Ing. Pierpaolo CavalliDirettore Commerciale di Fast SpA

Reti distributive GAS

Deve sovrintendere al funzionamento corretto di molteplici impiantisparsi per il territorio nazionale lungo la rete distributiva.

Deve controllare i parametri di funzionamentoper garantire la sicurezza e la piena efficienza

Deve leggere i consumi di rete perl’ottimizzazione degli approvvigionamenti e la corretta fatturazione

Esigenze del Gestoregarantire la continuità di funzionamento degli impianti mantenere efficienti le diverse parti di ogni impianto ed operare affinchè gli impianti funzionino in totale sicurezza

informare il management ed i clienti circa i consumi ed eventuali situazioni particolari degli impianti pianificare il calendario degli interventi di manutenzione ordinaria

gestire le squadre di manutenzione in

caso di guasti o malfunzionamenti

Compiti del Gestore

GLOBAL NETWORK

Reti distributive GAS

• per disporre tempestivamente delle informazioni relative allo stato di funzionamento degli impianti

Soluzioni di telegestione

• per ottimizzare e rendere efficiente la gestione degli impianti

• per condividere in modo omogeneo le informazioni con le squadre di manutenzione e con il management

Reti distributive GAS

• per emettere fatture basate su prelievi effettivi

• per ridurre i costi operativi dovuti a letture manuali e algoritmi di stima dei consumi

Sala di controllo virtualecostituita da diversi tipi di interfacce e

basata su molteplici sistemi di comunicazione e distribuita ovunque sia accessibile la rete globale

Indipendentemente dai mezzi trasmissivi utilizzati,qualsiasi informazione contribuisce a costituire

una piattaforma di conoscenza unitaria e condivisa per far sì che tutti possano fruire delle informazioni

in un ambiente efficiente ed efficace

Reti distributive GAS

Soluzioni tecnologiche

Sistemi di telecontrollo e misurazione delle Reti di Distribuzione Gas

Cabine Primarie REMI (1°salto) e punti di riconsegna

Gruppi di Riduzione Finale (GRF)

REMI

GRF

G.d.M Utenze Industriali>G40 fino a G10

Oltre 700.000

G.d.M Utenze Domestiche <G10 - G6 - G4

Oltre 18.000.000

Utenze Industriali

Utenze Domestiche

Potenti RTU di ultima generazione / PLC programmabili

Alimentazione elettrica

RTU / data logger semplici e a basso consumo

Alimentazione a batteria

Convertitore di volume e data logger a norme 155 collegato al contatoreBassissimo consumo Alimentazione a batteria

Convertitore e data logger 155 direttamente integrati nel contatore / nel concentratoreBassissimo consumo Alimentazione a batteria

Supervisione sempre attivaattraverso linee di comunicazione veloce TCP/IP, ADSL, GSM/GPRS

Comunicazioni solo ad eventi con linee GSM/GPRS

Comunicazioni solo ad eventi con linee GSM/GPRS secondo le direttive UNI 11291(protocollo CTR)

Comunicazioni solo ad eventi Wireless RF fino al concentratore.Dal concentratore via GSM/GPRS secondo le direttive UNI 11291

Cabine Primarie REMI (1°salto) e punti di riconsegna

Gruppi di Riduzione Finale (GRF)

Utenze Industriali

Utenze Domestiche

Supervisioni centralizzate SCADA / postazioni operatore client WEBSupervisioni sono via SCADA (che controlla anche gli altri impianti tecnologici) nella sala di controllo centralizzata con comunicazioni sempre attive. Postazioni di lavoro sia Client/server che WEB

Supervisioni attraverso Portale WEB/Internet Le supervisioni dei dati memorizzati sono via Internet browser standard.Server dedicati provvedono a leggere i terminali remoti e caricare i dati sui database SQL

Supervisioni SAC attraverso Portale WEB/Internet

Le supervisioni dei dati memorizzati sono visualizzate via Internet browser standard e rispettano le specifiche delle configurazioni e delle reportistiche definite dal SAC.Server dedicati provvedono a leggere i G.d.M. e i dispositivi concentratori secondo le specifiche UNITS 11291 (protocolli CTR).Oltre al SAC vero è proprio è necessario utilizzare moduli di “gestione” come- Funzionalità GIS (Geographic Information System) - Allarmistica Messenger –Gestioni della Manutenzione e degli Asset.

