O dată cu creșterea costurilor combustibililor și energiei electrice, la marii consumatori a devenit necesar ă optimizarea consumului. În majoritatea… [611446]

SISTEME DE MONITORIZARE

O dată cu creșterea costurilor combustibililor și energiei electrice, la marii
consumatori a devenit necesar ă optimizarea consumului. În majoritatea activit ăților de
producție, consumul energetic are o influen ță importantă asupra costurilor, deci este imperios
necesară cunoașterea situa ției reale a consumurilor și eficiența acestora.
Realizarea acestei cerin țe impune culegerea informa țiilor privind consumurile de ap ă,
energie termic ă, gaze naturale, ap ă industrială , abur tehnologic, aer comprimat, ap ă reziduală
sau orice alt ă mărime specific ă profilului beneficiarului și care implic ă consumuri de energie
de diferite tipuri.
Aceste informa ții pot fi furnizate de sistemele de monitorizare.
Prin utilizarea acesor sisteme se asigură citirea automat ă a datelor de la echipamentele
specializate de m ăsură și contorizare, stocarea datelor în baze de date, prelucrarea datelor și
transformarea lor în informa ții precum și afiș area informa țiilor obținute sub forma de
rapoarte. Sistemele de monitorizare a consumurilor energetice furnizeaz ă o soluție completă
pentru managementul energiei. În acest scop impun utilizarea celor mai moderne tehnologii de măsurare, comunica ție și tratare a informa ției. Spre exemplu, în domeniul electric ele
trebuie utilizate în cadrul punctelor de schimb dintre companiile produc ătoare, de transport,
de distribuț ie a energiei electrice ș i consumatorii comerciali și industriali.
Sistemele de contorizare furnizeaz ă i n f o r m a ții folosite pentru a eficientiza
operațiunile din cadrul companiilor și pentru a îmbun ătăți gestiunea energiei, implementand
cele mai noi tehnologii în domeniul monitoriz ării și managementului energetic într-un sistem
cu o arhitectur ă deschisă .
Aceste sisteme ofer ă posibilitatea de a monitoriza și analiza produc ția, distribuț ia și
consumul energiei și de a identifica metode poten țiale de reducere a costurilor.
Un astfel de sistem trebuie s ă îndeplinească următoarele cerin țe:
• Să fie capabil s ă monitorizeze câteva sute sau mii de m ărimi analogice electrice
(curenți, tensiuni, factor de putere) și neelectrice (temperaturi, presiuni, viteze,
debite); valorile analogice provin fie de la senzori sau traductoare, fie de la buclele de reglaj locale.
• Să poată urmări zeci sau sute de m ărimi digitale (de exemplu starea
comutatoarelor electrice);
• Frecvența de citire a canalelor de intrare s ă fie suficient de mare. Se consider ă că
performan țele minime pe care trebuie sa le asi gure un sistem de monitorizare sunt
citirea parametrilor energetici la interval de maxim o secund ă și citirea
parametrilor de stare ai proces ului la maxim 5 secunde. Frecven ța citirilor trebuie,
bineînțeles, corelat ă cu parametrii dinamici ai procesului monitorizat și cu
caracteristicile formei de energie utilizat ă.
• Să stocheze valorile m ărimilor de intrare pe o perioad ă destul de mare.
• Să emită semnale de alarmare operatorul în caz de avarie sau de dep ășirea unor
limite prestabilite în proces, sau în cazul unui defect în cadrul sistemului de monitorizare.
• Să poată prelucra, pune sub o form ă utilizabil ă pentru operator și afiș a mărimile
monitorizate într-un mod cât mai avantajos, u șor de interpretat (tabele de valori,
desene, grafice plane și tridimensionale, histograme etc.)

Pe lângă aceste cerin țe generale se mai pot enumera altele cum ar fi:
– să permită identificarea pierderilor din instala ția monitorizat ă, avariilor sau
consumatorilor parazi ți;
– să permită analiza consumului separat pe fiecare parte component ă a instalației
monitorizate (sec ții, consumatori individuali importan ți etc);
– să asigure citirea electronic ă a datelor;
– în anumite situa ții se impune asigurarea citirii simultane a tuturor punctelor de
măsurare;
– posibilitatea de afi șare centralizat ă la dispecerat a valorilor m ăsurate;
– asigurarea citirii tuturor consumurilor într-un singur sistem – să respecte cerin țele impuse unui sistem deschis, astfel încât s ă fie posibil ă
dezvoltarea sistemului și extinderea ulterioar ă.
Pentru automatizarea și optimizarea activit ăților de produc ție, s-a dovedit necesar ă, în
majoritatea cazurilor, utilizarea unor sisteme de monitorizare globale, cu caracter distribuit,
care să cuprindă întregul ansamblul al procesului s upravegnheat. Un astfel de sistem are
inevitabil o structura ierarhic ă (mai multe sisteme de calcul, cu diferite func ții, cuplate în
rețea) și un caracter distribuit (dispozitivele de m ăsura și de control sunt repartizate pe o
suprafață considerabilă ).

Sisteme de monitorizare și evaluare continu ă a eficien ței energetice
Monitorizarea și evaluarea continu ă a eficienței energetice (Monitoring and Targeting
M&T) reprezint ă un sistem structurat de management al consumurilor energetice din cadrul
unui sistem socio-economic. Prin aceasta se urm ărește realizarea controlului și gestiunii
consumurilor de energie.
Monitorizarea consumului de energie este util ă dar, pentru a se ob ține economii,
trebuie transpusă în plan financiar. În acest sc op este necesar ca factura energetic ă să fie
defalcată pe secții și compartimente.
Orice metod ă de evaluare a eficien ței utilizării energiei trebuie s ă realizeze
următoarele cerin țe:
– să stabileasc ă o metod ă unitară de evaluare a performan țelor în ceea ce prive ște
utilizarea energiei; – s ă permită responsabilizarea financiar ă a utilizatorilor din interiorul sistemului
respectiv; – s ă permită determinarea cheltuielilor minim posibile din punct de vedere tehnic
pentru toate regimurile de func ționare.
Etapele de baz ă ale unei analize de eficien ță energetic ă, realizată folosind informaț iile
furnizate de un sistem de monitorizare, sunt prezentate în figura 1. Monitorizarea consumurilor energetice este realizat ă cu ajutorul unui sistem de
contoare sau alte echipamente de m ăsură. Acestea sunt instalate în limitele unei zone
denumită „centru de gestiune a energiei”.
Parametrii de performan ță al utiliz ării energiei sunt stabili ți prin corelarea dintre
consumul de energie și alte mărimi care îl influen țează (de exemplu cantitatea de produse
realizate în perioada specificat ă). Rezultatul acestei analize îl reprezint ă legile de determinare
a valorilor limit ă (sau obiectiv) pentru consumuri – acț iune numită „targeting”.
Evaluarea performan țelor consumului de energie se realizeaz ă prin intermediul unor
rapoarte regulate care eviden țiază abaterile fa ța de valorile obiectiv, în general sub form ă de
câștiguri sau pierderi financiare.

Dup ă această analiză trebuie stabilite responsabilit ățile pentru energia consumat ă și,
regulat, realizarea de analize în scopul g ăsirii metodelor de îmbun ătățire a performan țelor
energetice a procesului și a căilor de aplicare în practic ă a acestor metode.
Este necesară crearea unui mecanism de feedback în interiorul sistemului socio-
economic prin implementarea unui sistem de motivare a personalului astfel încât acesta s ă se
implice în ac țiunea de g ăsire a noi metode de cre ștere a eficien ței energetice.

