NRRM, 모든 상하수 처리시설을 SCADA로 업그레이드

캐나다 브리티시 콜럼비아 주 북동부 Northern Rockies 지역은 매우 풍부하고 다양한 천연자원과 유산, 문화로 축복받은 곳이다.

지난 40년 이상 이 지역은 많은 자원 개발 활동의 성장과 쇠퇴로 인해 기복이 거듭되는 사이클을 경험했다. NRRM(Northern Rockies Regional Municipality) 및 포트 넬슨(Fort Nelson), 그리고 원주민 연합(First Nation) 지자체와 석유 및 가스 산업, 그리고 지방정부 에이전시들이 연계되어 협업하고 있는 혼강 셰일 가스 개발 (Horn River Shale Gas Development)과 같은 개발 제안들이 커다란 관심을 모으고 있다.

수처리 시스템의 구성
이러한 파트너쉽의 지원으로 펌프 하우스 네트워크 및 다른 설비들로 구성된NRRM 상하수 처리 설비는 석유/가스 산출 및 산림/채광 활동을 가동하는데 필요하고, 약 5,000여명의 주민들에게 제공할 처리수를 생산하고 있다.

여기에는 유정 굴착과 같은 석유/가스 산출지의 공사장에 물을 수송하는 트럭 및 도시 용수를 공급받지 못하는 사람들을 위해 물을 제공하는 대형 급수소를 보유하고 있다.

NRRM의 전기 및 자동화 전문가인 마이클 퍼르구슨(Michael Ferguson)은 “포트 넬슨은 완전히 자동화된 대형 급수소를 보유하고 있으며, 주택용 및 산업용으로 매일 평균 400m3(14,125.9 입방 피트)의 처리수를 제공하고 있다.

이 급수소는 지자체의 SCADA 시스템에 완전히 통합되어 있어, 총 유동량 모니터링과 열 추적 및 보일러 시스템 경보는 물론, 분배되는 물의 염소 잔류 레벨을 확인할 수 있도록 해준다.”고 설명했다.

퍼르구슨에 따르면, 이 지자체는 최근 지멘스(Siemens)의 현재 남아있는 제품인 FactoryLink를 자체 SCADA 시스템과 사용할 수 있도록 PcVue로 전환했다. 또한 퍼르구슨은 포트 넬슨의 SCADA 시스템은 여러 펌프 및 리프트 스테이션에 22개의 모토로라 ACE RTU가 포함되어 있으며, 900MHz IP 무선 네트워크로 통신하고 있다고 설명했다.

그는 “우리는 기본 혹은 리던던트로 설정되는 2개의 모토로라 IP 게이트웨이(Ace3600 플랫폼의)를 보유하고 있다. 이 IP 게이트웨이는 필드 RTU 네트워크와 관리 서버 간의 인터포징(Interposing) 링크를 담당한다.(리던던트 설정도 가능) 우리의 서버는 지자체의 수처리 설비(Municipalities Water Treatment Plant)에 위치해 있다.”고 밝혔다.

이들은 VAR(Value-Added reseller)인 CTH 시스템(CTH Systems)의 도움을 통해 CTH 시스템의 첨단 멀티 프로토콜 측정 및 통신 소프트웨어인 IM-SCADATM와 원활하게 통합되는 하드웨어로부터 독립적인 PcVueSCADA 패키지를 선택했다. 퍼르구슨은 “CTH 시스템은 PcVue로 빠르게 전환할 수 있도록 해주는 핵심 컴포넌트(IM-SCADA 드라이버 소프트웨어)를 공급했다.”고 밝혔다.

CTH 시스템은 보다 안전하고 견고한 SCADA 아키텍처를 Northern Rockies 애플리케이션에 포팅하기 위해 스마트 제너레이터(Smart Generator)라고 불리는 PcVue의 SCADA 애플리케이션 빌더 툴을 이용했다. PcVue 및 CTH의 IM-SCADA 소프트웨어는 이러한 서버는 물론 이력 데이터베이스 상에 위치한다.

포트 넬슨 설비: 최초이자 유일한 자원 지자체
이 포트 넬슨 설비는 산업 및 지역 주민, 사업체를 지원하는 브리티시 콜럼비아의 최초이자 유일한 ‘자원 지자체(Resource Municipality)’이다. 주의 10% 이상을 커버하며, 혼강 셰일 가스 개발의 가장 많은 부분을 차지한다.

