Системы диспетчерского контроля и управления горным предприятием автоматизированные АСКУ

Назначение

Системы диспетчерского контроля и управления горным предприятием автоматизированные АСКУ (далее - система) предназначены для автоматического непрерывного измерения объемной доли метана (автоматический газовый контроль - АГК), объемной доли диоксида углерода, оксида углерода, сероводорода, диоксида азота, оксида азота, водорода, кислорода в рудничном воздухе, скорости воздушного потока, а также температуры воздуха и давления в шахте и передачи измерительной информации на диспетчерский пункт, обработки информации, ее отображения и хранения.

Система обеспечивает защитное отключение электропитания шахтного оборудования и выдачу сигналов при достижении предельно допускаемых значений измеряемых параметров, в том числе объемной доли метана (автоматическая газовая защита - АГЗ), выдачу предупредительных сигналов, сбор и обработку информации о состоянии технологического оборудования объекта контроля (шахты) и передачу измерительной информации на диспетчерский пункт для ее обработки, отображения и хранения. Система осуществляет местное и централизованное диспетчерское ручное, автоматизированное и автоматическое управления основным и вспомогательным технологическим оборудованием и аппаратами энергоснабжения, в том числе АПТВ (автоматическое проветривание тупиковых выработок), АУК (автоматизированное управление конвейерами) и др. Область применения Системы - подземные выработки шахт и рудников, в том числе опасные по газу (метану), пыли и внезапным выбросам в соответствии с "Правилами безопасности в угольных шахтах" ПБ 05-618-03 и "Методическими указаниями о порядке проведения аэрогазового контроля в угольных шахтах" РД 15-06-2006.

Описание

Системы контроля и управления горным предприятием автоматизированные АСКУ представляют собой стационарные многоканальные приборы непрерывного действия и состоят из следующих элементов:

1) сервер приема, хранения и передачи информации (СПХПИ, наземная часть системы);

2) внешние устройства, подсоединяемые к СПХПИ вне взрывоопасной зоны (рабочая станция с печатающим устройством (ПР), устройство бесперебойного питания (УПС))

3) подземные контроллеры Minewatch PC 21 (включающие модули ввода/вывода PC 21-1, дисплейные модули PC 21-2D, модули телеметрии PC 21-2Т), предназначенные для приема измерительной информации от первичных измерительных преобразователей, ее обработки и передачи на диспетчерский пункт;

4) источники искробезопасного питания PSU, сигнализаторы наличия напряжения;

5) первичные измерительные преобразователи:

- термокаталитические ДМС 01 (номер по Госреестру СИ 21073-01), ТХ 6383 (номер по Гос-реестру СИ 27191-04), предназначенные для измерения объемной доли метана и водорода;

- инфракрасные ИДИ (номер по Госреестру СИ 28259-04), ТХ 6363 (номер по Госреестру СИ 27191-04), предназначенные для измерения объемной доли метана или диоксида углерода;

- электрохимические ТХ 6373 (номер по Госреестру СИ 27192-04), ДОУИ (номер по Госрее-стру СИ 33551-06), СДТГ (номер по Госреестру СИ 37260-08), предназначенные для измерения объемной доли оксида углерода, сероводорода, диоксида азота, оксида азота, диоксида азота, водорода, кислорода;

- скорости воздушного потока СДСВ 01 (номер по Госреестру СИ 22814-02), ТХ 5921 (номер по Госреестру СИ 27316-04);

- давления ТХ6141, включая модификации ТХ6114, ТХ6143 (номер по Госреестру СИ 27190-04);

- температуры ТХ 6273 или ТХ 6274 (номер по Госреестру СИ 27189-04)

6) дискретные датчики;

7) вспомогательные устройства (калибратор напряжения и тока КНТИ, переговорные устройства и пр.).

Связь между первичными измерительными преобразователями и модулями ввода/вывода осуществляется посредством унифицированных аналоговых сигналов по току (4 - 20) мА или по напряжению (0,4 - 2,0) В.

Количество устройств, входящих в состав Системы на конкретном горно-технологическом объекте, определяется совокупностью контролируемых и управляемых параметров, количеством и расположением средств приема информации, устройств сигнализации, исполнительных устройств.

Уровень защиты элементов системы по ГОСТ 14254:

- подземная часть                                                             IP54 ... IP65

- наземная часть                                                                 IP20 ... IP44

Уровень и вид взрывозащиты элементов подземной части системы по ГОСТ 22782 и ГОСТ Р 51330:

- подземные модули Minewatch PC 21                                       РО Exial

- источники питания с батарейной поддержкой                     РВ ExdiasI (РО Exial)

- источники питания без батарейной поддержки                               РВ Exdial

- сигнализатор напряжения                                                  РВ Exs[ia]I

- первичные измерительные преобразователи                       РО Exial, РО Exial X

Уровень и вид взрывозащиты элементов наземной части системы по ГОСТ 22782 и ГОСТ Р 51330:

- барьер искробезопасности                                                       Exial

- СПХПИ и прочие устройства                                   без взрывозащиты

Технические характеристики

1 Диапазоны измерений, пределы допускаемой основной погрешности и номинальное время установления показаний измерительных каналов системы приведены в таблицах 1-7.

Таблица 1 - Измерительный канал объемной доли метана

Таблица 2 - Измерительный канал объемной доли водорода

Таблица 3 - Измерительный канал объемной доли диоксида углерода

Таблица 4 - Измерительный канал объемной доли токсичных газов и кислорода

Примечание - Свх - объемная доля определяемого компонента на входе первичного измерительного преобразователя, млн'1.

