Комплексы гидрологические автоматизированные АГК-1

Назначение

Комплексы гидрологические автоматизированные АГК-1 (далее - комплексы) предназначены для измерений расхода и (или) уровня водного потока в реках, каналах, озерах и приливно-отливных зонах.

Описание

В состав комплекса входит котроллер многоканальный SEBA MDS-5-Unilog (далее -контроллер) и одно или несколько средств измерений расхода или уровня водного потока следующих моделей:

- уровнемер поплавковый Surfloat Sensor II;

- уровнемер гидростатический DST-22;

- уровнемер барботажный PS-Light-II;

- уровнемер радарный SEBAPULS;

- горизонтальный акустический доплеровский профилограф течений Channel Master 600 (H-ADCP Q-EYE-H-ADCP);

- система измерения расхода RQ-24.

Электрические сигналы с измерителей уровня и расхода (или скорости) водного потока поступают в контроллер, который представляет собой универсальный преобразователь и архиватор данных со многими возможностями конфигурирования. К нему могут быть подключены различные аналоговые датчики (8 опциональных аналоговых каналов). Встроенное управление подачей аварийного сигнала может отслеживать заданные установочные значения (включает подачу аварийного сигнала в случае выхода показателя за допускаемые пределы значений динамического режима, различных порогов срабатывания устройства сигнализации) и различными способами отправляет сообщение в случае аварийного сигнала. Электропитание осуществляется от электросети. Внутренний литиевый элемент (заменяемый) обеспечивает хранение данных в случае перебоев с электропитанием.

Для ручного запуска контроллера и наблюдений за измерительной информацией (в предыдущих каналах и последующих) на лицевой панели корпуса контроллера имеется дисплей и три кнопки управления, позволяющие входить в меню для быстрого обращения к сервисным функциям, а также управлять модемом, подключенным к контроллеру, в ручном режиме по версии V03.17, встроенной ПЗУ программы.

Уровнемер поплавковый Surfloat Sensor II состоит из поплавковой системы, поплавка, шариковой цепи, расположенной на шкиве, и противовеса. Значения измерений уровня воды отслеживаются поплавковой системой, преобразующей значения уровня в угол поворота шкива. Угол поворота шкива преобразуется в электрические импульсы электронной схемой, находящейся в корпусе прибора, в который вмонтирована ось шкива.

Электронная схема уровнемера позволяет вводить пошаговый коэффициент преобразования уровня в значения угла поворота шкива, исключающий прогрессирующую инструментальную погрешность. На лицевой панели корпуса находится трехстрочный дисплей с 16-ю знаками и кнопки управления процессом измерений. На дисплее отображаются регистрационный номер уровнемера, версия программного обеспечения, состояние заряда аккумулятора, исходное значение измеренного уровня и текущее значение уровня.

Выход измерительной информации осуществляется по интерфейсам RS232 и RS485 под управлением контроллера согласно программному обеспечению (SEBA Config, версия 21.00.23).

Принцип действия уровнемера гидростатического DST-22 с преобразователем давления ENVEC (цифровой) основан на преобразовании высоты столба жидкости (уровня) над преобра-

Лист № 2

Всего листов 9 зователем давления в значения уровня воды на гидрологическом объекте и передаче данных по интерфейсу в контроллер. Значения изменения уровня выводится на дисплей контроллера.

Конструктивно уровнемер выполнен в виде цилиндра из нержавеющей стали диаметром 22 мм, в который вмонтирован преобразователь давления ENVEC, имеющий компенсатор атмосферного давления. Кабель от преобразователя давления подключается через распределитель питания к контроллеру (выходной сигнал в стандарте RS485).

Уровнемер барботажный PS-Light-II имеет следующий принцип действия.

Встроенный в корпус прибора компрессор нагнетает в пластиковую трубку, идущую от дна водоема к поверхности давление воздуха (порции воздуха в виде отдельных пузырьков). Когда давление столба жидкости выравнивается с давлением, создаваемым компрессором (пузырьки воздуха истекают из конца трубки, расположенного на дне водоема), по сигналу гидростатического датчика, встроенного в компрессор, происходит отключение компрессора, измерение давления и вычисление уровня воды в водоеме.

Выходной сигнал уровнемера (аналоговый или цифровой в стандарте RS232) подается на соответствующий вход контроллера, с которого поступают сигналы управления процессом измерений уровнемера.

Уровнемер радарный SEBAPULS-20 имеет следующий принцип действия.

