Podrobno

Izdelava centralno-nadzornega sistema daljinskega ogrevanja
ID ŠKRLEP, KLEMEN (Avtor), ID Logar, Vito (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (33,97 MB)
MD5: 8520C228170DC2EF06CB417D3F214F29

Izvleček
Magistrsko delo obravnava načrtovanje in izvedbo nadzornega sistema za daljinsko ogrevanje v večstanovanjskih in javnih objektih znotraj izbranega distribucijskega območja. Sodobne energetske smernice in zahteve po optimizaciji rabe energije narekujejo razvoj naprednih rešitev, ki omogočajo natančno spremljanje in upravljanje sistemov ogrevanja v realnem času. Cilj naloge je bil vzpostaviti zanesljiv, prilagodljiv in stroškovno učinkovit sistem nadzora, ki povezuje lokalne krmilne enote z osrednjim nadzornim sistemom ter omogoča enostavno vzdrževanje in širitev. V začetku se seznanimo s Tehnološkimi in teoretičnimi osnovami daljinskega ogrevanja kjer pod osnovami delovanja opišemo tipe omrežij daljinskega ogrevanja, prenos toplote in razna prenosna sredstva ter aktualno generacijo daljinskega ogrevanja. Na kratko so opisani ključni elementi daljinskega ogrevnja kot so toplotne postaje, toplotni izmenjevalci, ventili itd. Sledi še opis centralno-nadzornega sistema skupaj z glavnimi komponentami. Nato je predstavljena analiza obstoječega sistema daljinskega ogrevanja v naselju Piran–Lucija. Obstoječa infrastruktura temelji na zastarelih komunikacijskih modulih, SCADA sistemu in krmilnikih, kar povzroča težave pri zanesljivosti, odzivnosti ter spremljanju in analizi delovanja sistema. V okviru prenove se načrtuje zamenjava SCADA sistema z modernim Movicon okoljem, uvedba IP-komunikacije ter zamenjava starejših PLK z novejšimi Climatix enotami. Poseben poudarek je namenjen tudi potrebam uporabnikov in upravljavcev, kjer se izpostavljajo večja transparentnost, zanesljivost ter optimizacija porabe energije. S celovito nadgradnjo se bo izboljšala energetska učinkovitost sistema in pripravljenost na nadaljnjo digitalno transformacijo. Na podlagi analize trenutnega stanja sistema daljinskega ogrevanja Piran–Lucija je bila načrtovana celovita prenova centralno-nadzornega sistema. Cilj prenove je vzpostavitev sodobnega, razširljivega in varnega sistema, ki vključuje zamenjavo zastarele strojne in programske opreme ter vzpostavitev zanesljive IP-komunikacije. Nova arhitektura temelji na sodobnih PLC krmilnikih Climatix, SCADA platformi Movicon, SQL podatkovni bazi ter napredni komunikacijski infrastrukturi s kibernetsko zaščito. Sistem omogoča oddaljen nadzor, avtomatsko arhiviranje, alarmiranje ter integracijo z IoT rešitvami in napovednim vodenjem. S tem se bistveno poveča energetska učinkovitost, preglednost delovanja in zanesljivost oskrbe za uporabnike ter poenostavi upravljanje in vzdrževanje za upravljavce. V nadaljevanju je predstavljena praktična izvedba in implementacija rešitve. SCADA okolje Movicon je bilo zasnovano modularno, z ločenimi podprojekti in centralno realnočasovno bazo podatkov, kar omogoča preglednost, razširljivost in enostavno vzdrževanje. Uporabljeni so standardni komunikacijski protokoli Modbus TCP/IP in OPC UA, vizualizacija pa temelji na dinamičnih grafičnih elementih, povezanih s spremenljivkami iz baze. Implementirana je bila logika ogrevanja s podporo več režimom, ki se odziva na zunanje in notranje pogoje. Regulacija temelji na PID algoritmih, vključno z varnostnimi funkcijami, kot so protizmrzalna zaščita in priprava STV. Za komunikacijo s terenskimi napravami so uporabljeni industrijski usmerniki Teltonika RUT955, ki zagotavljajo varno in zanesljivo povezljivost prek VPN. Pred zagonom je bilo izvedeno obsežno simulacijsko testiranje, ki je omogočilo preverbo celotne funkcionalnosti sistema. Po uspešni montaži in aktivaciji na objektih je sledila optimizacija delovanja, kar je prispevalo k večji učinkovitosti in zanesljivosti sistema. V zaključku dela analiziramo stanje in tako povzamemo vse ključne točke dela. Na podlagi tega prikažemo vse prednosti novega sistema obenem pa lahko tudi predstavimo omejitve, ki nam jih pogojuje novo nastali sistem in predvidimo možnosti za izboljšavo in napredek.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:daljinsko ogrevanje, SCADA, PLK, komunikacija, nadzorni sistem, RUT955, Movicon, arhiviranje podatkov, energetska učinkovitost