REMI

GRF

G.d.M Utenze Industriali>G40 fino a G10

Oltre 700.000

G.d.M Utenze Domestiche <G10 - G6 - G4

Oltre 18.000.000

Sistemi di supervisione e telecontrollo centralizzati e su Internet/WEB

La Deliberazione 22 ottobre 2008 – ARG/gas 155/08 della AEEG, "Direttive per la messa in servizio dei gruppi di misura del gas, caratterizzati da requisiti funzionali minimi e con funzioni di telelettura e telegestione, per i punti di riconsegna delle reti di distribuzione del gas naturale", che trova integrazione nell' "Allegato A" e nella "Relazione tecnica", sancisce elementi innovativi e importanti in materia di misura del gas.

Delibera ARG/gas 155/08

INTEROPERABILITA’ per i dispositivi in campo connessi ai GdM, uso di protocolli standard di connessione al/ai SAC: impone l'installazione di apparati, o l'utilizzo di contatori, anche di diversi costruttori in grado di poter essere teleletti e telegestiti da remoto attraverso protocolli e procedure standard.

definisce fasce di apparecchi con requisiti minimi obbligatori per tutte le classi di contatori

definisce requisiti aggiuntivi per specifiche classi di contatori

oltre ai requisiti minimi definisce anche ulteriori requisiti, definiti opzionali, che, a seconda della tipologia, possono essere forniti al Cliente Finale, a fronte di specifico corrispettivo economico derivante da attività di preventivazione

Delibera ARG/gas 155/08

Reti distributive GAS

Tempistiche della delibera ARG/gas 155/08

Modulo convertitore di volume Modulo registrazione dati (logger) Modulo di comunicazione remotaModuli di misura conversione, logger e comunicazione integrati

Data Logger( “salva correttore esistente”)

Correttore di volumi e data logger( la nuova generazione a norma ARG/155)

Misuratori Smart con data logger ( la nuova generazione a norma ARG/155)

Ingressi dei convertitori di volumi PTZ1 ingresso di pressione assoluta1 ingresso di temperatura PT10001 ingresso di conteggio (Fmax >= 3Hz)2 ingressi digitale (Allarmi o contatori ausiliari)2 uscite digitali open collector per allarmi e/o ripetizione degli impulsi

CorrezioneSGERG a norme ISO12213, … Comunicazionemodem GSM/GPRS integrato e sostituibile con protocollo CTR (UNI/TS 11291)Capacità di accettare altri moduli di comunicazione (wireless, WM-Bus, ….)

Alcune caratteristiche dei prodotti definiti dal DL ARG/gas 155/08

Prodotto destinato ad installazioni in area potenzialmente esplosiva e caratterizzato da certificazione ATEX.Provvisto della certificazione MID per quanto riguarda la parte fiscale.Gruppo di misura dotato di doppio pacco batterie (misura-logger e GSM/GPRS): la durata standard è di 5 anni per i GdM industriali mentre per le utenze domestiche si arriverà anche a 15 anni che è considerata la durata standard del contatore.

Modulo di comunicazione e telelettura

Le specifiche di comunicazione tra modulo di telelettura e centro dati di telegestione seguono lo standard definito dalla UNI-TS11291-3. Il modulo di comunicazione supporta la comunicazione GPRS/GSM/SMS ed è integrato nel corpo principale della macchina.

I sistemi supportano le seguenti strategie di comunicazione previste dalla UNI-TS 11291-1

Inbound. (Originata dalla periferica)Outbound (originata dal centro)

Voluntary (originata dalla periferica)

Il logger garantisce la piena configurabilità della strategia di comunicazione tra GPRS, GSM DATI e GSM SMS. Le tre tecniche di comunicazione garantiscono infatto la piena funzionalità del Logger in tutte le sue funzioni di lettura e configurazione.È inoltre possibile configurare il Logger in modo che comunichi con più centri secondo la norma UNI-TS11291-3 Ver. 8.

Alcune caratteristiche dei prodotti definiti dal DL ARG/gas 155/08

SAC (Sistema Accesso Centralizzato)

La funzione SAC nel sistema di telelettura o telegestione è la parte di centro preposta alla gestione della rete di competenza.

Tutti i centri che hanno diritto a qualsiasi titolo di comunicare coi GdM devono farlo, se non diversamente previsto, esclusivamente attraverso il SAC che è l’unico componente del sistema delegato a tale funzione.