Monitorizare consumuri energetice Monitorizare valori produc ție
(contorizare) și alte mărimi

Calcul valori limit ă pentru
consumuri energetice
Comparare consumuri reale cu
valorile limit ă
Responsabilizare financiar ă pentru
consumurile energetice
Determinare m ăsuri pentru
reducerea consumului
Fig.1. Etapele unei analize energetice

Funcții ale sistemelor de monitorizare a energiei

1. Achizi ția datelor de la echipamentele de achizi ție
Achiziț ia datelor se face prin citirea direct ă a datelor de la echipamentele specializate:
contoare, pl ăci sau sisteme de achiziț ie, traductoare. Aceste date pot fi: date de facturare
(indecși și puteri maxime pe tarife), curbe de sarcin ă, parametri de configurare (constante),
informații de stare (evenimente, avertismente, erori), informa ții privind calitatea energiei
(jurnale de evenimente, contori de evenimente), m ărimi de instrumenta ție globale și pe faze
(frecvență, putere, tensiune, curent, factor de putere, factor de distorsiuni armonice pe curent
și tensiune).
Preluarea acestor informa ții se poate face:
• automat, pe baza unui orar predefinit de utilizator;
• manual, la cererea utilizatorului;

2. Transmisia datelor citite către un server de baze de date și stocarea acestora.
Datele citite de sta țiile de achizi ție trebuie s ă fie disponibile pe durate diferite în
scopul realiz ării unor analize a consumurilor (sau a produc țiilor) de energie. Pentru aceasta
ele sunt transmise c ătre un server de baze de date în scopul stoc ării. În acest scop se utilizeaz ă
un sistem de operare și un protocol de comunica ții care permit lucrul în timp real. Serverul de
baze de date poate fi pe acela și calculator care realizeaz ă achiziț ia sau pe un alt calculator
conectat în re țea. Sistemele permit, în general, crearea de configura ții compacte (toate

activitățile sunt executate pe un singur calculator) sau distribuite (mai multe calculatoare,
fiecare calculator preluând una sau mai multe activit ăți).
Datele citite sunt stocate într-o baz ă de date de care folose ște un sistem de gestiune a
bazelor de date specializat, cum ar fi:
• Microsoft Access;
• SQL Server;
• ORACLE.
Criteriile de alegere a tipului de baz ă de date pot fi: dimensiunea sistemului (num ărul
maxim de m ărimi măsurate), durata minim ă de stocare necesară , rezolutia curbei de sarcina a
valorilor care trebuie stocate, tipurile de informa ții stocate, pre țul.

3. Importul datelor din fi șiere.
Pe lâng ă citirea directă a datelor de la contoare, un alt mod de achizi ție a datelor este
importarea fi șierelor ob ținute prin alte moduri (de exemplu prin terminale portabile). Acest
mod de achizi ție permite func ționarea sistemului prin achizi ția datelor de la traductoarele care
nu se pot citi de la distan ță sau în condi țiile în care comunica ția cu acestea este întrerupt ă
pentru o anumit ă perioadă te timp.

4. Exportul datelor în fiș iere.
Sistemele de acest tip ofer ă posibilitatea exportului datelor în fiș iere text (ASCII) sau
de alt tip. Aceste fiș iere vor putea fi utilizate de alte aplica ții în scopul analizei sau asigur ării
optmiză rii funcț ionării sistemului.

5. Prelucrarea datelor, generarea ș i tipărirea rapoartelor.
Datele stocate în baza de date pot fi pr elucrate la cererea utilizatorului pentru ob ținerea
de rapoarte. Alte rapoarte sunt generate automat la intervale fixate de timp. Sistemul poate
oferi câteva tipuri predefinite de rapoarte configurabile de utilizator, în forme cât mai simplu de interpretat (de exemplu tabele și grafice).
În cadrul acestei func ții, opțional, poate fi realizat ă și generarea automat ă a rapoartelor
și transmitera lor ( prin e-mail sau pa altă cale) utilizatorilor.

6. Accesul multi-utilizator la informaț iile prelucrate.
În general, sistemele de acest tip permit accesul mai multor utilizatori locali (în rețeaua local ă – LAN), afla ți la distan ță (retea extins ă / WAN) sau prin Internet. Accesul
acestora este restric ționat prin parole. Utilizatorii pot avea drepturi diferite de acces la
funcțiile și datele oferite de sistem.

7. Generarea de alarme vizuale ș i sonore.
Utilizatorii conecta ți la sistem pot fi informa ți continuu de apariț ia unor evenimente
privind:
• comunica ția cu echipamentele de achiziț ie;
• schimbarea st ării acestor echipamente – detectarea unor evenimente, avertismente
sau erori;
• apariț ia unor probleme de funcț ionare a celorlalte echipamente din cadrul
sistemului de monitorizare;
• accesele neautorizate în sistemul de monitorizare;
La apari ția unui eveniment nou este declan șată o alarmă vizuală și sonoră. Alarma
rămâne activată până ce unul din utilizatorii conecta ți ia la cunoș tință de noile evenimente
apărute.

8. Configurarea elementelor componente ale sistemului.
Sistemul ofer ă instrumente pentru configurarea el ementelor componente: sisteme de
achiziț ie, contoare, linii de comunica ție, baza de date, rapoarte, tarife, utilizatori. Accesul la
această funcț ie este permis doar utilizatorilor autoriza ți (administratori).

9. Sincronizarea echipamentelor.
Sistemul permite sincronizarea ceasurilor echipamentelor (calculatoare, contoare) cu o
referință. Aceasta poate fi ob ținută, în general, de la un receptor radio sau de satelit (GPS).

În cadrul func ției de prelucrare a datelor, generare și tipărire a rapoartelor pot fi
realizate urm ătoarele tipuri de rapoarte:

a. Rapoarte standard.
Sunt rapoarte zilnice, lunare sau anuale generate pe baza informa țiilor de curba de
sarcină. Ele sunt configurabile de c ătre utilizator și pot fi reprezentate sub forma tabelara sau
grafică
b. Rapoarte cu indec și
Sistemul oferă mai multe tipuri de rapoarte care prezintă informații privind indec șii și
energia înregistrat ă de contoare într-o perioad ă selectată.

c. Curbe de sarcina.
Aceste rapoarte permit afi șarea sub form ă grafică sau tabelar ă a curbei de sarcin ă a
contoarelor sau contoarelor virtuale (suma algebric ă a mai multor contoare). Se poate afi șa
pentru o perioad ă selectată energia activ ă/reactivă/aparentă livrată sau primit ă și factorul de
putere cu rezolu ții de la un minut la mai multe zile.

d. Mărimi de instrumentaț ie.
Aceste rapoarte eviden țiază într-o forma grafic ă sau tabelar ă variația marimilor de
instrumenta ție: frecven ță, putere, tensiune, curent, factor de putere, factor de distorsiuni
armonice pe curent și tensiune, într-o perioad ă selectată.

e. Analiza detaliată a costurilor pe sisteme de tarifare predefinite.
Acest tip de raport eviden țiază costurile diferitelor elemente componente ale facturii
pentru sistemele de tarifare predefinite A, A33, B, C, D, E1, E2.

f. Analiza comparat ă a costurilor pe sisteme de tarifare predefinite.
Acest tip de raport permite compararea costur ilor pentru diferite sisteme de tarifare
predefinite A, A33, B, C, D, E1, E2.

g. Analiza detaliat ă a sistemelor de tarifare definite de utilizator.
Acest tip de raport eviden țiază elemente componente utilizate la calculul facturii
(energii și puteri maxime pe tarife) pentru sisteme de tarifare definite de utilizator.

h. Informaț ii generale.
Acest tip de raport ofer ă posibilitatea monitoriz ării unui grup de contoare. M ărimile
afișate se actualizeaz ă continuu. Se pot selecta și afiș a următoarele mărimi:
• puterea pe ultimul interval;
• indexul de la ultima citire;

• energia orară la data/ora selectat ă;
• indexul la data/ora selectata;

i. Informa ții detaliate.
Acest raport prezint ă toate informa țiile disponibile despre un contor: parametri
programa ți (constante), date de facturare curente și de autocitire, contori de evenimente.
j. Topologie.
Topologia sistemului se poate afi șa sub forma unor multe pagini HTLM care con țin
imagini. Prin intermediul lor se pot ob ține direct informa ții detaliate despre contoare: punctul
de amplasare, caracteristici etc.

k. Prognoze.
Acest tip de raport ofer ă o predic ție a consumului de energie pentru perioada
următoare sub forma unor rapoarte tabelare sau grafice cu rezolu ții de o oră sau o zi.
l. Jurnale de evenimente
Sistemul stocheaz ă date privind evolu ția stării sale în jurnale de evenimente. Pe baza
acestor date stocate se pot genera rapoarte privind:
• evenimentele de comunica ție
• întreruperile de tensiune
• schimbarea st ării contoarelor
• evenimente privind calitatea energiei
• accesul utilizatorilor

