Системы автоматизированные контроля параметров воздушной среды СУБР-АСКПВС

Назначение

Системы автоматизированные контроля параметров воздушной среды СУБР-АСКПВС (далее - системы СУБР-АСКПВС) предназначены для измерения объемной доли диоксида углерода (CO2), объемной доли кислорода (O2), массовой концентрации оксида углерода (CO) в воздухе горных выработок.

Описание

Принцип действия системы СУБР-АСКПВС заключается в автоматическом непрерывном измерении первичными измерительными преобразователями - газоанализаторами типа ГСО-2Ш и/или ГСО-1 объемной доли CO2, O2 и массовой концентрации CO в воздухе рабочей зоны с последующим преобразованием и передачей измеренных величин на верхний уровень системы СУБР-АСКПВС. В процессе преобразования аналоговые выходные сигналы газоанализаторов ГСО-2Ш поступают на входы измерителей - регуляторов микропроцессорных типа ТРМ201 и/или ТРМ202 (далее - приборы ТРМ), которые обеспечивают измерение, отображение результатов измерений на встроенном цифровом индикаторе и преобразование электрических сигналов постоянного тока в цифровой код. Цифровые измерительные сигналы с приборов ТРМ и непосредственно с газоанализаторов ГСО-1 передаются на верхний уровень системы, построенный на базе программно-технического комплекса мониторинга и управления объектами СУБР-МОНИТОР (далее - ПТК СУБР-МОНИТОР), который включает в себя:

- сервер системы - персональный или специальный компьютер, оснащенный стандартным и специальным программным обеспечением (ПО);

- рабочие станции - персональные компьютеры автоматизированного рабочего места (АРМ), оснащенные стандартным и специализированным ПО;

- технические средства приема и передачи данных, включая устройства сопряжения с датчиками СУБР-УСД, репитеры-ретрансляторы СУБР- РПТ и другую каналообразующую аппаратуру.

Сервер системы непрерывно, с заданной периодичностью, осуществляет автоматический опрос всех подключенных к системе устройств, осуществляет анализ и обработку данных с привязкой ко времени измерений. Полученные данные отображаются на мониторе сервера, хранятся в базе данных сервера в целях выполнения задач контроля параметров воздушной среды, решение которых основывается на сборе необходимой информации с первичных измерительных преобразователей и устройств, ее систематизации и анализе. По результатам анализа система выводит информацию по локальной сети на мониторы рабочих станций АРМ и включает соответствующую сигнализацию.

Сервер системы обеспечивает ведение календаря, выработку текущего времени, синхронизацию внутренних часов с астрономическим временем с помощью подключения к сети Интернет.

Конструкция средств измерений, оборудования и устройств системы СУБР-АСКПВС обеспечивает ограничение доступа с целью предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, которые могут привести к искажению результатов измерений.

Предусмотрена аппаратная защита средств измерений из состава системы СУБР-АСКПВС в виде опломбирования путем нанесения соответствующих пломб и клейм:

- фирменного клейма изготовителя на корпуса газоанализаторов;

- пломб и клейм на винты крепления крышек клеммников средств измерений с цифровым выходом - газоанализаторов ГСО-1 и приборов ТРМ.

Внешний вид системы СУБР-АСКПВС приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид системы СУБР-АСКПВС.

Программное обеспечение

Программное обеспечение системы СУБР-АСКПВС включает в себя следующее ПО:

1) программное обеспечение серийных средств измерений, включенных в Госреестр средств измерений:

- встроенное ПО газоанализаторов ГСО-1, ГСО-2Ш в соответствии с эксплуатационной документацией (ЭД) на тип средства измерений;

- ПО измерителей - регуляторов ТРМ201, ТРМ 202, включающее встроенную в корпус средства измерений часть ПО, в соответствии с ЭД на тип средства измерений;

2) ПО ПТК СУБР-МОНИТОР, в состав которого входит:

- ПО сервера системы в составе:

- стандартное ПО: Microsoft Windows 95-98, NT40, 2000, NT;

- специальное ПО - программы: «Scaner», «Timer», «Sensors»;

- ПО рабочей станции АРМ в составе:

- стандартное ПО: Microsoft Windows 95-98, NT40, 2000, NT;

- специальное ПО - программа «Sensors».

