В апреле 2016 г. компания ПОИСК выполнила работы по проектированию, производству, поставке, монтажу и пусконаладке диспетчерского видеощита (видеостены) для центрального диспетчерского пункта ПАО "Волгоградоблэлектро", обеспечивающего распределение электроэнергии более чем в 60 городах и населенных пунктах Волгоградской области.

Видеощит состоит из аппаратного комплекса видеостены, двух автоматизированных рабочих мест (АРМ) диспетчера, а также установленного на них комплекта диспетчерского программного обеспечения ZNZ с электронными мнемосхемами семи электросетевых районов Волгоградской области.

Аппаратный комплекс видеостены выполнен из 12 ЖК-панелей с диагональю экрана 55 дюймов и шириной межэкранного шва - 3,5 мм, расположенных в конфигурации 4х3. Над этим полиэкраном расположен матричный светодиодный фриз, предназначенный для постоянного отображения оперативной информации.

Для управления (вывода изображения) видеостеной используется специализированный графический сервер (видеосервер), обеспечивающий подачу видеосигналов в формате DVI на двенадцать независимых фрагментов видеостены с сохранением для каждого фрагмента разрешения 1920х1080 пикселей, благодаря чему информационное разрешение видеостены равно ее физическому разрешению.

Т.е. формируемый на полиэкране кадр имеет разрешение 7680х3240 пикселей, а не представляет собой, скажем, кадр с разрешением 2560х1080, растянутый встроенными в панели контроллерами до полного разрешения видеостены. Это обстоятельство позволяет отобразить мнемосхему с высокой степенью детализации.

Для обеспечения стабильной работы видеощита электропитание его компонентов (экраны, графический сервер, матричный фриз, АРМы) осуществляется от системы бесперебойного питания (СБП), выполненной на основе ИБП SMART-UPS. Фактическая совокупная потребляемая мощность видеощита и 2-х АРМов в режиме полной яркости изображения составила 1,6 кВт. При такой нагрузке время автономной работы комплекса составляет более 1 часа (67 минут). При средней яркости (наиболее комфортный режим работы для диспетчера) потребление комплекса снижается до 850 Вт, а время автономной работы увеличивается до 2 с лишним часов (131 минута).

Видеощит установлен вплотную к стене помещения и имеет глубокий каркас с внутренней зоной обслуживания и отсеками для размещения всех компонентов. ЖК-панели закреплены на каркасе стационарно, доступ к их тыльной стороне ничем не затруднён. Когда в распоряжении заказчика имеется достаточно большое помещение диспетчерского пункта, такое решение представляется наиболее оптимальным, поскольку обладает целым рядом преимуществ (реализованных в этом проекте):

• Меньшая в сравнении с плоскими настенными механизмами крепления панелей стоимость (благодаря отсутствию дорогих покупных изделий со сложными механизмами юстировки).
• Эффективный режим естественной вентиляции оборудования (за счет большого внутреннего пространства).
• Существенное облегчение процесса обслуживания видеощита и улучшение его ремонтопригодности (благодаря доступности всех компонентов).

• Единая гармоничная конструкция, содержащая в себе все, что необходимо. Никаких лишних деталей. Размещение внутри щита (в его цокольном отделении) всего сопутствующего оборудования: управляющего графического сервера, системы бесперебойного питания, всего кабельного монтажа, блоков розеток, шины заземления и др., позволило обойтись без отдельностоящего 19"-шкафа, какой, обычно, устанавливается неподалеку от видеостены или за ней.
• Сохранение качества и надежности передачи видеосигналов без дополнительных затрат (расположение графического сервера в непосредственной близости от экрана обеспечило возможность применения относительно коротких видеокабелей, без применения дорогостоящих повторителей).
• Ровная плоскость полиэкрана и отсутствие графических искажений. С помощью специальных монтажных пластин, предусмотренных конструкцией ЖК-панелей для их монтажа в составе полиэкрана, обеспечена его ровная плоскость в местах (углах) стыков двух или четырех панелей, и, кроме того, обеспечены гарантированные (едва заметные, - толщиной около 0,2 мм) зазоры между панелями, исключающие их взаимное давление друг на друга (если такое давление оказывается, например, когда верхняя панель установлена на нижнюю или когда происходит тепловое расширение корпуса панели, ухудшается качество цветопередачи на границах экранов).

Заподлицо с фасадом видеостены Заказчиком установлена декоративная фальшстена, скрывающая глубину конструкции и придающая щиту легкий и эффектный внешний вид. Между элементами отделки помещения и конструкцией щита имеется декоративное обрамление.

Весь внутренний кабельный монтаж выполнен в лотках и каналах, а для укладки собранных в бухты избытков видеокабелей применены специальные карманы.