Printre avantajele implement ării sistemelor de monitorizare a consumurilor energetice
se numără următoarele:
– Creaz ă posibilitatea de urm ărire corectă a indecșilor de consum asigurând
rezoluția, simultaneitatea, intervale reduse între citiri;
– Permit realizarea unor bilan țuri energetice corecte, ob ținerea curbelor de
sarcină și crează în acest fel premisele pentru stabilurea unor m ăsuri pentru
eficientizare;
– Permit realizarea de calcule de consumuri energetice pe produs;
– Gama m ărimilor m ăsurate poate fi adaptat ă profilului instalaț iei respective;
– Terminalele prin care se afi șază datele citite sunt chiar calculatoarele
persoanelor care au responsabilit ăți în urm ărirea evolu ției consumurilor,
permiț ând informarea corect ă a acestora în timp real;
– Sistemele pot fi dotate si cu aparate de comand ă a elementelor de execu ție. În
acest fel dispecerul poate lua decizii de ac ționare ale unor elemente de
automatizare (pompe, vane, etc).

Implementarea unui sistem M&T
Etapele care trebuie parcurse pentru implementarea unui asemenea sistem sunt
următoarele:
1. Realizarea unui audit preliminar pentru estimarea eficien ței acestuia, determinarea
punctelor de m ăsură și a echipamentelor care vor fi u tilizate, locul în care acestea
vor fi instalate, costul lor și stabilirea centrelor de gestiune economic ă.
Scopul acestui audit îl reprezint ă stabilirea sumelor maxime care pot fi cheltuite
pentru realizarea sistemului astfel încât aceste cheltuieli s ă fie justificate.
Obiectivele acestui audit sunt:

– determinarea consumurilor care trebuie monitorizate pe baza consumurilor
anuale și a economiilor posibil s ă fie realizate;
– determinarea zonelor de responsabilitate (stabilirea responsabilit ăților în cazul
unor cheltuieli nejustificate cu energia) – estimarea costurilor globale ale sistemului (incluzând echipamentele și soft-urile
specializate necesare). Informațiile folosite pentru realizarea acestui audit sunt, în general, urm ătoarele:
– valorile consumurilor energetice (în unit ăți fizice și financiare) pe ultimele 12
luni; dac ă este posibil se recomand ă defalcarea acestora pe principalii
consumatori; – schemele de distribu ție ale principalilor agen ți energetici;
– valorile producț iei pe ultimele 12 luni, detaliat ă pe articole și secții;
– schemele fluxurilor tehnologice; – date tehnice referitoare la principalele utilaje consumatoare de energie.
2. Alegerea și montarea echipamentelor de m ăsură.
Cea mai simpl ă soluție (în anumite situa ții chiar singura aplicabil ă) dar și cea mai
scumpă o reprezint ă alegerea unor contoare ca echipamente de m ăsurare. Acestea
au performan țe foarte bune și prezintă avantajul c ă, pentru echipamentele
moderne, nu ridică nici un fel de probleme con ectarea acestora la sistemele
informatice (dispunând de ie șiri numerice). În anumite situa ții se pot utiliza
diferite tipuri de traductoare și plăci de achizi ție în asociere cu programe
specializate, solu ție mai ieftin ă dar mai greu de aplicat și cu erori mai mari.
3. Culegerea datelor.
Principalele date care trebuie culese de c ătre sistemul de monitorizare sunt
următoarele:
– consumurile de agen ți energetici;
– valorile producț iei;
– valorile factorilor de mediu (temperaturi etc.) – alte date auxiliare. Frecvența colectă rii datelor este variabil ă, fiind preferată colectarea automat ă. În
general nu se recomand ă colectarea unor date care nu pot fi prelucrate. Trebuie
ținut cont c ă frecvența citirilor poate influen ța calitatea analizei.
Există trei metode principale de colectare a datelor:
– manual ă;
– utilizarea unui cititor automat (dat a logger – echipament portabil de
dimensiuni reduse);
– utilizarea unui sistem de achizi ție.
4. Analiza datelor.
Prima etap ă a stabilirii valorilor obiectiv în ceea ce prive ște consumul de energie
este stabilirea, pentru fiecare centru de gestiune a energiei, a m ărimilor care
influențează decisiv valorile consumului de energie, și deci care vor trebui
monitorizate. Aceste m ărimi se numesc variabile.
Scopul etapei de analiz ă o reprezint ă stabilirea unei func ții care dă dependen ța
consumurilor energetice de valorile variabilelor. Aceste func ții pot avea expresii
simple (de exemplu liniare) sau mai complexe, în func ție de specificul sistemului
monitorizat. Analiza datelor poate fi realizat ă manual (foarte dificil atunci când num ărul de
variabile este mare), utilizând foi de calcul sau folosind un software specializat pentru exploatarea sistemelor de monitorizare. Ultima solu ție este cea mai simpl ă
dar presupune existen ța unui personal specializat.

5. Elaborarea rapoartelor și graficelor de consum.
În etapa de exploatare se realizeaz ă colectarea în mod continuu a m ărimilor
monitorizate și compararea consumurilor cu valorile-obiectiv. În acest scop se
realizează următoarele opera ții:
– în fiecare centru de gestiune se înlo cuiesc valorile variabilelor în func ția stabilită
la etapa anterioară , obținând valorile consumurilor obiectiv;
– valorile consumurilor m ăsurate sunt comparate cu valorile consumurilor obiectiv;
– se stabile ște localizarea punctelor în care consumurile dep ășesc consumurile
obiectiv și se caută măsurile pentru reducerea consumurilor în aceste puncte.
Aceste opera ții sunt realizate în mod continuu. la anumite intervale de timp.
Rapoartele pot fi prezentate în general sub form ă grafică (cu un impact vizual și o
ușurință de interpretare foarte ridicat ă dar precizie mai sc ăzută) sau tabelară (cu o
precizie mai bun ă deoarece cuprind valorile numerice).
6. Aplicarea m ăsurilor de reducere a consumurilor energetice
Un sistem M&T nu urm ărește doar evaluarea performan țelor energetice la nivelul
unei unități, ci și instaurarea unui sistem de folosire a acestor informa ții în scopul
stabilirii unor m ăsuri concrete de reducere a consumurilor energetice.

Realizare practic ă
Un sistem de monitorizare reprezint ă întotdeauna un caz particular, care trebuie s ă
corespundă cerințelor efective ale instala ției de supravegheat. Pentru implementarea la
beneficiar a aplica ției, se porneș te de la un sistem de monitorizare “standard”, ce con ține
numeroase module de baz ă, hardware ș i software, și se realizeaz ă la fața locului echipamentul
concret, specific fiec ărui mare consumator de energie.
De multe ori implementarea unui astfel de sistem se realizeaz ă etapizat, principalele
etape de realizare fiind:
• Inițial, sunt monitoriza ți un num ăr relativ redus de parametri (de exemplu, 2-300 de
intrări analogice), de la utilajul cel mai important, sau care are consumul cel mai mare.
• Pe baza rezultatelor preliminare, se reproiecteaz ă modulele software pentru a
corespunde cerin țelor efective ale procesului monitorizat. De asemenea, se adapteaz ă
interfața grafică cu utilizatorul.
• Sunt identificate problemele ap ărute, pentru a fi solu ționate.
• Se extinde treptat re țeaua de senzori și traductoare și la alte utilaje sau sec ții de
producție, cu modificarea corespunză toare a structurii hardware și a programelor de
aplicație.
• În fazele urm ătoare, sistemul se dezvolt ă în funcție de necesit ățile concrete ale
beneficiarului, atât cantitativ (se m ăreste num ărul de intr ări, pentru a putea
supraveghea toate utilajele), cât și în privin ța functionalit ății (de la un sistem cu funcț ii
numai de supraveghere se poate face ex tinderea la un sistem complet de comand ă și
control).