Программное обеспечение ПТК СУБР-МОНИТОР предназначено для приема, анализа, обработки, передачи, индикации и хранения результатов измерений.

ПО сервера системы СУБР-АСКПВС выполняет следующие функции:

- программа «Scaner» осуществляет опрос каждого датчика, обработку данных, вносит данные и время опроса в таблицы базы данных сервера;

- программа «Timer» проверяет достоверность и систематизацию данных, определяет качество канала связи и вносит результаты в таблицы клиентской части;

- программа «Sensors» отвечает за вывод данных на монитор компьютера, сравнивает их с заданными порогами и уставками. По результатам сравнения осуществляет визуальную (на мониторе) и звуковую сигнализацию.

Программное обеспечение рабочей станции АРМ - программа «Sensors» обеспечивает прием данных от сервера системы, индикацию информации о параметрах воздушной среды, управление визуальной и звуковой сигнализацией.

Идентификационные данные ПО системы СУБР-АСКПВС приведены в таблице 1.

Т а б л и ц а 1

Встроенное ПО газоанализаторов ГСО-1, ГСО-2Ш, измерителей- регуляторов ТРМ201, ТРМ202 недоступно для модификаций пользователем, доступ в меню для изменения настроечных параметров ГСО-2Ш и приборов ТРМ производится только при предварительном введении специального кода доступа (пароля).

ПО ПТК СУБР-МОНИТОР - ПО сервера системы и ПО рабочих станций АРМ защищено паролями, не допускает модификаций и не вносит искажений в результаты измерений системы СУБР-АСКПВС.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений по классификации МИ 3286-2010 соответствует:

- уровню «С» для встроенного ПО газоанализаторов в соответствии с ЭД на тип средства измерений;

- уровню «A» для встроенной части ПО приборов ТРМ в соответствии с ЭД на тип средства измерений;

- уровню «С» для ПО ПТК СУБР-МОНИТОР.

Технические характеристики

Общее количество измерительных каналов (ИК) в составе системы СУБР-АСКПВС - не более 800.

Характеристики ИК системы СУБР-АСКПВС с указанием измеряемой величины, типов, метрологических и технических характеристик средств измерений, входящих в состав ИК, представлен в таблице 2.

Т а б л и ц а 2

Продолжение таблицы 2

Продолжение таблицы 2

Окончание таблицы 2

Условия эксплуатации системы СУБР-АСКПВС:

- газоанализаторов в соответствии с эксплуатационной документацией (ЭД) на эти средства:

- ГСО-1: температура окружающей среды от минус 40 до плюс 85 °С, относительная влажность до 95 % при температуре 35 °С, атмосферное давление от 84 до 106, 7 кПа;

- ГСО-2Ш: температура окружающей среды от минус 10 до плюс 40 °С, относительная влажность от 20 до 90 % без конденсации влаги, атмосферное давление от 80 до 120 кПа;

- измерителей- регуляторов ТРМ201, ТРМ202:

- закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов в соответствии с ЭД на эти средства;

- температура окружающего воздуха в рабочих условиях эксплуатации от плюс 1 °С (по специальному заказу до минус 40 °С) до плюс 50 °С;

- верхний предел относительной влажности воздуха не более 95 % при плюс 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги;

- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа;

- оборудования и устройств программно-технического комплекса мониторинга и управления объектами СУБР-МОНИТОР (далее - ПТК СУБР-МОНИТОР) согласно ЭД.

Напряжение электропитания и потребляемая мощность газоанализаторов и приборов ТРМ в соответствии с ЭД на средства измерений.

Напряжение электропитания оборудования ПТК СУБР-МОНИТОР - напряжение питания постоянного тока от 9 до 24 В, напряжение питания переменного тока от 94 до 220 В, частота 50 Гц в соответствии с ЭД на каналообразующую аппаратуру, сервер и компьютеры АРМ.

Степень защиты от внешних воздействий:

- газоанализатора ГСО-1                                                         IP66;

- газоанализатора ГСО-2Ш                                                    IP54;

- измерителей-регуляторов ТРМ201, ТРМ202 в зависимости

от вида крепления корпуса СИ                                             IP 20, IP44, IP54.

Вид взрывозащиты газоанализаторов:

- ГСО-1    - «взрывозащищенная оболочка» по ГОСТ Р 51330.1-99 с маркировкой

1ExdIICT4X по ГОСТ Р 51330.0-99;

- ГСО-2Ш - «взрывонепроницаемые оболочки «d» по ГОСТ Р 52350.1-2005 и «искробезопасная электрическая цепь «i» по ГОСТ Р 52350.11-2005 с маркировкой взрывозащиты РВ ExdibI/ExdibIICT4 Х по ГОСТ Р 52350.0.

Класс оборудования II по способу защиты от поражения электрическим током измерителей -регуляторов микропроцессорных типа ТРМ201, ТРМ202 по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Средняя наработка на отказ, ч, не менее:

- газоанализаторов ГСО-1                                                       35000;

- газоанализаторов ГСО-2Ш                                                  30000;

- измерителей-регуляторов ТРМ201, ТРМ202                                  50000.

Средний срок службы, лет, не менее:

- газоанализаторов ГСО-1, ГСО-2Ш

- измерителей-регуляторов ТРМ201, ТРМ202

- ПТК СУБР-МОНИТОР

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации ПРС.11.00.00.000 РЭ системы СУБР-АСКПВС.

Комплектность

Т а б л и ц а 3

Поверка

осуществляется по документу МП 66-263-2012 «ГСИ. Системы автоматизированные контроля параметров воздушной среды СУБР-АСКПВС. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» в 2012 г.

Эталоны, используемые при поверке:

- газоанализаторов ГСО-2Ш в соответствии с документом МП-242-1303-2012 «Газоанализаторы стационарные шахтные ГСО-2Ш. Методика поверки»;

- газоанализаторов ГСО-1 в соответствии с документом МП-242-0860-2009 «Газоанализаторы стационарные оптические ГСО-1. Методика поверки»;

- измерителей-регуляторов ТРМ201, ТРМ202 в соответствии с документом МИ 3067-2007 «Рекомендация ГСИ. Измерители-регуляторы и устройства для измерения и контроля температуры производства ООО «ОВЕН». Методика поверки»;

- калибратор портативный Метран 510-ПКМ, постоянный ток от 0,0001 до 20 мА, класс точности 0,015/0,005;

- навигационный приемник МНП-М3 для приема и обработки сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS; пределы допускаемой инструментальной погрешности (при доверительной вероятности 0,95) формирования метки времени, выдаваемой потребителям, по отношению к шкале времени UTC(SU) ± 100 нс;

- секундомер СОСпр, диапазоны (0-60) с, (0-60) мин, класс точности 2,

ТУ 25-1894.003-90.

Сведения о методах измерений

Методика измерений входит в состав документа ПРС.11.00.00.000 РЭ «Системы управления безопасностью работ СУБР.Системы автоматизированные контроля параметров воздушной среды СУБР-АСКПВС. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.

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

3. ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов.

4. ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.

5. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

6. ТУ 4252-000-47681131-2007 Системы управления безопасностью работ СУБР. Программно-технический комплекс мониторинга и управления объектами СУБР-МОНИТОР. Технические условия.

7. ПРС.11.00.00.000 РЭ Системы управления безопасностью работ СУБР. Системы автоматизированные контроля параметров воздушной среды СУБР-АСКПВС. Руководство по эксплуатации.

Рекомендации к применению

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