Системы автоматизированные измерительные региональные производственно-экологического мониторинга потенциально-опасных предприятий и состояния окружающей среды РАИСПЭМ

Назначение

Системы автоматизированные измерительные региональные производственноэкологического мониторинга потенциально-опасных предприятий и состояния окружающей среды РАИСПЭМ (далее - системы) предназначена для непрерывного измерения и контроля превышения предельно допустимой концентрации (далее ПДК) вредных химических и радиоактивных веществ на рабочих местах, на территории промплощадки предприятия (далее ПП), в санитарно-защитной зоне (далее СЗЗ), в зоне наблюдения (далее ЗН), а также для измерений и контроля параметров окружающей среды: температуры, относительной влажности, давления.

Описание

Системы автоматизированные измерительные региональные производственноэкологического мониторинга потенциально-опасных предприятий и состояния окружающей среды РАИСПЭМ (далее - РАИСПЭМ), включающие в себя объектовые автоматизированные измерительные системы производственно-экологического мониторинга (АИСПЭМ) и мобильные автоматизированные системы экологического мониторинга комплексов аварийного реагирования (АСЭМКАР).

РАИСПЭМ обеспечивают:

- измерение параметров химической и радиационной обстановки с чувствительностью, позволяющей регистрировать ее изменение на уровнях от предельно-допустимой концентрации (ПДК), минимальной допустимой активности и радиационного фона, и выше, параметров уровня вод, расхода и качества воды и др.;

- оперативное обнаружение и сигнализацию об аварийных ситуациях;

- измерение и регистрацию метеорологических параметров в местах наблюдения;

- сбор, обработку и отображение данных о радиационной и экологической обстановке (концентрация вредных химических веществ в воздухе, метеопараметров, уровня воды в водоеме, расхода и качества воды и др.);

- передачу информации в смежные системы;

- возможность передачи информации в органы местного самоуправления и органы, осуществляющие государственный санитарно-эпидемиологический надзор для выполнения функции оповещения и информирования населения, об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных и аварийных ситуаций, создающих угрозу для населения.

Функции, выполняемые системой, подразделяются на базовые и общесистемные.

Программно-технический комплекс нижнего уровня системы выполняет следующие базовые функции:

- автоматическое измерение радиационных параметров, характеризующих радиационную обстановку на промплощадке предприятия (ПП), в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) и в зоне наблюдения (ЗН);

- автоматическое измерение химических параметров на ПП, СЗЗ и ЗН;

- автоматическое измерение метеорологических параметров, характеризующих состояние атмосферы в контролируемой зоне;

- автоматическое измерение уровня поверхности воды водоемов в контролируемой зоне;

- первичная обработка и проверка на достоверность в устройствах сбора информации функциональных подсистем нижнего уровня;

- подготовка и передача информации в подсистему верхнего уровня.

Программно-технический комплекс нижнего уровня системы выполняет следующие общесистемные функции:

- управление сбором, обработкой и передачей информации;

- автоматическая и автоматизированная диагностика основного оборудования;

- защита информации от несанкционированного доступа.

В процессе функционирования подсистема верхнего уровня системы выполняет следующие базовые функции:

- прием информации от функциональных подсистем нижнего уровня;

- визуализация текущей и ретроспективной информации об измеренных параметрах;

- выдача информации в общезаводскую сеть и удаленным пользователям (Internet);

- сравнение с заданными порогами и сигнализация о превышении измеренными и рассчитанными радиационными и химическими параметрами контрольных уровней;

- визуализация текущих и ретроспективных рассчитанных параметров;

- хранение измеренных и рассчитанных параметров в архиве (глубина архива не менее 1-го года);

- документирование измеренных и рассчитанных параметров в установленной форме по команде оператора.

В процессе функционирования подсистема верхнего уровня выполняет следующие общесистемные функции:

- автоматическая и автоматизированная диагностика технического состояния оборудования и программных средств;

- визуализация текущего состояния технических и программных средств системы;

- прием сигналов от GPS и поддержание точного астрономического времени в системе;

- документирование информации об изменениях состояния технических средств и действиях персонала;

- копирование накопленной информации на внешний носитель (обеспечения ведения долгосрочного архива);

- вывод на бумажный носитель информации в полном объеме контролируемых параметров (таблицы, графики, картограммы, журналы аварийных ситуаций) по инициативе оператора.