Exemple de sisteme de monitorizare

1. Monitorizare proceselor dintr-o locuință

În vederea minimiz ării consumului de energie în cadrul locuin țelor, ICEMENERG a
construit o cas ă experimentală , pentru verificarea diferitelor solu ții constructive, analizarea și
îmbunătățirea lor. Aceasta este prev ăzută cu un sistem distribuit de monitorizare pentru
supravegherea tuturor parametrilor care prezint ă interes (temperaturi, debite, energii, etc.) din
clădire.
Sistemul distribuit de achizi ție de date cuprinde traductoare și interfețe de proces
destinate determin ării temperaturilor, debitelor, sarcinii termice sau electrice, dispuse a șa cum
se arată în planul de amplasare al traductoarelor. În spa țiul denumit “Laborator” se afl ă
interfața de proces, un micro-controler Z-World cu interfa ța om-mașina și rețelele de module
seriale (module ICP-CON amplasate pe dou ă segmente de re țea), cu interfeț e RS-232 și,
respectiv, RS-485.

Sunt monitorizate permanent instala țiile de ventila ție, apă caldă, încălzire, și energie
electrică.
Fereastra principală a programului ofer ă operatorului posibilitatea de a selecta aceste
instalaț ii, printr-un "click" cu mouse-ul pe simbol ul respectiv. Astfel se pot vedea detaliat:
starea instala ției și mărimile măsurate. Starea instalaț iilor și a componentelor sistemului de
monitorizare este indicata cu ajutorul unor “Led-u ri” virtuale aflate pe fereastra de baza. Led-
urile verzi indic ă funcționarea normal ă, în timp ce culoarea ro șie semnaleaz ă apariț ia unor
erori hardware (traductor deconectat, eroare de comunica ție, modul indisponibil, temperatura
în afara limitelor normale).

Operatorul poate analiza valorile momentane ale m ărimilor achizi ționate, într-o form ă
tabelară structurată pe sisteme (de ventila ție, de încă lzire, de apa calda, de energie electric ă)
sau pe categorii, precum: timpi/durate de func ționare, debite/cantit ăți, putere electric ă/energie,
sarcină termică/energie, temperaturi.
Pentru fiecare din aceste categorii este afi șată denumirea instala ției, starea și câte un
tabel cu valorile instantanee pentru to ți parametrii m ăsurați.

Sistemul de achiziț ie cu module seriale ICP-CON și microcontroler programabil în “C” este
flexibil și ușor de extins. Dac ă cerințele clă dirii experimentale o impun, se pot adaug ă alte
module, pentru a prelua semnalele de la senzorii și traductoarele suplimentare. De asemenea,
se poate completa sistemul de automatizare al cl ădirii, implementând și partea de comanda a
instalațiilor.

2. Sisteme de monitorizare folosind echipamente de uz general

Ca exemplu de aplica ții sunt sistemele implementate, utilizând echipamentele și
programele National Instruments, pentru Stirom – Bucure ști (produse de sticl ărie) și respectiv
Matizol – Ploie ști (materiale izolante).
Printre modulele folosite de sistem se num ără dispozitivele de achizi ție distribuit ă din
familia ICP-CON I-7000 și subansamblul denumit “contor energetic industrial”, utilizat
pentru calculul și afiș area mărimilor energetice.

Echipamente
Sistemul de monitorizare complet ă a întreprinderii este realizat în principal cu
hardware și software de la firma National Instru ments. Echipamentul include senzorii,
transformatoarele de m ăsura și traductoarele, rack-uri SCXI de condi ționare a semnalelor
(plăci cu 32 de intr ări analogice și plăci cu 32 de intr ări de tensiune înalt ă), bucle de reglaj
locale, plăci de achizi ție, module de achizi ție și control distribuite și cel puțin două sisteme de
calcul compatibile IBM PC legate în re țea, un calculator industrial în hala de produc ție și un
calculator de birou standard la dispecerat (centrul de calcul).
Semnalele de intrare provin de la de senzorii de tensiune și curent, traductoarele de
temperatură , presiune, debit etc. amplasate pe utilajele principale. Datorit ă numărului mare de
parametri ce trebuiesc supraveghea ți (sute – mii de intr ări analogice, sute de intr ări digitale),
se utilizeaz ă o arhitectur ă distribuit ă, cu mai multe sisteme de calcul și automate programabile
(controlere, PLC-uri). De asemenea, se fo losesc multiplexoare, atât analogice (pentru
mărimile electrice și parametrii de proces) cât și digitale (pentru intr ările de tip On/Off,
concentratoare de date). Un subansamblu important îl reprezint ă buclele locale de reglaj
(controlere PID), ce pot fi folosite doar pentru culegerea de date, sau și pentru execu ție
(primesc comenzi de la sistemul de monitorizare, respectiv li se modific ă parametrii de reglaj
și valorile pentru limite).

Software
Aplicaț ia software de baz ă, realizata în LabVIEW, ruleaz ă pe calculatorul industrial,
asigură citirea datelor de intrare, prelucrarea lor și salvarea acestora pe harddiskul local
(datele sunt organizate sub form a unei memorii FIFO). Se asigur ă în plus o centralizare
periodică a situaț iei (alarme și consumuri).
Prin intermediul protocolului TCP/IP, datele pr elucrate sunt trimise la calculatorul de la
dispecerat și mai departe, în re țeaua local ă a firmei. Pe sistemul de calcul de la dispecerat
rulează software-ul de afi șare realizat, de asemenea, în LabVIEW, care are dou ă regimuri de
lucru: monitorizare și istoric. În funcț ie de opțiunea operatorului, datele transferate prin re țea
(consumuri energetice, parametrii de proces tehnologic) pot fi vizualizate în timp real
(valorile curente) sau sub forma de istoric (evolu ția pe o perioada de timp specificat ă). Pentru
a asigura o utilizare u șoara și o înțelegere rapid ă a volumului mare de date prezentate,
programul de afiș are lucreaz ă interactiv, prietenos, iar interfa ța cu operatorul este în întregime
grafică.
Operatorul poate selecta fie afi șarea datelor curente pentru un anumit element, fie
vizualizarea istoricului (evolu ția în timp a consumurilor energetice și a parametrilor de
proces). Selectarea echipamentului, instala ției sau sec ției de afișat se face intr-un mod foarte
simplu: se lucreaz ă grafic interactiv, într-o ierarhie logica. Astfel, mai întâi se specifica despre
care din “arterele” întreprinderii este vorba: instala ția de alimentare cu energie electric ă,
magistralele de aer comprimat, de apa, de gaze, abur industrial, energie termic ă etc. Pe ecran
apare apoi harta uzinei, având ma rcate punctele de supraveghere și se face pur și simplu "click
cu mouse"-ul pe reprezentarea dorit ă.

Dacă, de exemplu, a fost selectat ă instalația electric ă, pe ecran se afi șează schema
acesteia, cu sursele (puncte de transformare, gr upuri electrogene), comutatoarele, panourile de
distribuție și consumatorii. Sunt prezentate în timp real valorile curente ale m ărimilor de
intrare (curen ți și tensiuni) și a celor calculate (cos ϕ , putere activ ă și reactivă, energie activ ă
și reactivă), precum și starea întreruptoarelor. Mai departe, se selecteaz ă de pe schema
electrică utilajul de supravegheat. Pe ecran apar e denumirea completa a utilajului, se afi șează
starea de funcț ionare și parametrii actuali. Contorul energetic aferent echipamentului m ăsoară
intensitatea curentului electric și tensiunea electric ă prin intermediul traductoarelor
specializate și calculeaz ă celelalte m ărimi energetice ale consumatorului.

Alte elemente selectabile de pe schema de distribu ție sunt tablourile de for ță, ce
afișează sinoptic starea comutatoarelor, a siguran țelor, casetelor, sub-circuitelor etc. Interfa ța
permite de asemenea determinarea schimb ării stă rii întreruptoarelor, alegerea un anumit
circuit și vizualizarea într-un tabel a valorilor curente ale curen ților, tensiunilor, puterilor etc.,
pentru linia respectiv ă. Schema electric ă poate avea oricâte niveluri ierarhice se consider ă
necesar.
Structura ierarhic ă a programului este pusă în eviden ță de utilajele principale. Astfel,
la Stirom, unul din consumatorii cei mai importan ți, cu o structur ă complex ă, este cuptorul
principal de topire a sticlei, cu dou ă bazine. Cuptorul are ca instala ții anexe numeroase
motoare pentru ventilatoare, prevă zute cu variatoare de tura ție, agitatoare, ventilatoare de
răcire, panouri de for ță, panouri de iluminat, vane prev ăzute cu bucle locale de reglaj (PID)
etc. Toate acestea figureaz ă în fereastra aferenta cuptorului.