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-174176 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:258014467 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:29.09.2025
Število ogledov:151
Število prenosov:40
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Development of a central supervisory system for district heating
Izvleček:
The master's thesis addresses the design and implementation of a supervisory system for district heating in multi-apartment and public buildings within a selected distribution area. Modern energy guidelines and the need for energy use optimization dictate the development of advanced solutions that enable real-time monitoring and control of heating systems. The objective of the thesis was to establish a reliable, flexible, and cost-effective control system that connects local control units with a central supervisory system, while enabling easy maintenance and expansion. The initial chapters introduce the technological and theoretical fundamentals of district heating. They describe the types of district heating networks, heat transfer principles, and current-generation technologies. Key components of district heating systems such as substations, heat exchangers, and valves are briefly presented. This is followed by an overview of supervisory control systems and their core components. The existing district heating system in the Piran–Lucija settlement is analyzed, revealing outdated infrastructure including legacy SCADA platforms, communication modules, and controllers. These limitations cause reduced system reliability, slow response times, and limited analysis capabilities. The planned upgrade includes replacing the SCADA system with the modern Movicon platform, introducing IP-based communication, and replacing obsolete PLCs with Climatix controllers. Special attention is given to the needs of users and operators, emphasizing transparency, reliability, and energy efficiency. The comprehensive upgrade aims to improve system performance and readiness for future digital transformation. Based on the analysis of the current state of the Piran–Lucija district heating system, a complete renovation of the central supervisory system was planned. The goal was to establish a modern, scalable, and secure system including updated hardware and software along with robust IP communication. The new system architecture is based on Climatix PLCs, the Movicon SCADA platform, a SQL database, and a secure communications network. The system supports remote control, automated data archiving, alarm handling, integration with IoT solutions, and predictive control. These features improve operational efficiency, increase reliability for end-users, and simplify system management and maintenance. The thesis continues with the practical implementation of the solution. The Movicon SCADA environment was designed modularly, with separate subprojects and a centralized real-time database, allowing for clarity, scalability, and ease of maintenance. Standard communication protocols (Modbus TCP/IP and OPC UA) were used, and visualization was implemented using dynamic graphic elements linked to database variables. The heating logic was developed with support for multiple operation modes, responsive to external and internal conditions. Control algorithms are based on PID regulation, with added safety features such as frost protection and domestic hot water control. For field communication, industrial Teltonika RUT955 routers were used, ensuring reliable VPN-secured connections. Prior to commissioning, extensive simulation testing validated full system functionality. Following successful on-site deployment and activation, system optimization was performed, which improved operational efficiency and reliability of system. In the final chapter, the system is evaluated, summarizing key aspects of the work. The advantages of the new system are highlighted alongside its current limitations, with suggestions for future improvements and development.

Ključne besede:district heating, SCADA, PLC, communication, supervisory system, RUT955, Movicon, data archiving, energy efficiency

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj