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Les centrales thermiques, mesurées à la cheminée et à l’arbre.

Une centrale thermique transforme un combustible en électricité par des chaudières ou des turbines à gaz, des cycles vapeur et des systèmes de refroidissement, et rend des comptes chaque heure aux autorisations d’émission et aux gestionnaires de réseau. L’observation couvre ce qui sort de la cheminée, ce que ressentent les machines, ce qu’emporte l’eau de refroidissement et la météo dans laquelle travaille la centrale, sur un réseau séparé du système de contrôle et sécurisé de bout en bout.

Industrie

Énergie

Mesures

5

Sources citées

6

1. Énergie · Centrales thermiques

   Une centrale rend des comptes à son autorisation et à son réseau

   Une centrale thermique fait tourner de grandes machines et des systèmes à haute pression, émet par une cheminée et rend sa chaleur à son eau de refroidissement. Elle rend des comptes aux autorisations d’émission et aux gestionnaires de réseau, et son système de contrôle doit rester protégé. L’observation donne à la centrale des preuves pour les deux sans jamais toucher au contrôle.

2. Ce qui est mesuré

   Cheminée, arbre, eau et météo

   Des systèmes de surveillance continue des émissions mesurent ce qui sort de la cheminée ; des capteurs de vibrations et de température suivent turbines, alternateurs, pompes et ventilateurs ; des compteurs enregistrent la production et la qualité de l’électricité ; des stations à la prise et au rejet mesurent l’eau de refroidissement ; une station météo enregistre les conditions dans lesquelles travaille la centrale.

   Instruments

   Emissions analysers · Vibration · Meters · Cooling water · Weather

3. Le nœud de base

   Une passerelle et un nœud derrière une frontière

   Une passerelle industrielle lit analyseurs, moniteurs de vibrations et compteurs sur leurs propres protocoles. Le nœud signe chaque valeur, calcule les indicateurs d’état et les moyennes d’émissions, et conserve le registre pendant les coupures. Une passerelle de sécurité laisse les données sortir de la zone de la centrale, et rien y entrer.

4. Radio et liaisons

   Un réseau à part du contrôle

   La fibre transporte le réseau d’observation entre les bâtiments de la centrale et jusqu’aux bureaux. Un réseau privé dessert les capteurs sans fil et les terminaux des équipes, et le Wi-Fi les ateliers. Chacun se trouve dans sa propre zone de sécurité, avec des conduits examinés par l’équipe sécurité de la centrale.

   Liaisons

   Fibre · Private LTE · Wi-Fi

5. Comment ça marche

   D’un palier à un ordre de travail

   La vibration d’un palier est lue par la passerelle industrielle, transformée en indicateur d’état sur le nœud, signée et transmise à l’historien à travers la passerelle de sécurité. Une tendance à la hausse ouvre un ordre de travail avec ses données, pour planifier la maintenance avant que la machine ne tombe en panne.

6. De la commande à l’exploitation · Commande

   Cadrer la centrale et ses autorisations

   Le cadrage part des autorisations de la centrale, de son parc de machines, de son dispositif de refroidissement et de son architecture de sécurité. Nexus Observatory Inc. remet une conception de surveillance, le plan de séparation des réseaux et de sécurité, l’intégration avec l’historien et un prix par tranche et par service.

   Planifier un déploiement

7. De la commande à l’exploitation · Relevé

   Relever avec l’exploitation et la sécurité

   Les ingénieurs parcourent la centrale avec le personnel d’exploitation, de maintenance et de cybersécurité. Ils passent en revue les analyseurs et moniteurs existants, les cheminements de câbles, les zones et conduits réseau, les points de prélèvement d’eau de refroidissement et les positions de station météo, et consignent chaque position sur les plans de la centrale. Les zones de sécurité sont cartographiées avant la pose de tout équipement.

8. De la commande à l’exploitation · Autorisations

   Gestion des modifications et arrêts

   Chaque modification suit la gestion des modifications de la centrale, et les travaux sur les machines en marche sont planifiés autour des arrêts. La conception est examinée au regard des zones de sécurité de la centrale, et l’approche de surveillance des émissions au regard des exigences de l’autorisation. Rien n’est connecté tant que l’exploitation, la maintenance et la sécurité n’ont pas validé la conception.

9. De la commande à l’exploitation · Fabrication

   Construire et durcir

   Passerelles, nœuds et passerelles de sécurité sont configurés et durcis pour leurs zones, capteurs et compteurs sont préparés et l’ensemble du kit est testé sur l’établi. Chaque appareil est enrôlé avec son identité, si bien que rien d’inconnu ne rejoint jamais les réseaux de la centrale.

   Ouvrir le configurateur de stations

10. De la commande à l’exploitation · Installation

    Installer selon les règles de la centrale

    L’installation suit les permis de travail et les fenêtres d’arrêt. Les équipements réseau d’abord, puis les passerelles aux analyseurs et aux compteurs, les capteurs de vibrations sur les machines, les stations d’eau de refroidissement et la station météo. Chaque installation est vérifiée par rapport aux plans et photographiée. Les câbles suivent autant que possible les chemins et cheminements existants.

11. De la commande à l’exploitation · Mise en service

    Mettre en service mesures et frontières

    Chaque nœud prouve son identité, puis les mesures sont comparées aux instruments et aux résultats d’essai de la centrale. Les frontières réseau sont testées pour que les données ne circulent que dans le sens autorisé, et les alarmes sont testées de bout en bout avec l’exploitation. Les résultats sont signés dans le registre de la centrale.

12. De la commande à l’exploitation · Exploitation

    État et conformité, côte à côte

    Les ingénieurs voient les tendances d’état des machines à côté de la charge et de la météo, le personnel environnement voit émissions et eau de refroidissement face aux limites autorisées, et l’exploitation voit les alertes avec leurs données. Chaque alerte et chaque réponse sont consignées pour examen. Les tendances d’état sont montrées à côté de la charge et des conditions ambiantes, pour qu’un changement d’une machine ne soit pas confondu avec un changement de régime.

13. De la commande à l’exploitation · Maintenance

    Tenir à jour et sécurisé

    Les capteurs sont étalonnés, les mises à jour de sécurité testées et appliquées par vagues, et la conception mise à jour quand les tranches ou les autorisations changent. Chaque modification est enregistrée, si bien que les audits des émissions et de la sécurité partent d’un historique complet. Les comptes et appareils inutilisés sont supprimés, et l’identité de chaque appareil est vérifiée à chaque mise à jour.

    Réserver des services sur le terrain

14. Produits de données

    Fiabilité et conformité, à partir des mêmes données

    Les ingénieurs fiabilité voient les indicateurs et alertes d’état ; les responsables environnement voient émissions et eau de refroidissement face aux limites autorisées ; les exploitants voient la production et la qualité de l’électricité ; les régulateurs reçoivent les rapports qu’exige l’autorisation. Chaque produit porte le registre d’étalonnage et de sécurité qui le fonde.

    Voir les produits de données

15. Preuves

    Des preuves pour les auditeurs de tous types

    Étalonnages, essais d’assurance qualité, essais des frontières de sécurité, chaque alerte et chaque modification sont signés et conservés. La surveillance des émissions suit l’autorisation de la centrale et les règles de surveillance applicables, et le réseau suit la série de normes de sécurité industrielle, pour que les auditeurs environnement et sécurité puissent chacun vérifier leur part.

    Référentiels

    40 CFR Part 75 · Directive 2010/75/EU · ISO 20816 · ISA/IEC 62443

16. Ce que vous obtenez

    Surveillance environnementale et des conditions de permis

    Surveillance des émissions, de la qualité de l’eau, du bruit et des poussières pour les conditions de permis, avec étalonnage traçable et dossiers de preuves. Fourni sous forme de service géré et licence de données, pour industrial operators, municipalities, regulators. Scale: Site to portfolio. Service levels are written as numbers you can measure on your own dashboard.

    Parler aux ventes

17. Étape suivante

    Planifier avec nous : centrales thermiques

    Tell us the site, the measurements and the rules it answers to. We reply with a survey proposal, a design and a scope for thermal power plants. An engineer replies with a survey proposal and a scope, and the plan grows from one site to the network you need, at your pace.

    Planifier un déploiementOuvrir le configurateur de stationsOuvrir le Studio

01Le lieu et ses dangers

Où il fonctionne, et ce qui peut mal tourner.

Operating contextGas turbines, combined cycles and coal or biomass boilers run large rotating machines, high-pressure steam and cooling systems that draw on rivers, lakes, the sea or towers. Emissions permits require continuous emission monitoring with quality assurance, cooling water discharges are permitted, and machine condition drives availability. The plant’s control system is critical infrastructure and must stay protected.