La funzione SAC può essere fisicamente distinta dal resto delle funzioni di un centro (memorizzazione dei dati, analisi, editing, validation, ecc) oppure può essere integrata.

Una rete di telelettura o telegestione può avere più SAC.

SAC (Sistema Accesso Centralizzato)

Compiti del SAC

• configurazione / riconfigurazione di tutti i dispositivi della rete (Concentratori, GdM, Ripetitori, Traslatori)

• acquisizione automatica e periodica dei dati elaborati dai GdM mediante connessione diretta (PP4: CTR, CTE, DLMS,) o dai Concentratori (PP3) utilizzando tutte le varianti previste dal distributore (push, inbound, outbound, TCP/IP)

• procedure di instradamento verso i GdM attraverso i Concentratori ripetitori e traslatori

• acquisizione degli eventi e degli allarmi elaborati da tutti i dispositivi della rete

• sincronizzazione degli orologi dei GdM gestiti in modo diretto e dei Concentratori

Il dispositivo periferico del GdM (chiamato Server nella specifica) adotta strategie di comunicazione “a finestre” che permette, per ragioni di risparmio energetico di attivare il modulo di comunicazione periodicamente appunto solo durante finestre temporali . Solo durante una finestra il Centro SAC (chiamato Client nella specifica) è quindi in grado di comunicare col Server.

Il SAC deve implementare meccanismi per l’autenticazione e l’identificazione dei Concentratori, dei Traslatori e dei GdM direttamente connessi.

I dati che vengono scambiati tra SAC e Concentratori , Traslatori e GdM, ove non diversamente specificato, devono essere cifrati.

Il SAC deve essere in grado di svolgere tutti i servizi definiti dalla UNITS11291-1 ad esso pertinenti.

Il SAC deve inoltre sovraintendere alle seguenti procedure:

• validazione formale dei dati di primo livello (valido, non valido o non attendibile), interpretando gli eventi dei singoli apparati, con esclusione della validazione commerciale del valore del dato (il SAC non entra nel merito del dato)

• attivazione dei Concentratori, Traslatori e GdM durante la posa in opera.. Il SAC resta in attesa del completamento della configurazione di campo da parte dell’operatore e dichiara la chiusura dell’intervento di attivazione della telegestione.

• fornitura di una diagnostica statistica di copertura dei GdM (raggiungibile non raggiungibile)

-SServizi utente, bollettazione, gestione rete, ….

DBSQL

GSM / GPRS Internet TCP/IP

SAC Communication Layer,

DataBase Sac reportistiche WEB, Mappe e GIS

Data Logger Correttori, G.d.M.

Concentratori

ERPEnterprise

Management

Front End via GSM/GPRS, Internet, gestione

manutenzione

Gestione WEB lettura contatori , Database SAC e

gestione allarmi

Configurazione GdM e del Networking

Interfacciamento con il software ed i Data Base delle gestioni Reti Gas

Networking di terminali Concentratori,Traslatori, Ripetitori in connessione Wireless e/o GPRSGdM per usi domestici

SACSupervisione Web grafica,

logger, trend, …

LAN , Networking TCP/IP

Portale webReportistica, pagine

web, …

Periferiche GdM, concentratori RTU, PLC, Modem, Ponti radio, GSM/GPRS, Networking TCP/IP, ….

Communication Layer

Protocolli CTR, DLMS, … e dispositivi di comunicazione

Gestione allarmi e reperibili

Programmi Applicativi Specialistici

Sistema informativo aziendale , ERP , Billing , CRM , Telecontrollo

Centro di telecontrollo

Nel centro di telecontrollo sono integrate le funzionalità del “Communication Layer”, che deve omogeneizzare i differenti protocolli e tecnologie di comunicazione (telefonia, ponti radio, reti, …), ed operare con la base dei dati necessari sia dai server SCADA sia dai Portali Web. La flessibilità, modularità e interoperabilità di questo server di comunicazione è fondamentale per rendere aperto e scalabile l’intero sistema di telecontrollo.

Le informazioni memorizzate sui DataBase standard SQL vengono poi utilizzate anche da altri pacchetti software ed inviate al Sistema Informativo Aziendale.

 

Il Communication Layer è modularmente in grado di gestire diversi driver di comunicazione sia come protocolli: CTR , DLMS, Modbus , …. sia come tipologia di reti/vettore di comunicazione: GSM/GPRS, ponti radio RF, reti TCP/IP, wireless Wi-Fi, wireless ZigBee ….