Система бесперебойного питания и видеосервер установлены на тележках, позволяющих выкатывать данное оборудование из своих отсеков для обслуживания. С этой целью все подводимые к ним кабели сделаны с соответствующим запасом и снабжены направляющими, исключающими их вырывание из разъемов, истирание или заминание.

Видеощит оборудован системой освещения внутреннего пространства – зоны обслуживания видеопанелей и двух цокольных отсеков, где установлены видеосервер и СБП. В качестве светильников используются светодиодные линейки, питающиеся от источника постоянного тока 24 В.

Система заземления видеощита состоит из медной шины, проходящей сквозь все цокольные отсеки, и поводков, соединяющих с шиной рамы каркаса, к которым закреплены видеопанели. В диспетчерском пункте шина соединяется с контуром заземления помещения.

Каркас щита выполнен из лёгких анодированных алюминиевых профилей, соединённых быстродействующими замками. Обрамление лицевой части щита и панели цокольного отделения выполнены из декоративного композитного материала. Облицовка цоколя крепится к каркасу на магнитах и снимается и ставится на место лёгким движением руки.

Внутри щита цокольные отсеки накрыты сверху легкосъёмными секциями пола.

Видеосервер имеет беспроводные клавиатуру и мышь, расположенные на столе одного из АРМов. Приёмопередатчик для связи с ними закреплён вверху видеощита. Там же размещёны приёмник ИК-пультов управления ЖК-панелями и матричным активным светодиодным фризом.

Отдельное внимание было уделено проблеме шума. Видеосервер и система бесперебойного питания подобраны и настроены так, что их практически не слышно.

Видеощит рассчитан на круглосуточную работу. Заявленный производителем ЖК-панелей срок службы составляет 50 000 часов (около 6 лет).

Компанией ПОИСК определён регламент обслуживания видеощита, которым предусматриваются периодические (в месяц, квартал и год) проверки функционирования систем защиты, бесперебойного питания, программного обеспечения, а также порядок очистки экрана и фриза.

Перед поставкой Заказчику щит был полностью собран на стенде компании ПОИСК, прошёл заводские приёмо-сдаточные испытания и 72-часовой прогон. Монтаж щита в диспетчерском пункте, отладка, сопряжение с системой телемеханики, объектовые приёмо-сдаточные испытания и 72-часовой прогон, обучение персонала и запуск щита в опытную эксплуатацию заняли две недели.

Вместе с видеощитом Заказчику был поставлен комплект ЗИП, состоящий из одной дополнительной ЖК-панели и одной дополнительной видеоплаты графического сервера.

Эти компоненты достаточно специфические и имеют достаточно большой срок поставки. Их наличие позволит в течение максимум одного часа восстановить работоспособность видеощита в случае выхода из строя этих компонентов.

Видеощит оснащен активным фризом, который представляет собой узкий длинный семицветный светодиодный матричный индикатор, установленный над рабочим полем видеостены (над ЖК-панелями). Устройство предназначено для постоянной демонстрации диспетчеру информации более высокого уровня по сравнению с представленной на видеостене либо информации, требующей немедленного привлечения внимания оператора.

При смене изображения на видеостене (при масштабировании, скроллинге, переключении слоев, запуске других программ и т.д.) основные параметры контролируемой сети (например, обобщённые или расчётные параметры, ключевые измерения, аварийные сообщения…) и прочая важная информация всегда остаются перед глазами.

Активный светодиодный фриз имеет встроенный контроллер, принимающий информацию по интерфейсу Ethernet-10/100T (протокол MODBUS).

В качестве источника данных для фриза могут служить как принятые ПО ZNZ от систем телемеханики/АСКУЭ телепараметры, так и полученные на их основе в ПО ZNZ расчетные данные. При необходимости, на фриз могут выводиться данные, напрямую поступающие от систем сбора данных/телемеханики (минуя ПО ZNZ).

Поле фриза может быть разделено (при помощи модуля-конфигуратора ПО ZNZ "Управление матричным активным фризом") на несколько зон отображения, в каждую из которых может быть выведено значение того или иного параметра или текстовое сообщение (шрифты и цвета - различные). Для каждой зоны задается источник данных, параметры отображения данных (размер и цвет шрифта, цвет фона, параметры отображения чисел, выходящих за пределы разрядной сетки, и чисел с плавающей запятой и т.д.), уставки для числовых параметров, позволяющие изменять цвет шрифта и фона для значений, выходящих за уставки.

Матричный фриз имеет встроенные часы/календарь и, соответственно, показывает время/дату. Дополнительно к нему можно присоединить двухканальный измеритель температуры (помещение/улица), измеритель промышленной частоты 50 Гц (вошел в комплект поставки) и GPS-корректор времени.

