Устройства оповещения SBGPS Light исп. SBGPS Light-M

Назначение

Устройство оповещения «SBGPS Light» исполнения «SBGPS Light-М» (далее -устройство) предназначено для измерения объемной доли метана в воздухе шахты и подачи звуковой сигнализации при превышении заданного уровня (порога) объемной доли метана, освещения рабочего места, а также выполнения других функций, описанных в технической документации на устройство оповещения «SBGPS Light».

Область применения - подземные выработки шахт, рудников и их наземные строения, опасные по газу (метану) и/или горючей пыли, в соответствии с требованиями к уровню взрывозащиты согласно ПБ 05-618-03, ПБ-03-533-03.

Описание

Устройство обеспечивает:

• измерения объемной доли метана в воздухе шахты и передачу измеренного значения в «Систему наблюдения, оповещения и поиска людей, застигнутых аварией, «SBGPS», (далее - Систему);

• сигнализацию об обнаружении превышения допустимого уровня объемной доли метана в воздухе - звуковым и световым сообщениями.

• освещение рабочего места шахтера в основном и экономичном режимах;

• оповещение шахтера об аварийной ситуации, о необходимости связаться с диспетчером - голосовыми фразами при получении соответствующих сигналов от Системы;

• сигнализацию о готовности к работе, о наличии или отсутствии связи - голосовыми фразами;

• сигнализацию о разряде батареи до 25 % от номинальной емкости - звуковым сообщением и переключением в режим пониженной освещенности (аварийный режим);

• сигнализацию о переходе в режим поиска звуковым сообщением, отключением освещения;

Конструктивно устройство состоит из фары, соединенной гибким кабелем с блоком аккумуляторным.

Блок аккумуляторный состоит из крышки и корпуса, внутри которого размещены герметичные никель-металлгидридные аккумуляторы и блок искрозащиты. Блок искрозащиты обеспечивает защиту от короткого замыкания и контроль напряжения батареи. На корпусе блока аккумуляторного имеются две металлические скобы для крепления на поясе.

В фаре помещаются динамическая головка (звукоизлучатель), плата управления с управляющим микроконтроллером и микроконтроллером связи, антенна, гнездо для подключения устройства к зарядному столу, светоизлучающий блок, в который входит мощный светодиод, четыре дополнительных светодиода и отражатель. В исполнении «SBGPS Light-М» в фаре устанавливается сенсор метана. От механических повреждений сенсор и динамическую головку защищают защитные крышки. Крышка фары уплотняется резиновой прокладкой и крепится к корпусу винтом, который пломбируется.

Принцип действия сенсора метана - термокаталитический, основанный на беспламенном сжигании метана на рабочем элементе сенсора, с использованием мостового метода измерения. Появление метана приводит к изменению сопротивления рабочего резистора сенсора и разбалансировке мостовой схемы. Напряжение с диагонали моста, пропорциональное объемной доле метана в воздухе метана, поступает на управляющий микроконтролер (УМК), преобразуется в цифровое значение объемной доли метана. Это значение передается на микроконтроллер связи для передачи на пульт диспетчера (верхний уровень Системы) и сравнивается с заданным значением порога срабатывания. При достижении заданного значения УМК выдает соответствующее звуковое сообщение и передает данные о достижении порога срабатывания на микроконтроллер связи для передачи на пульт диспетчера.

Для рабочего освещения используются светодиод, который может работать в двух режимах (основном и аварийном). Переключение в экономичный режим работы осуществляется кнопкой на фаре непосредственно после включения. При выходе из строя основного (рабочего) излучателя автоматически включаются вспомогательные светодиоды.

Связь с пультом диспетчера осуществляется микроконтроллером связи по беспроводной сети 802.11b (Wi-Fi). С периодичностью, установленной Системой, устройство передает данные об объемной доле метана в воздухе, напряжении аккумуляторной батареи, работоспособности устройства и величине сигналов от базовых станций.

Также устройство принимает по сети Wi-Fi сигнал оповещения от Системы, формируемый Системой или командой диспетчера, передает сигнал подтверждения получения оповещения, передает сигнал вызова диспетчера.

Для предотвращения вскрытия фары или крышки блока аккумуляторного в процессе эксплуатации, предусмотрены специальные болты с отверстиями для пломбирования

Уровень взрывозащиты устройства - особовзрывобезопасное электрооборудование, маркировка взрывозащиты - РО ExiasI X по ГОСТ Р 51330.0-99.

Взрывозащищенность устройства обеспечивается видами взрывозащиты: «искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia» по ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99), специальный вид взрывозащиты «s» по ГОСТ 22782.3-77, ГОСТ 24032-80 и выполнением его конструкции в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-11-98).

Степень защиты от внешних воздействий, обеспечиваемая оболочкой устройства -IP 54. Степень защиты сенсора и динамической головки - IP51 по ГОСТ14254.

По защите от поражения электрическим током устройство относится к III классу по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Технические характеристики

• Нормированные значения порога срабатывания выбираются из ряда: 1,0 или 2,0 % объемных долей метана (далее - %).

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

• Пределы допускаемой абсолютной погрешности срабатывания и измерения ±0,2 %.

• Пределы допускаемых дополнительных погрешностей, вызванных изменением условий эксплуатации:

а) при отклонении температуры окружающей среды от нормальной области значений в рабочих условиях эксплуатации на каждые 10°С - предел допускаемой основной абсолютной погрешности;

б) при отклонении относительной влажности окружающей среды от нормальной области значений в рабочих условиях эксплуатации - предел допускаемой основной абсолютной погрешности;

в) от изменения пространственного положения фары в любом направлении на угол 90° от горизонтального направления оси светового потока - 0,5 предела допускаемой основной абсолютной погрешности;

г) от изменения скорости движения метано-воздушной смеси от 0 до 8 м/с на каждые 4 м/с - 0,7 предела допускаемой основной абсолютной погрешности;

д) от влияния углекислого газа в объёмных долях от 0 до 2 % - предел допускаемой основной абсолютной погрешности.

• Коэффициент возврата, не менее - 0,9.

• Время срабатывания устройства при скачкообразном изменении концентрации метана от

О до 3,2 %, не более - 20 с.

• Время прогрева сенсора метана устройства должно быть, не более - 10 минут.

• Нестабильность измерений (срабатывания сигнализации) устройства находится в пределах ± 0,2 % в течение не менее 3 суток

• Устройство должно выдерживать воздействие газовой перегрузки с 3,2 % метана в течение 2 часов без ухудшения метрологических характеристик получаемой информации. Время восстановления работоспособного состояния должно быть, не более - 4 часов.

• Время до появления звукового сообщения о превышении заданного порога срабатывания сигнализации, не более 30 с.

• Изоляция электрических цепей устройства относительно корпуса выдерживает в течение одной минуты действие испытательного напряжения переменного тока частотой 50 Гц, равного:

- при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °C и относительной влажности от 30 до 80 % - 500 В;

- при температуре окружающего воздуха (35 ± 3)°С и относительной влажности (100 -2) % - 300 В.

• Сопротивление изоляции электрических цепей относительно корпуса:

- при температуре окружающего воздуха (20±5) °C и относительной влажности не более 80 % - не менее 40 МОм;

- при температуре окружающего воздуха 35 °C и относительной влажности 98 % -не менее 2 МОм.

• Устройство отключает питание при коротком замыкании между любыми проводниками кабеля, соединяющего аккумуляторный блок с фарой.

• Габаритные размеры не более:

- аккумуляторного блока - 175 х 54 х 140 мм;

- фары - 90 х 94 х 95 мм.

• Масса не более:

- аккумуляторного блока - 0,96 кг;

- фары - 0,26 кг.

• Средняя наработка на отказ в рабочих условиях с учетом технического обслуживания, регламентируемого руководством по эксплуатации, - 10000 часов.

• Срок службы - 2 года.

• Нормальные области значений климатических влияющих факторов:

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

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

• Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающей среды от 5 °C до 35 °C;

- относительная влажность до 100 % при 35 °C;

- атмосферное давление от 630 до 800 мм.рт.ст.;

- содержание углекислого газа в объемных долях до 2%;

- скорость движения газовоздушного потока до 8 м/с;

- содержание угольной пыли в атмосфере до 2500 мг/м3.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на устройство и титульный лист руководства по эксплуатации МКВЕ.468232.001 РЭ.

Комплектность

Комплект поставки указан в таблице 1.

Таблица 1 - Комплект поставки устройства

Поверка

Поверка устройства осуществляется в соответствии с методикой поверки МКВЕ.468232.001 МП «Устройство оповещения «SBGPS Light-М». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ СНИИМ в июне 2010 г.

Основные средства поверки:

• ГСО-ПГС метан-воздух в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92 (Номер ГСО по реестру 3905-87 и 3906-87);

• Рабочее место для проверки устройства оповещения МКВЕ.Э047-01-01;

• Вентиль точной регулировки ВТР-1. Диапазон регулирования от 0 до 10 л/мин;

• Ротаметр РМА-0,063 ГУЗ ГОСТ 13045-81;

• Секундомер СОПпр-2а-3, ТУ 25-1894.003-90, кл. 3;

Межповерочный интервал - один год.

Нормативные документы

ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

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

ГОСТ Р 52065-2007 Головные светильники для применения в шахтах, опасных по газу. Часть 1. Общие требования и методы испытаний, относящиеся к взрывозащищенности.

ГОСТ Р 52066-2007 Головные светильники для применения в шахтах, опасных по газу. Часть 2. Эксплуатационные и другие характеристики, относящиеся к безопасности.

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

ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i.

ГОСТ 22782.3-77 Электрооборудование взрывозащищенное со специальным видом взрывозащиты. Технические требования и методы испытаний.

МКВЕ.468232.001ТУ «Устройство оповещения «SBGPS Light».

Заключение

Тип «Устройство оповещения «SBGPS Light» (Исполнение «SBGPS Light-M») утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схемы.

Сертификат соответствия НАНИО «ЦСВЭ» № РОСС RU.TB05.B02329, выдан Органом по сертификации РОСС RU.0001.11ГБ05 НАНИО «Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования» 28.05.2008 г.