Функционально системы представляют собой набор измерительных каналов, образованных АПК и системой беспроводной связи, обеспечивающей передачу данных между АПК и ЦДП.

Каждый из измерительных каналов (далее ИК), включает в себя измерительный и комплексный компоненты.

Интегрированные подсистемы имеет собственные измерительные и комплексные компоненты ИК, обеспечивают выполнение аналогичных функций и передачу информации на ЦДП РАИСПЭМ.

К измерительному компоненту ИК относят первичные датчики-преобразователи измеряемых параметров в цифровой сигнал. Измерительные компоненты ИК, используемые в системе, внесены в Госреестр средств измерений Российской Федерации и имеют методики поверки.

К комплексному компоненту ИК относят средства сбора, первичной обработки и промежуточного хранения информации от средств измерений - универсальные телеметрические платформы (УТП) и средства представления информации - автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора.

Погрешности измерительных каналов определяются погрешностями измерительных компонентов ИК.

Пределы допускаемой погрешности измерительных компонентов ИК - согласно нормативной документации на них.

В комплект систем входит программно-технический комплекс «Эмулятор измерительных каналов», позволяющий проводить проверку работоспособности измерительных каналов системы.

РАИСПЭМ обеспечивает контроль радиационных, химических, гидрологических и метеорологических параметров в регионе по различным измерительным каналам на многих постах контроля. На базе оборудования верхнего уровня РАИСПЭМ создается Центр Экологического Мониторинга города или региона. Центр Экологического Мониторинга обеспечивает сбор и обработку информации от РАИСПЭМ, архивирование и визуализацию полученных данных, представление имеющейся информации всем заинтересованным организациям. Оборудование приемной части РАИСПЭМ (SkyLink) располагается на телевышке города на максимально возможной высоте. Радиус охвата зоны уверенного приема радиосигналов от постов контроля - до 150 км с учетом рельефа местности.

РАИСПЭМ представляет собой централизованную территориально распределенную двухуровневую систему с распределенной организацией сбора и обработки информации.

Технические средства РАИСПЭМ разделены на программно-технические средства нижнего уровня (ПТС НУ) и программно-технические средства верхнего уровня (ПТС ВУ).

Функционально программно-технические средства верхнего уровня реализуют центральный диспетчерский пункт сбора данных (ЦДП) системы. Контроль радиационной, экологической и метеообстановки осуществляется персоналом ЦДП. Для этой цели ЦДП оснащен автоматизированными рабочими местами (АРМ) и прикладным программным обеспечением верхнего уровня «САП Мониторинг».

В состав оборудования ПТС ВУ базовой комплектации РАИСПЭМ входит:

- оборудование приема радиосигналов от автоматических постов контроля (АПК) нижнего уровня по беспроводному каналу SkyLINK (ShortLINK), либо посредством системы GSM и GPRS или комбинированным способом;

- оборудование подсистемы обработки, хранения и передачи данных;

- оборудование подсистемы отображения и регистрации данных;

- оборудование подсистемы инженерной поддержки.

В состав оборудования подсистемы отображения и регистрации данных, входит:

автоматизированное рабочее место (АРМ) руководителя ЦДП, автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера центрального диспетчерского пункта (ЦДП), автоматизированное рабочее место (АРМ) администратора, два (или более) автоматизированных рабочих места удаленного пользователя.

В состав оборудования подсистемы инженерной поддержки, входит:

- технологический ноутбук;

- устройство сопряжения DataGATE-Embedded WEB Server;

- преобразователь интерфейса USB/RS485;

- комплект соединительных кабелей.

Автоматизированные рабочие места по исполнению могут быть стационарные, переносные и удаленные.

ЦДП комплектуется соответствующими АРМ по типу и количеству в соответствии с проектом для данного объекта.