Яркость свечения фриза плавно регулируется при помощи пульта дистанционного управления.

Размер рабочего поля устройства – 4868х128 мм, разрешение – 1152х32 пиксела, размер пиксела – 4х4 мм.

На активном фризе видеощита ПАО "Волгоградоблэлектро" отображается следующая информация:

• время;
• дата;
• частота сети;
• общий коэффициент нормальности (процент отклонений от нормальной схемы) сети;

• коэффициенты нормальности сети по каждому из 7 филиалов;
• максимальная активная мощность за сутки;
• суммарное количество отключенных ЛЭП;
• суммарное количество отключенных ТП;
• суммарное количество отключенных социально-значимых объектов;
• суммарное количество отключенных абонентов.

Видеощит работает под управлением программного комплекса ZNZ разработки компании ПОИСК.

На графическом сервере установлена программа ZNZ-ДИУС (диспетчерская информационно-управляющая станция), на рабочих местах диспетчеров – программы ZNZ-ДРС (диспетчерская рабочая станция) и ZNZ-ДНС (диспетчерская наблюдательная станция). В данном случае Заказчик приобрел почти полный комплект ПО ZNZ за исключением модулей сенсорного управления видеощитом и составления бланков переключений.

Видеощит (ПО ZNZ-ДИУС) на программном уровне сопряжен с двумя имеющимися у Заказчика источниками данных о состоянии удаленных объектов сети. Из базы данных распределенной по всем филиалам системы АСКУЭ Заказчика принимаются около 1600 телеизмерений (токов/напряжений), а от филиала ПАО "МРСК Юга" - "Волгоградэнерго" по протоколу МЭК 870-5-104 принимаются около 60 телесигналов и 200 телеизмерений. Все они оперативно отображаются на соответствующих участках мнемосхем, а также архивируются. Состояния нетелемеханизированных объектов сети назначаются в ПО ZNZ диспетчером вручную. Все вместе они служат основой для формирования обобщенных расчетных параметров, отображаемых как на мнемосхеме, так и на фризе видеощита.

Электронная мнемосхема представляет собой графическую и электрическую модель электрических сетей 6/10 кВ, являющихся объектом обслуживания, наблюдения и управления Заказчика. Модель имитирует работу и состояние сети.

В частности, при изменении состояний коммутационных аппаратов изменяется их цвет, при этом автоматически просчитывается и отображается цветом запитка линий и шин, анализируется состояние заземляющих ножей, наличие встречной запитки линий и т.д. Полный функционал электронной мнемосхемы соответствует описанию ПО ZNZ, представленному выше в таблице.

Мнемосхема отображается на видеощите в виде семи независимых слоев с электронными мнемосхемами семи электросетевых районов Волгоградской области. Символика мнемосхем приближена к ГОСТ Р 56303-2014 и адаптирована для наилучшего восприятия информации, при ее отображении на видеостене. Каждая из семи мнемосхем (каждый слой) полностью умещается в читабельном масштабе на видеостене.

Размеры мнемосимволов подобраны таким образом, чтобы при полном отображении мнемосхемы на данной видеостене были видны и нормально различимы все необходимые детали (объекты сети их тип и взаимосвязи, состояние коммутационных аппаратов, поясняющие надписи, индикаторы телеизмерений…).

Проект, состоящий из семи мнемосхем, содержит:

• 92 ПС (только уровень 6/10 кВ),
• 64 РП,
• 2552 ТП, КТП, СКТП (раскрытые/нераскрытые, одно-/двухсекционные).

В том числе:

• выключатели – 926 шт.
• разъединители всех типов (ЛР, СР, ШР, РВ) – 4203 шт.
• выключатели нагрузки – 2466 шт.

• заземляющие ножи (показаны только на ПС) – 590 шт.
• трансформаторы 10(6)/0,4 кВ – 3511 шт.
• опоры ВЛ (с номерами) – 6345 шт.
• места нормальных разрезов – 562 шт.
• индикаторы телеизмерений – 1758 шт.

В целом проект (7 мнемосхем) выполнен из почти 68 тыс. мнемосимволов (линии, шины, коммутационные аппараты, трансформаторы, надписи…).

Элементы мнемосхем окрашены в 4 разных цвета в зависимости от их организационной (ведомственной) принадлежности.

