom framework, MySQL 8 (Spatial)
• Frontend:
  HTML/Javascript/CSS, Single-page application based on Vue.js
• IoT Backend:
  868 mHz network and application server, Websocket API, MQTT server, MQTT client/adapter
• IoT:
  1) 868 mHz modem + resistance measure detector (detection of moisture/isolation state) + wire break detector; 868 mHz gateway + packet forwarder; 3G router
  2) Cellular modem + resistance measure detector (detection of moisture/isolation state)  + wire break detector