Printr-un "click" pe unul din subansamblele cuptorului, acesta poate fi accesat pentru
afișarea parametrilor actuali (curent, putere consumat ă, energie, temperatur ă), respectiv
comandat, pentru a-i modifica starea (pornit/oprit, deschis/închis, viteza de rota ție, parametrii
de reglaj PID). De asemenea, se poate afi șa istoricul func ționării unui anumit agregat,
respectiv varia ția în timp a parametrilor de lucru pe intervalul de timp dorit.
Pentru celelalte circuite ale uzinei, de exemplu pentru re țeaua de aer comprimat, se
procedeaz ă în mod similar: mai întâi se alege din meniul principal op țiunea corespunză toare,
pentru a afiș a pe ecran schema de distribu ție a aerului, cu compresoare, robinete și
consumatori și se face "click" pe elementul de vizualizat sau de comandat. Se remarc ă faptul
ca se afiș ează grafic, foarte intuitiv, nu numai starea de func ționare a utilajului, ci și aspectele
cantitative. Astfel, se poate urm ări propagarea fluidelor pe conducte, și, în funcție de viteza de

rotație a pompelor sau ventilatoarelor, se afiș ează codificat, în culori, parametrii cum ar fi
debitul sau temperatura.

3. SEMIRAMIS
SEMIRAMIS este un sistem destinat înregistr ării centralizate a consumului de energie
electrică pentru un num ăr mare de consumatori r ăspândiți geografic. Principala lui func ție este
cea de achizi ție și schimb de date dintre sta ția de lucru ș i concentratoare care adun ă la rândul
lor, informa ții de la contoarele de energie electric ă. Softul de aplicaț ie asigură facilități utile
precum monitorizare și colectare date, elaborare de rapoarte și statistici despre sistem, accesul
direct și rapid la orice contor, administrarea automat ă a SDC.
Soluția asigur ă controlul în timp real al func ționării întregului sistem și ajută
operatorul s ă-l administreze și să execute opera țiile necesare între ținerii. La nivel central,
sistemul este dotat cu o aplica ție de baze de date folosind SGBD-ul INGRES cu o interfa ță
grafică ușor de utilizat, realizată cu ajutorul pachetului Windows4GL con ținut în INGRES.
Aplicaț ia rulează pe o stație grafică din seria HP 712 cu sistemul de operare HP-UX (UNIX).
Conexiunea fizic ă dintre între concentrator și stația de lucru se realizeaz ă prin linie
telefonică închiriată, schimbul de date f ăcându-se în pachete cu o lungime de pân ă la 256
octeți, la viteza de 1200 bps. Transmisia datelor între concentrator și contoare se face prin
intermediul unor modemuri de tip Power Line Modem conectate pe linia de alimentare.
Toate datele recep ționate de la concentrator și contoare sunt stocate în baza de date și
pot fi prelucrate și analizate în diferite moduri.
Echipamentele ce compun sistemul sunt:
– Contoare statice de energie electric ă de tip ISEM – 60 – S de fabrica ție INTRACOM
S.A. – Grecia. Ace știa recepționează semnalul de comutare a tarifului , transmis prin re țeaua
electrică de joasă tensiune , contorizeaz ă energia consumat ă pentru două intervale conform
tarifului pentru consumatori casnici și transmite valorile înregistrate c ătre nivelul central prin
intermediului busului local. Sistemul cuprinde un num ăr de 196 de contori de acest tip
– Modemuri de tip PLM 600 (Power Line Modem), de fabrica ție INTRACOM S.A. –
Grecia ce asigură transmiterea datelor între contorii ISEM -60-S și concentratoarele de date
prin rețeaua electric ă de joasă tensiune. Conform structurii sale sistemul cuprinde 4 modemuri
PLM , fiecare cu câte 19 contoare, și 8 modemuri PLM cu câte 15 contoare.
– Concentratoarele de date SEMIRAMIS -SDC 100, de fabrica ție INTRACOM S.A. –
Grecia, ce asigur ă colectarea datelor de la contoarele din zona de re țea supervizată și le
transmite apoi la sta ția de la nivelul central .
– Sistemul de management energetic de la centrul de distribuț ie ce este capabil s ă
monitorizeze și să controleze toată rețeaua de concentratoare și contoare din subordine.

Contorul de energie electric ă ISEM -60-S
I SEM -60 -S este un contor de energie electrică activă, clasă 1, monofazat, multitarif,
aprobat de metrologia legal ă română. Este realizat în tehnica microprocesat ă (hard-soft
dedicat), în tehnologie SMD; realizeaz ă continuu memorarea tuturor valorilor înregistrate în
RAM și, periodic stocarea acestora într-un EEPROM de siguran ță, care să permită restaurarea
datelor dup ă căderea tensiunii.
Pe un afișaj cu cristale lichide sunt afi șate următoarele date:
– energia activ ă consumat ă, pentru cele două tarife existente acum (extensibile pân ă la
6, la cerere) .
– codurile de semnal de control programate.
Contorul este echipat cu un receptor de frecven ță de control ( Ripple Contor Receiver)
capabil să detecteze comenzile transmise prin re țeaua electric ă. Aceste comenzi asigur ă:
– comutarea intervalelor tarifare ale controlului; – acționarea unui releu de timp.
Tehnica RCR, implementat ă în contorul ISEM-60-S are urm ătoarele avantaje:
– comutarea intervalelor tarifare se face u șor și cu precizie prin generatorul de semnal
de comand ă conectat pe medie tensiune pentru comanda tuturor contoarelor din re țeaua de
joasă tensiune aferent ă;
– modificarea momentelor de comutare se face rapid și economic numai prin
reprogramarea generatorilor de semnal de comand ă
Funcționarea corectă a contorului este evidenț iată prin 2 LED-uri indicatoare:
– unul pentru receptorul de semnal de control; – celă lalt pentru consumul de energie (1000 impulsuri / kWh sau definit de utilizator)
Contorul efectueaz ă ciclic teste de lucru și semnalizeaz ă tentativele de fraud ă.
Contorul are capacităț i extinse de comunica ție încorporate , putând fi conectat la o
rețea de comunica ție și supervizat dintr-un punct central, dispunând de 2 c ăi de comunica ție a
datelor de consum înregistrate și a informa țiilor de stare.
Aplicaț ia SEMIRAMIS
Aplicaț ia lucreaz ă implicit într-un mod în care colecteaz ă datele de la concentratoare
supravegheate la intervale de timp predefinite. Informa țiile colectate cuprind:
– De la contoare: energie consumată și alarme;
– De la concentratoare: date de stare și alarme;
Utilizatorul poate întrerupe modul de func ționare implicit și poate să ceară datele
referitoare la un contor sau un concentrator dup ă care aplica ția revine la modul implicit de
funcționare
Sistemul de gestiune de baze de date este constituit pentru stocarea și procesarea
datelor pentru 10000 de contoare de energie electrică pe o durat ă de peste un an
Interfața grafică utilizator oferă facilități de configurare, monitorizare, administrare,
elaborare de rapoarte și drepturi de acces prin ferestre cu c ăsuțe de dialog, butoane, iconi țe.
Sesiunea de monitorizare a reț elei de concentratoare cuprinde re țeaua de
concentratoare afi șate într-o hart ă a regiunii supravegheate de sistem în care fiecare
concentrator este reprezentat de o iconi ță. Culoarea iconiț ei arată cel mai înalt grad de
severitate al alarmelor active generate de concentrator.
Datele obț inute prin selectarea unui concentrator sunt:
– Date de stare și de configurare ale concentratorului respectiv
– Alarme – Date despre contoarele supravegheate Sesiunea de monitorizare a re țelei de contoare
La acest nivel pot fi afi șate pentru fiecare contor urm ătoarele informa ții:
– Datele de consum curente;