Система отображения ПО ZNZ предлагает средства для быстрого просмотра мнемосхемы, поиска актуального фрагмента, выбора оптимального масштаба для решения той или иной задачи, в частности:

• масштабирование и скроллинг текущей схемы;
• переход от одной мнемосхемы к другой по горячим клавишам;
• быстрый межсхемный переход на одноименный, связанный символ в другой схеме;
• выделение специальных участков схемы с помощью средств навигации для отображения этих участков во весь экран, а также быстрый переход на этот участок схемы в другом слое проекта;

• возврат на один шаг назад для отображения предыдущего вида;
• поиск символов в схеме(ах) по именам или по другим параметрам;
• зрительное выделение фидеров (до границ нормального разреза) или трактов (гальванически связанная цепь) с функционалом удалённо управляющей процедуры (УУП, позволяет диспетчеру, выполняя эту процедуру на своём АРМе, при необходимости, отобразить результат и на видеощите);
• отображение отклонений от нормальной схемы (в т.ч. УУП);
• отображение нормальной схемы (в т.ч. УУП);
• и др.

Для получения необходимой информации и объективного контроля доступны, например, следующие средства:

• журнал переключений (в т.ч. УУП);
• требование квитирования переключений, сигналов аварии и пересечения аналоговыми сигналами граничных уставок (в т.ч. УУП);
• предупреждение о наличии замкнутых заземляющих ножей в линии при попытке "подачи напряжения" на данную линию электропередачи (в т.ч. УУП);
• предупреждение о наличии двойной (встречной) запитки фрагментов сети (в т.ч. УУП);
• запрос на правомерность действия при ручном переключении выключателя (в т.ч. УУП);
• ведение паспортов объектов;

• система всплывающих подсказок (предоставляет диспетчеру необходимую для него краткую информацию в зависимости от типа мнемосимвола: тип, имя, состояние, основные параметры, признак автоматического/ручного управления, информация об уставках (для цифровых индикаторов телеизмерений));
• и др.

Комплект поставки ПО ZNZ обеспечивает Заказчику во время эксплуатации видеощита все возможности для самостоятельного полноценного развития мнемосхемы: изменения и добавления объектов мнемосхемы, изменения цветовых решений, создания новых мнемосхем и комплексных многослойных проектов, создания и ведения базы данных паспортов оборудования и т.д.

Значительная часть диспетчерской работы может сопровождаться демонстрацией на видеощите общей мнемосхемы сети. Видеощит, как и обычный диспетчерский щит, в первую очередь призван играть роль средства отображения информации коллективного пользования, а для коллективного наблюдения чаще всего нужна именно общая схема.

С локальными задачами, требующими детального анализа, удобнее разбираться одному человеку на мониторе (мониторах) собственного АРМ (автоматизированного рабочего места), поэтому дополнительно к видеостене диспетчерскому персоналу предоставлена возможность работы с мнемосхемой и наблюдения за ее структурой и состоянием на удалённых рабочих местах.

Программное обеспечение рабочих мест (ZNZ-ДРС, ZNZ-ДНС) устанавливает TCP/IP соединение с сервером (ZNZ-ДИУС). В рамках настоящего проекта заказчику поставлено и настроено два АРМ: АРМ-диспетчера (ZNZ-ДРС) и АРМ-наблюдателя (ZNZ-ДНС). АРМ-диспетчера предназначено для оперативной диспетчерской работы со схемами сети с возможностью коммутации, а также отображения меняющейся информации на видеощите посредством УУП. На АРМ-диспетчера отсутствуют функции редактирования схем и проекта. Основные операции отображения, такие, как масштабирование и скроллинг, не синхронизированы с видеощитом. Операции по изменению состояния сети имеют двухстороннюю синхронизацию с сервером (ZNZ-ДИУС), т.е. синхронно отображаются на всех остальных программных компонентах комплекса (на всех АРМах и на видеостене). Часть операций, такие, как выделение фидера или тракта, отображение отклонения от нормальной схемы или показ нормальной схемы, могут отображаться по желанию диспетчера и на видеощите.

Для того, чтобы осуществлять коммутацию, необходимо иметь определённые права работы в программном комплексе ZNZ. АРМ-диспетчера предоставляет возможность управления переносными символами, такими, как переносной заземляющий нож, и информационными транспарантами. Также АРМ-диспетчера предоставляет возможность осуществлять квитирование событий, приходящих от системы телемеханики, просматривать журналы переключений и отклонений от нормальной схемы, работать с модулем паспортизации, модулем абонентов и т.д. Заданные в серверной программе ZNZ-ДИУС настройки системы разграничения прав пользователя распространяются и на АРМ. АРМ-диспетчера позволяет произвести удалённое завершение работы ДИУС, не прибегая к мыши и клавиатуре видеосервера.

АРМ-наблюдателя предназначен для удалённого контроля состояния сети и не предназначен для проведения управляющих действий.