 

Il Communication Layer è in grado di omogeneizzare le varie tipologie di comunicazioni e di presentarle in modo standard verso le gestioni Data Base Storico SQL ed anche verso altri sistemi di elaborazione visualizzazione dati come per esempio supervisioni SCADA (in questo caso è tipicamente usata la connessione standard OPC).

Il Communication Layer

La Gestione del servizio di Data Management comprende, oltre alla attivazione iniziale e relativa configurazione del SAC utilizzato dall’Appaltatore :

- l'acquisizione periodica dei dati elaborati dai GdM;

- l'elaborazione e la validazione dei dati acquisiti;

- l'esportazione dei dati verso l'EDP della Società acquirente mediante portale web;

- attivazione del servizio a nuovi apparati eventualmente aggiunti nel corso della durata del contratto;

- monitoraggio sistemi di comunicazione verso gli Apparati Periferici;

- monitoraggio delle funzionalità degli Apparati Periferici e gestione delle squadre di

manutenzione;

- monitoraggio del sistema di export.

- individuazione, gestione e risoluzione end-to-end delle problematiche afferenti gli apparati periferici, alla trasmissione, alla elaborazione e alla messa a disposizione ovvero trasmissione alla Società acquirente del dato di lettura.

Servizi di Data Management

Sincronizza la data e l’ora

Configura Parametri metrologici

Configura parametri commerciali (es.: programma tariffario,periodo fatturazione)

Prendi in carico un nuovo apparato

Configura instradamento

Dismetti un apparato

Sospendi un apparato

Ripristina valori di default

Reset Coda eventi

Attiva/termina lo stato di manutenzione di un apparato

Modifica i privilegi di un profilo

Modifica i parametri di sicurezza di un apparato

Cambia i riferimenti di comunicazione del SAC

Cambia lo SLA (Service Level Agreement) di servizio

Attiva /Sospendi la fornitura

Invia Messaggio all’utente

Aggiornamento firmware

Acquisisci Eventi

Acquisisci Configurazione

Acquisisci dati istantanei

Acquisisci dati tariffari

Acquisisci registri antifrode

Acquisisci registri qualità di servizio

Acquisisci profili (di portata, pressione , ecc)

Acquisisci registri ausiliari

Analisi della rete (Network Discovery)

Acquisisci instradamento

Funzionalità minimeIl SAC per poter svolgere i servizi indicati nella UNI TS 11291-1 deve eseguire alcune procedure consistenti in una serie di funzioni organizzate ed articolate (nel tempo). Queste procedure vengono avviate da automi interni o sono conseguenti a Comandi di Alto Livello che provengono dall’esterno del SAC .

Software di Centro SAC 155

L’introduzione del concetto di telegestione nell’ambito dei punti di riconsegna delle reti di distribuzione del gas naturale previsto dalla delibera ARG/gas 155/08, implica necessariamente

l’implementazione di un centro operativo e di raccolta dati.

Il SAC è un sistema basato su INTERNET capace di concentrare e distribuire le informazioni ovunque sia disponibile la connessione alla rete.

Il sistema può essere installato in outsourcing presso WEB Farm o modalità proprietaria sui server WEB della ditta stessa.

Nel primo caso gli investimenti infrastrutturali sono minimi e i costi di gestione molto bassi.

I dati sono disponibili agli utenti autorizzati attraverso la rete Internet. Questo significa che gli utenti autorizzati possono collegarsi in qualunque momento al sistema per controllare i dati degli impianti, gli allarmi, richiamare report e trend storici, con possibilità di scaricare file storici nei formati standard (es. Excel).  

Il SAC 155 diventa così per i diversi comparti aziendali un supporto comune per poter svolgere al meglio le proprie competenze in un contesto sinergico e premiante. Infatti, indipendentemente dai mezzi trasmissivi utilizzati, qualsiasi informazione contribuisce a costituire una piattaforma di conoscenza unitaria e condivisa per far sì che i diversi soggetti dell’azienda, siano essi reparti operativi o reparti gestionali, possano fruire delle informazioni e del sistema in generale, in modo efficiente ed efficace.

Il centro SAC

Il SAC è l’indispensabile strumento al fine di configurare correttamente gli apparati installati sul territorio e di raccogliere i dati dai logger.Infatti il software fornisce gli strumenti per la corretta configurazione dei misuratori.

La comunicazione fra i misuratori installati ed il SAC può avvenire secondo una delle modalità previste dalla UNI TS 11291-3: SMS, GSM o GPRS.

Il software garantisce inoltre, attraverso l'uso di criteri di sicurezza a due livelli (amministratore oppure ospite), l'accesso allo stato di funzionamento dei convertitori e dei moduli di telelettura modificandone, se necessario, tutti i parametri idonei alla modifica da remoto.

Il software mette a disposizione procedure atte a ricostruire il corso degli eventi (storico letture orarie e giornaliere, storico diagnostica) di ciascun convertitore teleletto. Per esempio, per i GdM di classe B è in grado di rendere disponibili quotidianamente tutti i dati acquisti nel rispetto della norma UNI TS 11291-4, in particolare:

Dati essenziali Volume gas erogato, alle condizioni termodinamiche di riferimento, per ogni ora della giornata. Volume erogato alle condizioni termodinamiche di riferimento nel giorno gas. Totalizzatore volume alle condizioni termodinamiche di riferimento. Diagnostica Giornaliera.

Dati aggiuntivi Volume gas erogato, alle condizioni di misura, per ogni ora della giornata Pressione assoluta di misura media per ogni ora della giornata Temperatura di misura media per ogni ora della giornata Volume erogato alle condizioni di misura nel giorno gas. Totalizzatore volume alle condizioni di misura. Totalizzatore volume in condizione di errore. Portata massima convenzionale del giorno e ora di accadimento

Il software genera, entro il quinto giorno lavorativo di ciascun mese, un rapporto tecnico sull'efficienza generale del sistema e sulle anomalie funzionali occorse per ciascun apparato teleletto/telegestito.

Collegati al SAC conforme alle direttive ARG/gas 155/08 si vengono utilizzare pacchetti software specifici come:Gast Maintenance è connesso ai moduli della gestione degli asset delle reti gas. I dati vengono presi soprattutto dal SAC che gestisce e memorizza direttamente la comunicazioni con i dispositivi/impianti in campo.Gas Maintenance può leggere e visualizzare i dati relativi ai moduli opzionali Gas Inspection e Gas Installation ed è collegato al modulo di allarmistica Messenger per potere segnalare interventi urgenti.

SAC

Sistema centralizzato della gestione datie del billing aziendale

Alarm Messenger Gas MaintenanceGas Inspection Gas Installation

Alarm Messenger ServerSegnalazione allarmi mediante invio messaggi ai reperibili

Sono software integrati al SAC per rispondere all’esigenza di segnalare tempestivamente il verificarsi di una condizione di allarme ad uno o più operatori.

ALLARME

A CHI

COME

AlarmMESSENGER SERVER

Chiamatevocali

SMS

e-Mail

Operatori e manutentori

Il programma prevede:-una sezione di configurazione nella quale è possibile impostare, per ogni segnale proveniente dal campo, i parametri e le logiche secondo le quali il dato deve generare un allarme (disponibile anche un linguaggio di scripting per l’impostazione di logiche complesse);-una sezione applicativa che elabora in tempo reale i dati provenienti dal campo e, se sono soddisfatte le condizioni affinchè sia generato un allarme, procede all'invio della segnalazione agli operatori preposti. Le fondamentali tipologie di messaggi gestite sono:chiamate vocaliinvio SMSinvio e-mail

I segnali che generano l’allarme/evento provengono da dispositivi di controllo esterni sia locali (come PLC, terminali, sistemi computerizzati) che remoti (come RTU, strumenti di misura telecontrollati) e vengono acquisiti mediante l’utilizzo di drivers di comunicazione basati su protocolli standard (come OPC) che consentono di connettersi ed utilizzare in modo trasparente ed aperto sistemi di produttori differenti.

<STAZIONE><DATA/ORA><DESCRIZIONE ALLARME>

L’invio del messaggio all’operatore può essere configurato tenendo conto di un calendario di reperibilità e suddividendo gli allarmi/eventi in gruppi di appartenza. In questo modo viene ottimizzata la gestione della segnalazione garantendo una risposta tempestiva ed efficace, pur mantenendo la centralizzazione della messaggistica anche in impianti di grandi dimensioni e/o distribuiti sul territorio.

FAST SpA

Via Talete, 2/4 - 42048 RUBIERA (RE) - Italy

Tel . (+39) 0522 622411 Fax. (+39) 0522 627194

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