Система автоматизированная аэрогазового контроля ООО "Шахта "Чертинская - Коксовая"

Назначение

Система автоматизированная аэрогазового контроля ООО «Шахта «Чертинская -Коксовая» (в дальнейшем - АС АГК) предназначена для измерения и контроля параметров рудничной атмосферы, управления установками и оборудованием для поддержания безопасного аэрогазового режима в горных выработках, а также передачи информации на диспетчерский пункт для ее отображения, хранения и анализа в целях обеспечения безопасности горных работ.

Область применения АС АГК - подземные выработки угольной шахты ООО «Шахта «Чертинская - Коксовая», стационарные вентиляционные установки, передвижные дегазационные установки и другие объекты шахты, на которые распространяются требования ПБ 05-618-03 «Правила безопасности в угольных шахтах» в части проведения АГК и Р Д-15-06-2006 «Методические рекомендации о порядке проведения аэрогазового контроля в угольных шахтах».

Описание

Принцип действия АС АГК основан на преобразовании параметров рудничной атмосферы с помощью датчиков в электрические сигналы, передачи этих сигналов по проводным линиям связи, измерении этих сигналов контроллерами и анализе измеренных значений (сравнение с заданными допустимыми значениями - уставками) с целью выработки аварийных сигналов и сигналов управления шахтным оборудованием, обеспечивающим поддержание безопасного аэрогазового режима в горных выработках. В качестве контроллеров используются контроллеры измерительные технологического оборудования Granch SBTC2 (Номер в Государственном реестре средств измерений 28693-05).

Контроллеры через маршрутизаторы передают данные об измеренных параметрах на верхний уровень, состоящий из сервера, АРМ инженера-оператора и АРМ администратора, собранных на основе персональных компьютеров. Конфигурирование АС АГК и настройка на работу в конкретных условиях осуществляется программным путем при настройке контроллеров, а также с АРМ администратора. Соединение кабельной сети осуществляется с помощью соединительных устройств и муфт. При отключении сети переменного тока основного питания АС АГК автоматически переходит резервное питание от блоков автономного питания.

АС АГК включает измерительные каналы для измерения концентрации метана, концентрации оксида углерода (СО) и скорости воздушного потока (далее - основные измерительные каналы).

АС АГК включает измерительные каналы для измерения температуры и давления (далее - дополнительные измерительные каналы).

АС АГК обеспечивает:

• измерение параметров рудничной атмосферы по основным измерительным каналам;

• контроль параметров по дополнительным измерительным каналам;

• сбор информации о состоянии шахтных объектов (оборудования);

• маршрутизацию и обмен информацией по каналам связи;

• выдачу управляющих команд на шахтные объекты (оборудование) при заданных значениях измеряемых или контролируемых параметров, с возможностью установления приоритета управляющим сигналам от автоматизированного рабочего места (АРМ) инженера-оператора;

• отображение на АРМ инженера-оператора (журнал инженера-оператора) информации о контролируемых параметрах, работе технологического оборудования, результатах тестирования и выявленных неисправностях технических средств оператора в соответствии с требованиями РД-15-06-2006;

• хранение собранной информации на подземных и наземных вычислительных устройствах (серверах) и вывод текущей и архивной информации на бумажный носитель;

• формирование отчетов в электронном и бумажном виде о контролируемых и измеряемых параметрах, выявленных неисправностях и нештатных ситуациях.

Датчики основных измерительных каналов, входящие в состав АС АГК, указаны в таблице 1.

Таблица 1. Датчики, используемые в основных измерительных каналах АС АГК.

Технические характеристики

• Максимальная измеряемая концентрация метана не менее 2,5 % объемной доли метана в воздухе (далее - % об.).

• Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения концентрации метана не более приведенных в таблице 2.

Таблица 2. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения концентрации метана.

• Время срабатывания автоматической газовой защиты по метану не более 15 с.

• Максимальная измеряемая концентрация оксида углерода не менее 50 ppm.

• Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения концентрации оксида углерода в зависимости от типа применяемого датчика не более приведенных в таблице 3.

• Диапазон измерения скорости воздушного потока от 0,1 до 30 м/с.

• Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения скорости воздушного потока не более приведенных в таблице 4.

Таблица 3. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения концентрации оксида углерода.

Таблица 4. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения скорости воздушного потока.

• В основных измерительных каналах АС АГК используются датчики с выходным сигналом в виде напряжения 0,4 2 В.

• В дополнительных измерительных каналах АС АГК используются датчики давления ТХ6143 с выходным сигналом в виде напряжения 0,4   2 В и термопреобразователи

сопротивления ТСМ (50М и 100М, Wioo=l,426O) по ГОСТ 6651.

• Пределы допускаемой приведенной погрешности преобразования сигналов датчиков дополнительных измерительных каналов не более ± 0,3 %.

• АС АГК допускает увеличение числа измерительных каналов за счет введения в эксплуатацию новых каналов, однотипных используемым.

• Максимальное количество измерительных каналов, подключаемых к контроллеру - 32.

• Максимальное количество измерительных контролеров или маршрутизаторов, подключаемых к одному маршрутизатору - 12.

• Максимальное количество каналов:

- измерительных - 272;

- передачи данных - 50;

- входных логических - 272;

- выходных для управления оборудованием - 136.

• Длительность цикла автоматического опроса всех измерительных каналов не более 1,0 с.