Dangers

• Émissions au-dessus des limites autorisées lors des perturbations et des démarrages
• Défaillance des turbines, alternateurs, pompes et ventilateurs
• Charge thermique et chimique des rejets d’eau de refroidissement
• Incendie, explosion et défaillance des équipements sous pression
• Intrusion informatique dans le système de contrôle

02Ce qu’il faut mesurer

Quoi, où, à quelle fréquence, et selon quelles règles.

Chaque mesure indique où elle est prise, à quelle fréquence, et la norme ou la réglementation publique qui la fonde. Les numéros de la colonne des sources ouvrent la source citée plus bas.

03La pile d’observation

D’un module de base à un réseau.

Les mêmes briques à chaque échelle : des instruments et un nœud de base, un site avec sa radio, une flotte exploitée comme un tout, et un réseau fédéré sur le protocole ouvert.

1. 01

   Unité de base

   Une station de centrale : une passerelle industrielle qui lit les analyseurs, les moniteurs de vibrations et les compteurs, et un nœud qui signe chaque valeur et la fait sortir par une passerelle de sécurité.

   Build a station →
2. 02

   Site

   Une centrale : stations d’émissions, d’état des machines, d’eau de refroidissement et de météo sur un réseau d’observation séparé du système de contrôle.

   Plan a site →
3. 03

   Parc

   Toutes les tranches et centrales d’un producteur gérées comme un seul parc, avec un seul registre d’état et d’émissions.

   Managed offers →
4. 04

   Réseau

   Producteurs, gestionnaires de réseau et régulateurs lisent des registres fédérés, chacun avec l’accès que lui donnent les règles et les accords.

   The open protocol →

• 01Moniteur de vibrations et d’état
• 02Compteur d’énergie et de qualité de l’onde
• 03Passerelle OT (OPC UA, Modbus)
• 04Nœud de périphérie (Wedge)
• 05Passerelle zéro confiance
• 06Terminal fibre
• 07Abri

Radio et liaisons

Fibre

Une centrale est permanente ; la fibre transporte le réseau d’observation entre les bâtiments et jusqu’aux bureaux de l’exploitant.

Radio et liaisons

LTE privé

Un réseau privé sur tout le site dessert capteurs de vibrations sans fil, caméras et terminaux des équipes sans nouveaux tirages de câbles.

Radio et liaisons

Wi-Fi

Ateliers et bâtiments de contrôle utilisent le Wi-Fi pour les tablettes et la maintenance.

Edge computeAn edge node at the plant computes condition indicators and emissions averages, keeps the record during any outage and passes only what is allowed through the security gateway.

PowerStations take plant power with battery backup, so monitoring records upsets and trips, when it matters most.

04Comment ça marche

De l’instrument au produit.

Le parcours d’une observation, niveau par niveau, avec l’interface de chaque liaison et une nomenclature en dessous ; puis comment ce nœud devient un site, une flotte et des réseaux fédérés.

05De la commande à l’exploitation

Chaque étape, du premier appel à un site en service.

La même équipe et le même dossier portent le travail, du cadrage à la maintenance.

1. 01 Order

   Cadrer la centrale et ses autorisations

   Le cadrage part des autorisations de la centrale, de son parc de machines, de son dispositif de refroidissement et de son architecture de sécurité. Nexus Observatory Inc. remet une conception de surveillance, le plan de séparation des réseaux et de sécurité, l’intégration avec l’historien et un prix par tranche et par service. 26

2. 02 Survey

   Relever avec l’exploitation et la sécurité

   Les ingénieurs parcourent la centrale avec le personnel d’exploitation, de maintenance et de cybersécurité. Ils passent en revue les analyseurs et moniteurs existants, les cheminements de câbles, les zones et conduits réseau, les points de prélèvement d’eau de refroidissement et les positions de station météo, et consignent chaque position sur les plans de la centrale. Les zones de sécurité sont cartographiées avant la pose de tout équipement.

3. 03 Permits

   Gestion des modifications et arrêts

   Chaque modification suit la gestion des modifications de la centrale, et les travaux sur les machines en marche sont planifiés autour des arrêts. La conception est examinée au regard des zones de sécurité de la centrale, et l’approche de surveillance des émissions au regard des exigences de l’autorisation. Rien n’est connecté tant que l’exploitation, la maintenance et la sécurité n’ont pas validé la conception.

4. 04 Build

   Construire et durcir

   Passerelles, nœuds et passerelles de sécurité sont configurés et durcis pour leurs zones, capteurs et compteurs sont préparés et l’ensemble du kit est testé sur l’établi. Chaque appareil est enrôlé avec son identité, si bien que rien d’inconnu ne rejoint jamais les réseaux de la centrale.

5. 05 Install

   Installer selon les règles de la centrale

   L’installation suit les permis de travail et les fenêtres d’arrêt. Les équipements réseau d’abord, puis les passerelles aux analyseurs et aux compteurs, les capteurs de vibrations sur les machines, les stations d’eau de refroidissement et la station météo. Chaque installation est vérifiée par rapport aux plans et photographiée. Les câbles suivent autant que possible les chemins et cheminements existants.

6. 06 Commission

   Mettre en service mesures et frontières

   Chaque nœud prouve son identité, puis les mesures sont comparées aux instruments et aux résultats d’essai de la centrale. Les frontières réseau sont testées pour que les données ne circulent que dans le sens autorisé, et les alarmes sont testées de bout en bout avec l’exploitation. Les résultats sont signés dans le registre de la centrale.

7. 07 Operate

   État et conformité, côte à côte

   Les ingénieurs voient les tendances d’état des machines à côté de la charge et de la météo, le personnel environnement voit émissions et eau de refroidissement face aux limites autorisées, et l’exploitation voit les alertes avec leurs données. Chaque alerte et chaque réponse sont consignées pour examen. Les tendances d’état sont montrées à côté de la charge et des conditions ambiantes, pour qu’un changement d’une machine ne soit pas confondu avec un changement de régime.

8. 08 Maintain

   Tenir à jour et sécurisé

   Les capteurs sont étalonnés, les mises à jour de sécurité testées et appliquées par vagues, et la conception mise à jour quand les tranches ou les autorisations changent. Chaque modification est enregistrée, si bien que les audits des émissions et de la sécurité partent d’un historique complet. Les comptes et appareils inutilisés sont supprimés, et l’identité de chaque appareil est vérifiée à chaque mise à jour.

06Produits de données et intégration

Ce qu’il fournit, à qui, et dans quels systèmes.

Produits de données

• Indicateurs et alertes d’état des machinesIngénieurs maintenance et fiabilité
• Registres d’émissions face aux limites autoriséesResponsables environnement et régulateurs
• Registres des rejets d’eau de refroidissementResponsables environnement et autorités de l’eau
• Registres de production et de qualité de l’électricitéExploitants de centrale et gestionnaires de réseau

Intégration

• Historien de la centraleLes mesures passent en OPC UA dans l’historien à travers la passerelle de sécurité.
• Gestion de la maintenanceLes alertes d’état ouvrent des ordres de travail avec leurs tendances jointes.
• Déclaration des émissionsLes données d’émissions validées sont exportées dans les formats qu’exige le régulateur.

Exchanged through OPC UA (IEC 62541), IEC 61850, ISA/IEC 62443.

07Questions des acheteurs

Avant de cadrer votre projet.

Cela touche-t-il notre système de contrôle ?

Non. Le réseau d’observation est séparé ; là où il lit des données de la centrale, il le fait à travers une passerelle de sécurité qui ne laisse sortir que les données.

Pouvez-vous travailler avec nos systèmes existants de surveillance des émissions ?

Oui. Les analyseurs existants et leur acquisition de données restent les systèmes de référence ; le réseau d’observation ajoute du contexte et une copie signée.

Quelle norme de sécurité suit-il ?

La conception suit la série de normes de sécurité de l’automatisation industrielle qu’applique la centrale, et elle est examinée avec l’équipe sécurité de la centrale.

Pouvons-nous commencer par une tranche ?

Oui. Une tranche est un site complet ; les autres la reproduisent.

08Ressources

Les sources de cette page.

Normes, réglementations et lignes directrices publiques, citées là où elles s’appliquent. Chacune ne s’applique que dans sa juridiction ou son champ.

1. 140 CFR Part 75: Continuous emission monitoringUS Environmental Protection Agency (eCFR)
2. 2Directive 2010/75/EU on industrial emissionsEuropean Union · 2010
3. 3ISO 20816: Mechanical vibration, measurement and evaluation of machine vibrationInternational Organization for Standardization
4. 4IEC 61850: Communication networks and systems for power utility automationInternational Electrotechnical Commission
5. 5Guide to Instruments and Methods of Observation (WMO-No. 8)World Meteorological Organization
6. 6ISA/IEC 62443 series: security for industrial automation and control systemsISA and IEC

09Voir aussi

Cas d’usage et solutions.

10Énergie : domaines spécialisés

Les autres domaines de cette industrie.

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