퍼르구슨은 지자체의 상하수 처리 인프라의 전기 시스템, 공정제어, 자동화, 통신 컴포넌트를 관리하고 있다.

현재 포트 넬슨의 SCADA 시스템은 약 8,000태그를 관리한다. 폐수 및 오수를 처리하는 새로운 UV 살균 스테이션과 같은 진행 중에 있는 주요 프로젝트로 인해 이 시스템은 계속 증가할 예정이다.

포트 넬슨의 수처리 공정은 알래스카 간선도로(Alaska Highway) 다리와 교차하는 무스콰강(Muskwa River) 하류에서 원수를 끌어오는 것으로 시작된다. 이때 지자체의 원수 급수지를 채우는 것과 관련된 몇몇 중요한 공정이 있다.

무스콰 강에서 처음 원수를 펌핑하기 위해서는 엄청난 출구 압력을 극복하고, 변동이 심한 유동률을 제어하는 PID 제어를 통한 여러 단계의 펌핑이 요구된다.

퍼르구슨은 “수처리 공정은 고정된 프로세스가 아니다. 혼탁도, 컬러, 유기물과 같은 공정 변수들이 날씨 등으로 인해 영향을 받는다. 예를 들어, 우리는 원수를 펌핑하는 강에 영향을 미친 산사태로 인한 토석류를 경험한 적이 있다.”고 설명했다.

예방점검을 위한 리포트 및 동향 생성
CTH는 지자체가 ‘FlowWorks’라고 불리는 리포트 및 트랜드 생성 서비스를 통해 .CSV 파일 형태로 데이터를 추출할 수 있도록 엔지니어링을 지원하고 있다.

시간-가중 평준화와 같은 다양한 알고리즘을 갖춘 FlowWorks 수신 데이터 조건은 지자체의 간접 인력이 트랜드를 검토하고 리포트를 생성할 수 있도록 해준다.

이와 함께 CTH는 IM-SCADA 드라이버의 고유 기능처럼 실시간 및 이력 트랜드를 제공한다. 이 기능은 최적의 운영 방법을 결정하는데 필요한 데이터를 보여준다.

퍼르구슨은 포트 넬슨의 상하수 SCADA의 잠재적 기능을 개발하기 위해 추가 작업을 통해 업무 지시 시스템과 같은 다른 관리 애플리케이션과 PcVue를 통합할 계획이다. 퍼르구슨은 “우리의 책임관리 및 예방점검 철학의 목표는 SCADA, PDA, 작업지시 애플리케이션 소프트웨어를 통합한 번들 시스템이다.”고 밝혔다.

퍼르구슨은 현재 씰의 마모를 나타내는 펌프 구동시간 및 압력 변화에 기반해 작업 지시를 자동으로 생성할 수 있는 기능을 구현하고 있다. 또한 아이폰과 같은 모바일 디바이스에서 경보, 압력, 수위와 같은 시스템 데이터를 확인할 수 있도록 하고 있으며, 이는 현재 최신 버전의 IM-SCADA 드라이버를 이용해 가능하다.

현재 PcVue는 설정된 팝업창과 함께 사이트당 하나의 미믹이 만들어지도록 구성되어 있기 때문에 펌프 하우스나 특정 중요 밸브에서 부가적인 상세정보가 필요한 경우 작업자가 아이콘을 간단히 클릭함으로써 필요한 정보를 제공하는 팝업창을 띄울 수 있다.

PcVue는 반응 수리작업 및 예상치 못한 장비 교체를 줄이기 위한 포트 넬슨의 노력에 기여하게 될 것이다. 이는 초기 단계에서 노출된 문제에 대한 맞춤형 경보 및 기능 리포트를 통해 달성할 수 있다. 완전 자동화된 SCADA 시스템의 사용은 성장하고 있는 이 지자체에 의해 제공되는 상하수 서비스의 고장을 방지하는데 있어 필수적이다.©

ARC 인포머티크(ARC Informatique) www.pcvuesolutions.com

아이씨엔 매거진 2013년 08월호