– Datele de consum lunare;
– Alarme; – Date de configurare; Nivelul de alarmare al unui contor este indicat prin culoarea iconi ței asociate.
Generarea unui raport Sistemul oferă o serie de rapoarte distribuite astfel:
– Configurare și rapoarte de stare: lista concentratoarelor și a contoarelor cu datele de
configurare și de stare;
– Rapoarte de alarm ă: lista alarmelor concentratoarelor și contoarelor;
– Rapoarte cu date de consum: date de consum pentru fiecare contor ; – Raport statistic: date de consum statistice sub o form ă grafică pentru un concentrator
sau un contor
Alte funcții ale sistemului
– Comutarea automat ă a tarifului (între tarif normal și cel redus pentru noapte și pentru
sâmbătă și duminic ă). Comanda de comutare a tarifului se d ă centralizat, folosind tehnica
"Ripple Control" (Generator de semnal de co mutare montat pe medie tensiune în amonte fa ță
de postul de transformare, receptor în contoare), folosind ca mediu de transmisie linia de for ță
(circuit de alimentare cu energie electric ă). În structura acestui proiect pilot nu sunt instalate
generatoarele de "ripple control". Func ția de comutare a tarifului este suplinit ă de softul de
aplicație de la nivelul sta ției HP care transmite aceste semnale, la momentele de timp
corespunz ătoare, pe calea de transmisie pe care colecteaz ă datele.
– În cazul perturb ării comunica ției determinate de un zgomot de mediu, sistemul
permite reluarea transmisiei de date de un num ăr de ori definit de utilizator. Dac ă în timpul
comunica ției apare o astfel de întrerupere , sistemul o trateaz ă ca pe o sesiune eș uată și începe
o nouă sesiune.
– Codificare, func ții de securitate în scopul protej ării datelor contra accesului
neautorizat sau accesul utilizatorilor numai pentru anumite opera ții. Sistemul define ște gradat
4 "drepturi" (privilegii) de operare.
– Alarmele detectate atât la nivelul contoarelor cât și al SDC-urilor sunt vizualizate de
către sistemul SEMIRAMIS împreun ă cu alte informa ții ce permit detectarea rapid ă a locului
și a tipului de alarm ă.
Funcții suplimentare:
– Întocmirea facturii de energie electric ă
– Curba de consum

4. Sisteme informatice pentru conducerea și monitorizarea re țelelor electrice
Acest tip de sisteme au fost realizate progresiv, la început pe anumite p ărți ale rețelelor
și cu un num ăr de func ții limitat, evoluând apoi ca extindere și funcții, beneficiind de
evoluțiile tehnologice din domeniul informaticii, în special în ceea ce prive ște miniaturizarea,
performan țele și fiabilitatea echipamentelor.
În etapa actuală , sistemele informatice destinate supravegherii și conducerii operative
a rețelelor electrice sunt sisteme integrate care îndeplinesc sarcini de monitorizare, comand ă,
protecții, automatizare si o serie de alte func ții suplimentare.
Aceste sisteme au la baz ă un nucleu SCADA, cu caracteristici adaptate sistemului
condus (re țeaua electric ă), care îi permite s ă culeagă datele primare necesare func țiilor
adiționale și să asigure transmiterea comenzilor spre elementele de execu ție.

Funcțiile sistemelor informatice utilizate în conducerea re țelelor
a. Supravegherea și controlul de la distan ță al instalaț iilor
În acest scop, prin echipamentele care compun sistemul se realizeaz ă:
-culegerea de informa ții asupra stă rii sistemului electroenergetic;
-transferul informa țiilor către punctele de comand ă și control;
-înregistrarea în timp real a modific ărilor semnificative survenite în procesul controlat;
-comanda la distanță a proceselor energetice.
b. Alarmarea
Sistemul recunoa ște stările de funcț ionare anormale ale echipamentelor și instalațiilor
și avertizeaz ă optic, iar în anumite situa ții și acustic dispecerul energetic.
c. Analiza postavarie
Sistemul memoreaz ă un istoric al modific ării sării echipamentelor și instalațiilor
punând la dispozi ție dispecerului toate informa țiile necesare unei analize pertinente a
evenimentelor care au avut loc. Evenimentele sunt memorate împreun ă cu localizarea lor în
timp și spațiu, fiind prezentate dispecerului, în general, sub form ă cronologică și grupate pe
instalații.
d. Interfața om-maș ină
Funcția de interfa ța între dispecerul energetic și sistemul informatic este foarte
importantă . În domeniul energetic, rolul interfe ței este, în primul rând, de a realiza o
informare asupra topologiei și stării sistemului energetic.
Pornind de la această prezentare grafic ă primară, dispecerul trebuie să aibă acces ușor
la diferite informa ții sau să poată transmite diferite comenzi. Sunt urm ărite în mod special
claritatea și concizia prezent ării informa țiilor despre sistemul condus, comoditatea ob ținerii
informațiilor dorite, comoditatea transmiterii comenzilor și lipsa oric ărei posibilit ăți de
confuzie în realizarea comenzii.
e. Urmărirea înc ărcării re țelelor
În scopul optimiz ării funcț ionării rețelelor electrice este memorat ă evoluția
circulațiilor de puteri în re țea la anumite intervale de timp. Aceste informa ții pot fi utilizate
pentru o analiz ă a regimurilor de func ționare și, prin aceasta, pot conduce la o mai bun ă
planificare a resurselor, alegerea schemelor de func ționare și a reglajelor tensiunii
transformatoarelor.
f. Planificarea și urmărirea reviziilor și reparațiilor
Utilizarea sistemelor informatice ofer ă posibilitatea monitoriz ării diferitelor
echipamente din cadrul sistemului electroenergetic și oferă informații care, analizate în mod
corespunz ător, pot optimiza activitatea de revizii și reparații astfel încât s ă se obț ină o

funcționare mai sigur ă a sistemului, reducerea num ărului de echipamente cu defecte majore și
o reducere a cheltuielilor de ansamblu pentru activitatea de revizii și reparații.

Sistemele EMS
Sistemele de tip EMS (Energy Management System) constituie instrumente bazate pe
tehnica de calcul care asist ă dispecerii energetici în controlul func ționării rețelelor de
transport a energie electrice.
Principalele funcț ii ale sistemelor EMS sunt urm ătoarele:
a. Aplicaț ii legate de producerea energiei și planificare: reglajul frecven ță-putere,
monitorizarea rezervelor de putere turnant ă, dispecer economic, monitorizarea costurilor de
producție, planificarea tranzitelor pe liniile de interconexiune, evaluarea schimburilor de
energie pe termen scurt.
b. Aplicații legate de transportul energiei: analiza re țelei în timp real (analiza
topologică , estimatorul de stare), adaptarea parametrilor re țelei, analiza senzitivit ății rețelei,
analiza contingen țelor, dispecer economic, reparti ția tensiunilor, analiza scurtcircuitelor.
Aceste func ții ajută operatorul și personalul care r ăspunde de planificarea func ționării rețelei
în asigurarea unei func ționări în acela și timp sigure și economice a sistemului.
c. Studii de analiz ă a reț elei: calculul circula țiilor de puteri, regimului optim de
funcționare pentru sistem, analiza consecin țelor unor manevre planificate asupra ansamblului
sistemului, planificarea lucră rilor de între ținere și reparații, analiza regimurilor de scurtcircuit.
d. Simulator de instruire: permite realizarea activit ății de formare și instruire a
personalului. Un simulator cuprinde mai multe subsisteme:
-modelul sistemului – reprezint ă un model matematic implementat la nivel software
care permite simularea func ționării sistemului real, inclusiv a subsistemelor de control și
protecție;
-subsistem de comunica ție: modeleaz ă comportarea sistemului de culegere a datelor;
-modelul centrului de comand ă și control;
-subsistem de instruire – conț ine ansamblul func țiilor pe care le utilizeaz ă instructorul
în scopul cre ării de situa ții pe care s ă le foloseasc ă în procesul de instruire.

Sisteme DMS
Sub acț iunea mai multor factori de ordin tehnic, economic și uman, produse program
destinate exploat ării rețelelor electrice de distribu ție cunosc o evolu ție majoră , o nouă
generație de sisteme special concepute pentru acest tip de reț ele apar pe piață .

Factori de evolu ție
a. Performan țele sistemelor informatice
b. Crearea unor sisteme de gestiune a bazelor de date performante
Evoluția permanentă din acest domeniu al informaticii a condus la realizarea unor
sisteme care permit stocarea și regăsirea rapid ă a datelor. În afar ă de rapiditatea accesului
(considerată ca un criteriu implicit) alte criterii luate în considerare sunt: unicitatea stoc ării
(fiecare informa ție să fie stocat ă o singură dată în baza de date), garan ția în ceea ce prive ște
coerența și integritatea bazei de date, securitatea accesului, posibilitatea realiz ării de
import/export de date de la/spre alte programe.

Interfaț a de acces SQL, care a devenit norm ă în acest domeniu, a contribuit la reu șita
sistemelor de gestiune a bazelor de date rela ționale, concretizate prin disponibilitatea acestor
sisteme pe majoritatea echipamentelor informatice.
c. Crearea unor interfeț e om-mașină avansate
Interfeț ele om-ma șină grafice au cunoscut o evolu ție permanentă , satisfăcând cerin țele
conducerii proceselor.
Stațiile grafice au evoluat continuu, pre țul și performan țele lor au devenit atractive,
făcând utilizarea acestora posibilă și, ulterior, preferabilă altor echipamente.
Criteriilor clasice (rapiditate a afi șajului, ușurință de realizare a imaginii, posibilităț i
de extindere sau modificare a imaginii, import/export total sau par țial spre alte sisteme) li se
adaugă criterii referitoare la ergonomia și ușurința utilizării: sisteme multifereastr ă, meniu,
efecte de m ărire (zooming) cu completarea ș i simplificarea imaginii (decluttering), efect
panoramic (panning), palet ă de culori, diversitate și posibilitate de alegere a simbolurilor,
dimensiune a caracterelor modificabil ă, sensibilitate ș i securitate a definirii punctelor pe
imagine, fine țe și claritate a liniilor, facilitate de acces la imagini, gestiune multi-ecran etc.
Aceste criterii au o importan ță inegală dar contribuie împreun ă la creșterea eficacit ății
operatorului, atât în ceea ce prive ște aprecierea situa ției sistemului cât și acțiunile sale.
d. Îmbătrânirea sistemelor existente
e. Evolu ția mentalităț ilor
f. Necesit ățile practice
Teleconducerea permite personalului de exploatare s ă se informeze asupra st ării din
rețea și să acționeze asupra acesteia în timp real, dar nu îi ajut ă în nici un fel să ia decizii.
Cererile utilizatorilor sunt canalizate în urm ătoarele direc ții:
-asigurarea unei mai bune cunoa șteri a rețelei la fiecare
-gestiunea centralizat ă a rețelei (gestiunea sarcinilor, reconfigurarea re țelei după
avarii etc).

Distribuț ia costurilor realiz ării sistemele de conducere a re țelelor electrice s-a modificat
esențial. Iniț ial costurile echipamentelor erau mult s uperioare costurilor de realizare a
programelor aferente.Ulte rior, ponderea celor dou ă costuri s-a inversat: pre țul echipamentelor
se reduce progresiv ș i continuu, în timp ce costul programelor cre ște datorit ă faptului că
acestea trebuie s ă fie din ce în ce mai complexe, înglobând mai multe func ții.

Au fost realizate programe integrate noi cuprinzând teleconducerea, automatizarea și
gestiunea re țelelor de distribu ție. Este vorba de o nou ă generație de sisteme numite DMS
(Distribution Management System).
Aceste sisteme sunt capabile s ă manipuleze volume mari de date, inclusiv date care nu
sunt rezultatul unor telem ăsurări și cuprind cele mai noi realiz ări in domeniul interfe țelor
grafice.
O soluț ie de sistem destinat distribu ției trebuie s ă cuprindă funcțiile obișnuite de
teleconducere, un sistem de gestiune a bazelor de date (SGBD) adaptat volumului mare de
date și diversității acestora, o interfa ță om-calculator performant ă și alte aplica ții care să
permită să se introduc ă manual valorile anumitor m ărimi și să se perfec ționeze reprezentarea
grafică a reț elei, funcț ii adiționale specifice distribu ției.

Particularit ățile sistemelor DMS
În cadrul unui sistem de distribu ție a energiei electrice, reparti ția geografic ă a
instalațiilor și modificări relativ frecvente ale topologiei re țelei electrice joac ă un rol foarte
important. Din acest motiv se manifest ă tendința de a utiliza baze de date care s ă permită

adăugarea sau eliminarea unor componente în mod interactiv, s ă aibă o structur ă care să
reflecte reparti ția geografic ă.
Sistemele pentru conducerea re țelelor de distribu ție au funcț iuni diverse, diferite de la
un sistem la altul. Totu și, dintre acestea nu pot lipsi urm ătoarele:
a. Funcția de achizi ție a datelor din sistem și comanda echipamentelor : este func ția
principală a nucleului SCADA al sistemului DMS.
b. Configurator de re țea: construie ște și actualizeaz ă permanent modelul re țelei
electrice pe baza informa țiilor achizi ționate în timp real. De obicei func ția se execut ă în regim
de actualizare, cu o anumit ă periodicitate (când sunt prelucrate doar informa țiile care s-au
modificat), dar și ori de ori se produce un eveniment care modific ă structura reț elei.
c. Controlul automat al tensiunii : asigură menținerea tensiunea între anumite limite
prin comanda pozi ției ploturilor transformatoarelor prev ăzute cu înf ășurări pentru reglajul
tensiunii, și prin comanda întreruptoarelor bateriilor de condensatoare simple sau multiple
pentru compensarea puterii reactive.
d. Analiza contingen țelor: aceast ă funcție permite analiza fiec ărei comuta ții
planificate pentru a se verifica dac ă nu va conduce la suprasarcini pe liniile re țelei. Fiind
vorba de ac țiuni programate, nu este necesar ca aceast ă acțiune să se efectueze în timp real.
e. Calculul circula ției de puteri : permite studiul circula țiilor de puteri pentru o zon ă
din reț ea, inclusiv circula țiile și pierderile de putere pe fiecare linie. De obicei, aceast ă funcție
utilizează programe adaptate structurii re țelei de distribu ție. Rezultatele calculelor sunt
folosite pentru a semnala dispecerului posibile dep ășiri ale unor limite și alarme.
f. Calculul curen ților de scurtcircuit : asigură calculul curen ților de defect pentru o
poziție a scurtcircuitului stabilit ă de operator, corespunz ător diferitelor tipuri de defect.
g. Estimator de stare: pe baza informa țiilor referitoare la configura ția rețelei și la
valorile m ărimilor telem ăsurate în timp real se estimeaz ă nivelurile tensiunilor și circulațiile
de puteri în diferitele regimuri posibile.
Estimatorul de stare furnizeaz ă, de asemenea, o solu ție posibilă , care permite validarea
sau invalidarea unor valori telem ăsurate.
h. Determinarea regimului optim de func ționare: permite calculul pierderilor globale
în rețea și asigură minimizarea acestora prin determinarea topologiei optime și a valorilor
optime ale tensiunii în nodurile controlate din acest punct de vedere.
i. Reglajul curbei de consum : urmărește aplatizarea, pe cât posibil, a curbelor de
consum zilnice.
j. Prognoza consumului pe termen scurt : urmărește determinarea consumurilor totale
orare probabile în re țeaua supravegheat ă pentru o perioad ă de timp dată , luând în considerare
și factorii meteorologici probabili pentru perioada de prognoz ă.
k. Coordonarea echipelor de interven ție: permite coordonarea, de c ătre dispecer, a
echipelor de interven ție care urm ăresc eliminarea defec țiunilor. În acest scop, unele companii
au instalat deja terminale mobile pe ma șinile de interven ție.
l. Analiza apelurilor în caz de avarie : în caz de avarie la dispecer sunt înregistrate
multe apeluri telefonice. În acest caz, sistemul permite asocierea între consumatorul respectiv
și anumite elemente din re țea, astfel încât s ă poată fi fă cută cu ușurință identificarea
defectului.