• Задержка изменения состояния канала коммутации, при достижении аварийных значений контролируемых параметров или отказе датчиков основных измерительных каналов, приводящих к блокированию производственной деятельности (задержка времени срабатывания АС АГК) не более 0,1 с.

• Основные измерительные каналы АС АГК сохраняют свои метрологические характеристики при петлевом сопротивлении аналоговых линий связи не более 500 Ом.

• Время хранения измерительными контроллерами информации о измерениях по всем измерительным каналам не менее 36 часов, а в наземных вычислительных устройствах (серверах) не менее 1 года.

• АС АГК обеспечивает обмен информацией:

- между измерительными контроллерами и маршрутизатором и между маршрутизаторами по линиям связи с протоколом связи, описание которого приведено в МКВЕ. 466451.007 РЭ «Система автоматизированная аэрогазового контроля ООО «Шахта «Чертинская-Коксовая». Руководство по эксплуатации»;

- между маршрутизаторами и серверами, АРМ по локальной сети с интерфейсом Ethernet IEEE 802.3.

• АС АГК обеспечивает возможность подключения устройств связи, управления оборудованием, оповещения, сигнализации и наблюдения шахты по линиям связи с протоколом связи, описание которого приведено в МКВЕ. 466451.007 РЭ «Система автоматизированная аэрогазового контроля ООО «Шахта «Чертинская-Коксовая». Руководство по эксплуатации» для обмена информацией по каналам передачи данных АС АГК.

• АС АГК обеспечивает возможность определения следующих неисправностей технических средств:

- отказы датчиков;

- выход сигнала от датчика за пределы диапазона измеряемых значений;

- короткое замыкание или обрыв линии питания датчиков и подземных устройств контроля и управления;

- короткое замыкание или обрыв линии передачи данных между датчиками и подземными устройствами контроля и управления, между подземными устройствами контроля и управления и наземными устройствами сбора и обработки информации.

• В АС АГК предусмотрена возможность изменения интервала циклического опроса измерительных контроллеров сервером (АРМ), при этом максимальное значение времени цикла не должно превышать:

- по основном параметрам (концентрации метана и оксида углерода, скорость воздушного потока) 100с;

- по дополнительным параметрам 5 минут.

• Нормальные области значений климатических влияющих факторов:

- температура окружающей среды от (20±5)°С;

- относительная влажность воздуха от 30 % до 60 % при 20 °C;

- атмосферное давление (101,3 ± 3,3) кПа [(760 ± 25) мм.рт.ст].

• Составные части АС АГК, за исключением датчиков, устойчивы к следующим климатическим воздействиям:

- температура окружающей среды от 0°С до 40°С;

- относительная влажность воздуха не более 98 % при 20 °C;

- атмосферное давление от 84 кПа до 106,7 кПа.

• Датчики устойчивы к климатическим воздействиям, указанным в их эксплуатационной документации.

• Степень защиты составных частей АС АГК от проникновения пыли, посторонних тел и воды по ГОСТ 14254:

- наземной части не менее IP 20;

- подземной части не менее IP 54.

• Электропитание АС АГК осуществляется от сети переменного тока частотой (50±1) Гц напряжением от 30 В до 150 В или источника питания постоянного тока с напряжением (12 ±2) В.

• Подземная часть АС АГК сохраняет работоспособность при отключении сети переменного тока не менее 16 часов.

• Потребляемая мощность АС АГК:

- контроллера - не более 150 Вт;

- других составных частей - не более значений, указанных в их эксплуатационной документации.

• Средний срок службы составных частей АС АГК, за исключением датчиков, 5 лет с учетом проведения регламентных восстановительных работ.

• Средний срок службы датчиков соответствует указанному в их эксплуатационной документации.

• Средняя наработка на отказ должна быть не менее 9000 часов.

• Значения масс составных частей АС АГК определяются их типами и должны быть не более масс, указанных в их эксплуатационной документации.

• Габаритные размеры составных частей АС АГК определяются их типами и должны быть не более габаритных размеров, указанных в их эксплуатационной документации.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации МКВЕ. 466451.007 РЭ.

Комплектность

В состав комплекта поставки АС АГК входит:

Поверка

Поверка АС АГК осуществляется в соответствии с «Система автоматизированная аэрогазового контроля ООО «Шахта «Чертинская - Коксовая». Методика поверки», согласованной ФГУП «СНИИМ» в январе 2008 г.

Межповерочный интервал - один год.

Поверка измерительных компанентов основных измерительных каналов осуществляется по следующим методикам:

• Granch SBTC2 - МКВЕ. 468364.001Д2 «Измерительный контроллер технологического оборудования Granch SBTC2. Методика поверки»;

• ИДИ - «Датчики искробезопасные инфракрасные ИДИ. Методика поверки», приложение А к Руководству по эксплуатации;

• СДОУ-01 - «Датчики оксида углерода стационарные С ДОУ 01. Методика поверки»;

• ДОУИ - МП 242-0416-2006 "Датчики оксида углерода искробезопасные ДОУИ.

Методика поверки" (приложение А к Руководству по эксплуатации);

• СДСВ 01 - «Измерители скорости воздушного потока СДСВ 01. Методика поверки», приложение А к Руководству по эксплуатации;

Нормативно-технические документы

ГОСТ Р 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования»;

ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

Проект 14/02-06-ПЧ-ДГЦ «Автоматизированная система аэрогазового контроля ООО «Шахта Чертинская-коксовая» с дополнением к проекту.

Заключение

Тип «Система автоматизированная аэрогазового контроля ООО «Шахта «Чертинская -Коксовая» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.