Рупорная антенна датчика излучает короткие радиолокационные импульсы около 1 нс. Эти импульсы отражаются от водной поверхности в виде отраженного сигнала. Время прохождения импульса от передачи до приема пропорционально расстоянию, то есть уровню воды. Для обеспечения надежности прихода эхосигнала на рупорную антенну, ось антенны выставляют перпендикулярно горизонтальной плоскости водного потока посредством специального крепления рупорной антенны, имеющего две степени свободы. Процессом измерений управляет контроллер.

Горизонтальный акустический доплеровский профилограф течений Channel Master 600 (H-ADCP Q-EYE-H-ADCP) предназначен для проведения измерений в реальном масштабе времени расхода водного потока методом площадь-скорость и выполнения профилирования (определения распределения скоростей по сечению водотока) на участке от 1 до 300 м. Профилограф устанавливается в прибрежной зоне водотока в толще воды на вмонтированной в дно колонне. Высота установки может регулироваться вручную с помощью штатного монтажного устройства.

Измерительная информация от профилографа передается в контроллер для дальнейшей обработки, отображения результатов измерений и архивации. Кроме того, к контроллеру может быть подключен персональный компьютер с Windows - совместимой ОС.

Система измерения расхода RQ-24 совмещает два метода радарных измерений: скорость потока измеряется с использованием доплеровского принципа смещения частот, а уровень водной поверхности относительно излучателя прибора определяется временем прохождения высокочастотного сигнала до свободной поверхности воды и обратно. На основе измерительной информации в системе производится расчет расхода в сечении водотока.

Система рассчитана на установку и проведение измерений с мостов и других устройств на берегу реки. Датчик крепится на консоли над поверхностью водотока, причем радарный датчик скорости выставляется под углом к водной поверхности, датчик уровня - вертикально к водной поверхности. Установка параметров измерителя с компьютера осуществляется через последовательный интерфейс RS232. Выход информации системы измерения расхода RQ-24 по последовательному интерфейсу соединен с контроллером.

Внешний вид комплексов с указанием мест пломбирования представлен на рисунках 1-8.

Рис.1 Общий вид комплекса АГК-1

Рис.2 Контроллер SEBA MDS-5-Unilog с указанием мест пломбиро

вания

Рис.3 Уровнемер поплавковый Surfloat Sensor II с указанием мест пломбирования

Рис.4 Уровнемер гидростатический DST-22 с указанием мест пломбирова

ния

Рис.5 Уровнемер барботажный PS-Light-II с указанием мест пломбирования

Рис.6 Уровнемер радарный SEBAPULS с указанием места пломбирования

Рис.7 Г оризонтальный акустический доплеровский профилограф течений Channel Master 600 (H-ADCP Q-EYE-H-ADCP) с указанием мест пломбирования

Рис.8 Система измерения расхода RQ-24 с указанием мест пломбирования

Программное обеспечение

Комплексы оснащены встроенным ПО и несколькими программами автономного (внешнего) ПО, которое управляет работой прибора и отображает, обрабатывает и хранит полученные данные.

П.О. SebaConfig (внешнее ПО) используется только для начальной настройки (калибровки) оборудования и не используется в последующей эксплуатации комплекса. П.О. DEMASdb (внешнее ПО) используется для передачи данных с комплекса на персональный компьютер.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при их нормировании.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики комплексов гидрологических автоматизированных АГК-1 приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики

Таблица 3

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом и на функциональные блоки комплекса в виде наклеек.

Комплектность

Комплектность комплексов гидрологических автоматизированных АГК-1 приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность

*Примечание: средства измерений уровня и расхода определяются на основании опросного листа заказчика.

Поверка

осуществляется по документу «МП 2550-0138-2010 «Комплексы гидрологические автоматизи

рованные АКГ-1. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 20.05.2010 г.

Основные средства поверки:

- установка поверки уровнемеров эталонная УПУ, диапазон измерений от 0 до 10 м, погрешность ±0,5 мм;

- калибратор давления CPH6000 (№ гос. реестра 25960-05);

- лазерный дальномер Leica DISTOTM A6 (№ гос. реестра 30855-05);

- гидрометрические вертушки по ГОСТ 15126-80).

Сведения о методах измерений

Сведения приведены в документе «Комплексы гидрологические автоматизированные

АКГ-1. Руководство по эксплуатации»

Нормативные документы

1 ГОСТ 8.477-82 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости»

2 МИ 1759-87 «Государственная система обеспечения единства измерений. Расход воды в реках и каналах. Методика выполнения измерений методом «скорость-площадь».

3 Техническая документация фирмы-изготовителя.