În afara acestor func ții, în literatura de specialitate mai sunt specificate anumite func ții
DMS cum ar fi: supravegherea calităț ii energiei livrat ă consumatorilor, identificarea
tronsoanelor de MT defecte ș i conectarea automată a celor s ănătoase, efectuarea de
diagnoze, gestiunea energiei, gestiunea clien ților.

Sistemul DMP
Printre solu țiile deja opera ționale se num ără pachetul de programe DMP (Distribution
Management Platform) realizat de CEGELEC; acesta cuprinde:
-O aplicaț ie de teleconducere (SCADA) complet ă (parolări de comenzi, verificarea
corectitudinii datelor transmise, eliminarea evenimentelor secundare, gestiune local ă a
evenimentelor, gestiunea istoricului evenimente lor) cu un grad mare de adaptabilitate în ceea
ce privește staț iile RTU.
-Funcții adiționale pentru conducerea re țelelor electrice de distribu ție: reprezentarea
grafică a rețelei cu punerea în eviden ță a părților aflate sub tensiune, prezentarea manevrelor
și lucrărilor în curs de realizare, editarea formularelor asociate diferitelor lucră ri din rețea.
-Un SGBD (sistem de gestiune a bazelor de date) puternic (ORACLE) cu interfa ța de
acces SQL ca norm ă standardizată ISO folosit ca limbaj de reg ăsire a datelor din bazele de
date relaționale. DMP utilizeaz ă ORACLE pentru a stoca, regă si și utiliza ansamblul de date
care caracterizează aplicația: caracteristicile re țelei electrice, caracteristicile
echipamentului, reprezentarea grafic ă a reț elei etc.
Rețeaua este reprezentată în baza de date ca un ansamblu interconectat de echipamente
în relație cu alte elemente cum ar fi sta ții, cabluri, etc. Aceast ă reprezentare a re țelei în baza
de date permite stabilirea unei leg ături rapide între reprezentarea simbolic ă (grafică ) și datele
asociate.
Baza de date constituie locul unde se stocheaz ă fizic toate informa țiile utilizate de
program sau de utilizatori: date reprezentative care caracterizeaz ă starea re țelei, informa ții
asupra drepturilor fiec ărui utilizator, stocarea datelor care reprezint ă istoricul func ționării
rețelei, informa ții asupra lucr ărilor în curs de efectuare etc.
-O interfa ța om-calculator de înalt ă rezoluție foarte performantă , compatibilă X-
WINDOWS. Fiecare post de lucru are unul sau mai multe ecrane, care pot fi completate cu
echipamente de editare suplimentare.
Utilizarea ecranelor este în regim multifereastr ă și folosește sistemul X-WINDOWS,
în interiorul fiec ărei ferestre existând zone de comand ă sub form ă de butoane (sistem MOTIF)
pe care operatorul le poate acț iona pentru a efectua comanda dorită .
Partea de sus a ecranului este ocupat ă de o fereastr ă specială care conține butoanele de
apelare a principalelor ecrane ale aplica ției.
Interfaț a om-calculator a fost conceput ă pentru a reprezenta schema unifilar ă a rețelei
de distribuț ie, sub forma unei scheme de mari dimensiuni.
Schema este adus ă la zi în mod automat prin utilizarea datelor provenite din
telesemnaliz ări.
Operatorul poate detalia anumite zone din schem ă și să le mărească până la
dimensiunile dorite, prin mai multe metode : utilizarea meniului, alegerea unei zone care va fi
mărită, reprezentarea zonei din jurul unui anumit punct; în func ție de mărimea schemei,
anumite detalii sunt eliminate în mod automat pentru a nu îngreuna citirea schemei.
Operatorul are posibilitatea de a memora patr u zone ale schemei pentru a putea reveni
în oricare dintre acestea rapid.
-Funcții integrate de import/export de date, figuri, texte spre și de la alte aplica ții
(AM,FM,CAD).
-Interfeț e normalizate (SQL, X-WINDOWS) care s ă permită extinderea sistemului
prin includerea altor aplica ții, existente sau realizate de utilizator.

IMPORT/EXPORT
DE DATE INTERFA ȚĂ ADAPTABILĂ
TELECONDUCERE (SCADA)
FUNCȚII ADIȚIONALE
INTERFA ȚĂ
SQL INTERFA ȚĂ
X-WINDOWS INTERFA ȚĂ
OM-CALCULATORSGBD
RELAȚIONALE
(ORACLE)
EXTENSII Comunica ții

Componentele sistemului DMP

Funcțiile principale oferite de DMP sunt:
a. Funcțiile clasice de teleconducere: telecomanda și telereglajul, gestiunea istoricului
de funcționare, realizarea și editarea de rapoarte, eviden țierea informa țiilor și a restric țiilor,
urmărirea mărimilor electrice, gestiunea alarmelor.
b. Gestiunea manuală a reț elei.
c. Gestiunea zonelor de responsabilitate și a atribu țiilor utilizatorului pentru fiecare
zonă
d. Reprezentarea grafic ă a structurii re țelei cu posibilitatea eviden țierii căii de
alimentare a fiec ărui consumator.
e. Posibilitatea reg ăsirii oricărei situații de func ționare trecute.
f. Import de figuri de la alte programe (în special AUTOCAD).
g. Import/export al structurii re țelei pentru utilizarea ei de că tre alte aplicaț ii.

Extensii func ționale ale sistemului DMP
SERVICII
SGBD
ORACLINTERFA ȚĂ
om-calculator NUCLEUINTERFA ȚĂ UTILIZATOR
S C A D
A
LOCALIZARE
DEFECTE,
IZOLARE,
REALIMENTARE GESTIUNE
SARCINI Sistem de
comunica țiiIMPORT-
EXPORT
GESTIUNE
CONTOARE,
TARIFARE

Structura hard pe care se poate implementa acest sistem cuprinde în general: -echipamentul "principal", în general redondant (cu rezervare); -stații de lucru prev ăzute cu display, tastatur ă și mouse;
-rețea locală ETHERNET

Structură hard tipică pentru implementarea unui sistem DMS CALCULATOR
PRINCIPAL
LAN
SERVE R
IMPRIMANTE
PLOTTERE ETHERNET LAN
ECHIPAMENT
DE
COMUNICA ȚIE
LINII DE
COMUNICA ȚIE
Această structură se poate reduce la un singur post de lucru sau, prin ad ăugarea de
posturi suplimentare și prin alegerea unui calculator corespunz ător ca putere de calcul, se
poate extinde.
Funcțiunile SCADA sunt reprezentate de un echipament separat conectat la
calculatorul principal prin intermediul re țelei locale; siguran ța este asigurat ă printr-o
configuraț ie dublă MAIN-STAND-BY clasic ă.

Linii de
telecomunica ții
cu stațiile MAIN
PRINCIPALSCADA
LOCALLinii de
telecomunica ții
custațiile
STAND BY
PRINCIPALSCADA
DISTANT
SL SL SLS
SSP
SP SATELIT 1
SP
SP SATELIT 2
SISTEM DE
COMUNICA ȚIE SL SL SL

Sistem DMS cu structur ă distribuit ă

Această structură poate evolua, în conformitate cu tendin țele actuale ale sistemelor
informatice, spre o structur ă distribuit ă, conț inând:
-Un centru principal "MAIN" -Un centru principal "STAND-BY" -Eventual, unul sau mai multe centre satelit

-Eventual, unul sau mai multe SCADA la distanță
-Eventual, una sau mai multe staț ii de lucru la distan ță.
-O reț ea de comunica ții.
În această figură s-au folosit urm ătoarele nota ții:
SP-Stație de lucru ″principal″
SL-Stație de lucru ″local″
SD-Stație de lucru ″la distanță
Cu o asemenea arhitectur ă, centrele principale au o informa ție globală a sistemului,
centrele satelit sunt informate asupra unei p ărți a sistemului și fiecare sta ție de lucru la
distanță poate fi conectat ă la orice centru (principal sau satelit) dar aceast ă conectare nu este
operațională , pentru un moment fixat, decât cu un anume centru.