Система автоматизированная аэрогазового контроля ОАО "Шахта "Полосухинская"

Назначение

Система автоматизированная аэрогазового контроля ОАО «Шахта «Полосухинская» (в дальнейшем - АС АГК) предназначена для измерения и контроля параметров рудничной атмосферы и горно-шахтного оборудования, 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 ОАО «Шахта «Полосухинская», 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 РД-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 в контроллеры, измерении этих сигналов контроллерами и анализе измеренных значений (сравнение с заданными допустимыми значениями - уставками) с целью выработки контроллерами аварийных сигналов и сигналов отключения шахтного оборудования, с целью обеспечения безопасного аэрогазового режима в горных выработках. В качестве контроллеров используются контроллеры измерительные технологического оборудования Granch SBTC2 (Номер в Государственном реестре средств измерений 28693-08). Включение оборудования после аварийного отключения осуществляется в ручном режиме с АРМ инженера-оператора АГК.

Контроллеры через маршрутизаторы передают данные об измеренных параметрах на верхний уровень, состоящий из сервера, АРМ инженера-оператора АГК и АРМ администратора системы (в дальнейшем - администратора), собранных на основе персональных компьютеров. Обмен информацией между контроллерами и маршрутизаторами и между маршрутизаторами осуществляется по специальному протоколу связи. Обмен информацией между маршрутизаторами и серверами и АРМ осуществляется по локальной сети с интерфейсом Ethernet IEEE 802.3.

АС АГК обеспечивает возможность подключения по линиям связи устройств оповещения, сигнализации, связи, наблюдения и управления оборудованием шахты. Конфигурирование АС АГК и настройка на работу в конкретных условиях осуществляется программным путем при настройке контроллеров, а также с АРМ администратора. Защита от несанкционированного доступа обеспечивается системой индивидуальных паролей на внесение изменений в конфигурацию системы.

Соединения в кабельной сети осуществляется с помощью соединительных устройств.

При отключении сети переменного тока основного питания АС АГК автоматически переходит на резервное питание от блоков автономного питания.

В состав АС АГК входят измерительные каналы для измерения объемной доли метана (СН4), объемной доли оксида углерода (СО) и скорости воздушного потока.

АС АГК обеспечивает:

• измерение параметров рудничной атмосферы;

• сбор информации о состоянии шахтных объектов (оборудования);

• маршрутизацию и обмен информацией по каналам связи;

• выдачу управляющих команд на шахтные объекты (оборудование) при достижении контролируемыми параметрами заданных значений, с возможностью управления приоритетами выдачи управляющих сигналов с 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 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.

АС АГК обеспечивает возможность определения следующих неисправностей технических средств .

• отказы датчиков;

• выход сигнала 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 составе измерительных каналов АС АГК используются датчики, указанные в таблице 1.

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

Технические характеристики

• Диапазон измерения объемной доли метана - от 0 до 2,5 % объемной доли метана в воздухе.

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

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

Таблица 2. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерительных каналов объемной доли метана

• Диапазон измерения объемной доли оксида углерода - от 0 до 50 ppm.

• Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерения объемной доли оксида углерода - не более приведенных в таблице 3.

Таблица 3. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерительных каналов объемной доли оксида углерода

• Диапазоны 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 4. Пределы допускаемых абсолютных погрешностей измерительных каналов скорости воздушного потока.

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

• Максимальное количество каналов обслуживаемых одним контроллером, составляет:

48 измерительных, либо 80 входных логических, либо 48 выходных управляющих, а также 1 канал передачи данных с интерфейсом Ethernet.

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

• 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.

• Максимальная допускаемая длина проводных линий связи, проложенных шахтным телефонным кабелем типа TIII ППв с диаметром провода не менее 0,64 мм, между датчиками и контроллерами 2500 метров.

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

• Время цикла опроса измерительных контроллеров сервером (АРМ) не превышает 100 с.

• 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].

• Рабочие условия эксплуатации составных частей АС АГК, за исключением датчиков:

- 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 подземной части 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.

• Электропитание наземной части АС АГК осуществляется от сети переменного тока частотой (50±1) Гц напряжением от 187 В до 242 В.

• Подземная часть АС АГК сохраняет свои технические и метрологические характеристики при отключении сети переменного тока не менее 16 часов.

• Средняя наработка на отказ не менее 9000 часов.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации на систему автоматизированная аэрогазового контроля ОАО «Шахта «Полосухинская».

Комплектность

В состав комплекта поставки АС АГК входит.

Поверка

Поверка АС АГК осуществляется в соответствии с нормативным документом «Система автоматизированная аэрогазового контроля ОАО «Шахта «Полосухинская». Методика поверки», утвержденным ФГУП «СНИИМ» в марте 2009 г.

Межповерочный интервал - один год.

Поверка измерительных компонентов основных измерительных каналов осуществляется по следующим методикам:

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

• ДМС 01 - ДМС 01.00.000 ДЛ «Датчики метана стационарные ДМС 01. Методика поверки»;

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

• 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 53063101.2Н32А.А100205П «Автоматизированная система аэрогазового контроля ООО «Шахта «Полосухинская».

Заключение

Тип «Система автоматизированная аэрогазового контроля ОАО «Шяхтя «Полосухинская» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.