Таблица 5 - Измерительный канал скорости воздушного потока

Примечание - V - скорость воздушного потока на входе датчика, м/с

Таблица 6 - Измерительный канал температуры окружающей среды

Таблица 7 - Измерительный канал давления

2 Вариация показаний системы по измерительным каналам не более приведенной в таблице 8

Таблица 8

3 Пределы допускаемой дополнительной погрешности системы от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °C по измерительным каналам не более приведенных в таблице 9

Таблица 9

4 Характеристики электрического питания элементов системы приведены в таблице 10

Таблица 10

5 Характеристики линий связи системы приведены в таблице 11

Таблица 11

6 Габаритные размеры и масса элементов системы не более указанных в таблице 12

Таблица 12

7 Электрическая мощность, потребляемая элементами системы, не более указанной в таблице 13

Таблица 13

8 Характеристики надежности элементов системы приведены в таблице 14

Таблица 14

Рабочие условия эксплуатации элементов подземной части системы

- диапазон температуры окружающей среды, °C                                    0 4-35

- диапазон относительной влажности атмосферного воздуха, %, без конденсации влаги 0 4- 98

- диапазон атмосферного давления, кПа                                         87,8 4- 119,7

Рабочие условия эксплуатации элементов наземной части системы

- диапазон температуры окружающей среды, °C                                    0 4- 40

- диапазон относительной влажности атмосферного воздуха, %                       30 4- 70

- диапазон атмосферного давления, кПа                                             90 4- 110

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на составные части Системы в виде таблички.

Комплектность

Типовой комплект технических средств Системы включает в себя устройства, перечисленные в таблице 15.

Таблица 15

Поверка

Поверка Систем осуществляется в соответствии с документом МП-242-0754—2008 "Системы диспетчерского контроля и управления горным предприятием автоматизированные АСКУ. Методика поверки", разработанным и утвержденным ГЦИ СИ "ВНИИМ им. Д. И. Менделеева" "02" сентября 2008 г.

Поверка первичного измерительного преобразователя измерительного канала давления проводится в соответствии с МИ 1997-89 "Преобразователи давления измерительные. Методика поверки".

Основные средства поверки:

1) ГСО-ПГС в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92: метан - воздух (номер по Росреестру 3907-87), метан - азот (3894-87, 3885-87, 3883-87), водород - воздух (3950-87, 3947-87, 3943-87, 4266-87), диоксид углерода - воздух (3792-87, 3794-87), оксид углерода - воздух (3844-87, 3843-87, 3848-87, 7590-99), оксид углерода - азот (3808-87, 3807-87, 3806-87), сероводород - азот (4282-88,4281-88), кислород - азот (3726-87);

2) генератор газовых смесей ГГС-03-03, выпускаемый по ШДЕК.418313.001 ТУ в комплекте с ГСО-ПГС в баллонах под давлением оксид азота - азот (4016-87), сероводород - азот (428288) и ЭМ ВНИИМ состава водород - гелий (06.01.795);

3) термодиффузионный генератор газовых смесей ТДГ-01 по ШДЕК.418319.001 ТУ в комплекте с источниками микропотока (ИМ) на хлор (№ 06.04.040) и источниками микропотока - эталонными материалами ВНИИМ (ИМ-ЭМ) на диоксид азота (06.05.017);

4) поверочный нулевой газ - воздух марки А по ТУ 6-21-5-82;

5) поверочный нулевой газ - азот марки А по ГОСТ 9392-74;

6) эталонная аэродинамическая установка АДС-700/100М;

7) калибратор напряжения и тока ТУ 314879-004-17282729-05;

8) набор эталонных ртутных стеклянных термометров 3-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.317-78 с ценой деления 0,1 °C для диапазона температур от 0 до 200 °C;

9) нулевой термостат типа TH-12 или сосуд Дьюара для воспроизведения температуры плавления льда;

10) термостат жидкостный лабораторный СЖМЛ-19/2,5-И1. Диапазон воспроизводимых температур от 30 до 250 °C. Пределы погрешности поддержания температуры ± 0,02 °C.

Межповерочный интервал -1 год.

Нормативные документы

1) ГОСТР 52136-2003 Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические. Часть 1. Общие требования и методы испытаний;

2) ГОСТ Р 52137-2003 Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические. Часть 2. Требования к приборам группы I с верхним пределом измерений объемной доли метана в воздухе не более 5 %;

3) ГОСТ Р 52138-2003 Газоанализаторы и сигнализаторы горючих газов и паров электрические. Часть 3. Требования к приборам группы I с верхним пределом измерений объемной доли метана в воздухе до 100 %;

4) ГОСТ 24032-80 Приборы шахтные газоаналитические. Общие технические требования. Методы испытаний.

5) ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия;

6) ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний;

7) ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия;

8) ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем.

9) ГОСТ 8.578-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

10) ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

11) ГОСТ 8.017-79 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа;

12) ГОСТ 8.542-86 ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока;

13) ПБ 05-618-03 Правила безопасности в угольных шахтах;

14) РД 05-429-02 Инструкция по системе аэрогазового контроля в угольных шахтах.

15) Техническая документация фирмы-изготовителя.

Заключение

Тип Систем диспетчерского контроля и управления горным предприятием автоматизированных АСКУ утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.

Номера и даты выдачи разрешений Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на применение в шахтах и рудниках РФ, опасных по газу (метану) и угольной пыли и сертификатов соответствия на систему и измерительные преобразователи, входящие в состав системы, приведены в таблице 16.

Таблица 16