В состав оборудования программно-технических средств нижнего уровня (ПТС НУ) базовой РАИСПЭМ входит оборудование стационарных и переносных автоматических постов контроля (АПК), обеспечивающих измерение контролируемых параметров в точках контроля и передающих результаты измерений на центральный диспетчерский пункт (ЦДП) по беспроводному каналу SkyLINK (ShortLINK), либо посредством системы GSM и GPRS или комбинированным способом:

- автоматические стационарные посты контроля концентраций опасных химических веществ (АПК OXB) (САУТ.466451.201), представляющие собой комплексы технических средств, обеспечивающие контроль содержания опасных химических веществ в атмосферном воздухе - 9 постов;

- автоматические стационарные посты контроля метеорологических параметров (АПК метео) (САУТ.466451.202) - 2 поста;

- автоматические стационарные посты контроля гидрологических параметров (уровня воды) водных объектов (АПК УВ) (САУТ.466451.203) - 1 пост;

- автоматические стационарные посты контроля радиационных параметров - 3 поста;

- автоматический стационарный пост контроля аэрозольных частиц - 1 пост;

- автоматические переносные посты контроля радиационных параметров - 3 поста.

Связь между АПК и ЦДП осуществляется по УКВ - радиочастотному каналу SkyLINK, ShortLINK, посредством системы GSM и GPRS или комбинированным способом.

Основу системы сбора и передачи данных составляют: приемник SkyLINK или ShortLINK с антенно-фидерным устройством, располагаемым, как правило, на высотном здании (или мачте) и средства измерительной техники, подключенные к универсальной телеметрической платформе (УТП), размещенных в точках контроля.

В состав РАИСПЭМ, в качестве подсистем, могут быть включены:

д о 10 объектовых АИСПЭМ потенциально опасных предприятий, расположенных на территории региона в радиусе до 50 км;

до 5 мобильных АСЭМКАР, имеющих в своем составе переносные АПК, обеспечивающие мониторинг на объектах и территориях зоны оперативных мероприятий по ликвидации чрезвычайной ситуации, или, любой другой территории в пределах региона, работающие на удалении до 50 км от антенны РАИСПЭМ.

Объектовые АМСПЭМ и мобильные АСЭМКАР могут создаваться и как самостоятельные системы, взаимодействующие с РАИСПЭМ как со смежной системой.

Подсистемы АИСПЭМ и АСЭМКАР имеют аналогичную структуру, базируются на единой технической базе - SkyLink, ShortLink, обеспечивают выполнение аналогичных функций, имеют собственные ЦДП и обеспечивают передачу измерительной информации на ЦДП РАИСПЭМ.

Структурные схемы РАИСПЭМ, АИСПЭМ и АСЭМКАР представлены на рисунках

1, 2,

3 соответственно.                                                                          =-} . mssb.-iwihs i: ЧС

города Департамента

ЦЭМ         по ЧС В КО МЧС РК»

!»•

едхш

До 100 км

|3|Л|

■ГУГЛ

С GPS-ПРИМЖНЮМ

ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫЕ ОБЪЕКТЫ РЕГИОНА

Подсистема отображения и регистрации данные

Радиационный мониторинг

Мониторинг метеопзраметров

СИСТЕМА

МСЕИПэ-СГО

МОНИТОРИНГА

,хст вада ОТТ RLS

Мониторинг гидротехнических сооружена и водоемов

Мониторинг транспор’мроБЭяия । ядерных и радиационно опасны материалов

<0ЫИ>7П)Р

эучжуугелей служб

Мониторик              МОНИТОрИН'

пожароопасны объектов химичесхих загрязнений

■        Приемник SfcyUNK ЧНННВВ

Бзсэхэ.эс’гный и подсистема сбора

й мрзнечия дани пад.истема о0рэ^!Я1

и пеоедэии данных

Шлюзовая

хранилища радиоактивных отходов.

Рисунок 1 - Структурная схема региональной автоматизированной измерительной системы производственно-экологического мониторинга (РАИСПЭМ) потенциально опасных предприятий и состояния окружающей среды на базе SkyLINK

Рисунок 2 - Структурная схема объектовой автоматизированной системы производственноэкологического мониторинга (АИСПЭМ)

Рисунок 3 - Автоматизированная система экологического мониторинга. Комплекс аварийного

реагирования (АСЭМКАР)

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) РАИСПЭМ состоит из программного обеспечения интеллектуальных средств измерительной техники (измерительного компонента измерительной системы, метрологически значимое ПО) и программного обеспечения элементов комплексного компонента измерительных каналов системы, обеспечивающих передачу информации от СИТ, усреднение полученных значений на различных интервалах времени, хранение и визуализацию данных (УТП, сервер, АРМ).

Программное обеспечение измерительных компонентов (встроенное метрологически значимое ПО СИТ) сертифицировано совместно с СИТ.

Способы обеспечения идентификации программного обеспечения комплексного компонента измерительных каналов РАИСПЭМ приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификация программного обеспечения комплексного компонента измерительных каналов РАИСПЭМ

Метрологические характеристики измерительных каналов системы нормируются с учетом влияния на них встроенного ПО измерительного компонента.

Программные средства верхнего уровня системы содержат:

- серверную часть для сбора, хранения и передачи информации с контроллеров нижнего уровня (УТП);

- клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ, обеспечивающую визуализацию параметров системы;

- технологический ноутбук для конфигурирования ИК, оборудования и программного обеспечения.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в системе предусмотрены меры технического и организационного характера:

- механический (запираемые шкафы с ключами, доступ к которым имеют только сотрудники, прошедшие обучение по обслуживанию и сопровождению РАИСПЭМ);

- программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе) с уровнем защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий «С» по МИ 3286-2010.

Встроенное программное обеспечение УТП для каждой из точек контроля нижнего уровня РАИСПЭМ настраивается в соответствии с массивами настроечных коэффициентов (модулями конфигурирования), приведенными в эксплуатационной документации на систему. По завершении настройки ПО УТП на объекте создается конфигурация, соответствующая точке контроля данного объекта, идентичность которой контролируется при проведении работ по техническому обслуживанию путем сравнения текущих настроечных коэффициентов с приведенными в эксплуатационной документации на систему для каждой из точек контроля.

Технические характеристики

Метрологические характеристики ИК системы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Примечания

1. В качестве измерительного компонента РАИСПЭМ, АИСПЭМ, АСЭМКАР могут применяться СИ утвержденного типа, имеющие цифровой канал передачи данных (RS-232, RS-485 радиоканал передачи данных в цифровом виде и др.). Метрологические характеристики таких ИК - по нормативной документации на соответствующие СИ.

2. В таблице 2 введены следующие обозначения: Д - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности; 6 - пределы допускаемой основной относительной погрешности.

Время установления рабочего режима для АПК составляет не более 20 мин, для системы в целом - не более 1 часа.

Время непрерывной работы систем от сети переменного тока - не ограничено.

Электропитание ЦДП и стационарных АПК осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 -32+22 В, частотой 50 -2,5+2,5 Гц.

Электропитание передвижных АПК осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 12 В.

Потребляемая мощность оборудования ЦДП и АПК указана в эксплуатационной документации.

Рабочие условия применения:

Рабочие условия применения первичных измерительных преобразователей (датчиков) - по нормативной документации на соответствующие СИ.

Рабочие условия применения комплексного компонента ИК:

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

- относительная влажность окружающего воздуха - от 5 до 80 %;

- атмосферное давление - от 86 до 106,7 кПа;

- напряжение питающей сети - от 198 до 242 В;

- частота питающей сети - от 49 до 51 Гц.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на систему фотохимическим способом (на фирменную планку изготовителя) и на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

- базовая приемная станция;

- комплект АФУ (Antenna Set);

- оборудование подсистемы обработки, хранения и передачи;

- автоматизированное рабочее место (АРМ);

- устройства сопряжения;

- кабели питания и информационные;

- комплект ЗИП;

- программное обеспечение ПО «САП Мониторинг»;

- модули конфигурирования и загрузки УТП;

- первичные измерительные преобразователи (датчики);

- руководство по эксплуатации;

- формуляр;

- методика поверки.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 50366-12 «Системы автоматизированные измерительные региональные производственно-экологического мониторинга потенциально-опасных предприятий и состояния окружающей среды РАИСПЭМ. Методика поверки», утверждённым ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 28.12.2011.

Перечень основных средств поверки:

Средства поверки измерительных компонентов ИК - по нормативной документации на них.

Средства поверки комплексного компонента ИК - радиочасы МИР РЧ-02 (Л = ±35 мкс), программно-технический комплекс «Эмулятор измерительных каналов РАИС-ПЭМ».

Сведения о методах измерений

Метод измерений приведён в руководстве по эксплуатации «Системы автоматизированные измерительные региональные производственно-экологического мониторинга потенциальноопасных предприятий и состояния окружающей среды РАИСПЭМ».

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002           ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных сис

тем. Основные положения

МИ 2439-97                 ГСИ. Метрологические характеристики измерительных си

стем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля

Рекомендации к применению

- осуществление деятельности в области охраны окружающей среды;

- выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.