Глушко владимир сергеевич интегрированная система мониторинга окружающей среды объектов нефтегазового комплекса для превентивного предотвращения пожара 05.26.03 пожарная и

Повышение достоверности обнаружения. В ситуациях, когда внешние воздействия по отдельным факторам мало отличаются от реальных возгораний, комбинированные извещатели с логикой «ИЛИ» не дают существенных преимуществ. Значительное увеличение и достоверности, и скорости обнаружения можно получить при совместной обработке сигналов по различным каналам в дополнении к логике «ИЛИ».

В настоящее время выпускаются комбинированные извещатели, обеспечивающие измерение текущих значений нескольких факторов в расширенном диапазоне и использующие в своей работе алгоритмы интеллектуального анализа.

Рис. 34 Блок схема обработки сигналов в комбинированных ПИ Интеллектуальная обработка сигналов. Важным преимуществом интеллектуальных комбинированных извещателей является возможность формирования сигнала "Пожар" до достижения пороговых значений в отдельном канале. Так, в интеллектуальном дымовом/тепловом извещателе (рисунок 36) учитывается удельная оптическая плотность дыма, скорость возрастания и текущее значение температуры. Изменение этих параметров контролируется во времени и обрабатывается с учетом текущих значений. Даже при наличии незначительной плотности дыма повышение температуры на несколько градусов в минуту послужит сигналом о пожароопасной обстановке. Такой принцип обработки сигналов в комбинированных извещателях позволяет значительно сократить время обнаружения возгораний, сопровождающихся несколькими факторами одновременно.

В дополнение ко всему настройки алгоритма интеллектуальной обработки сигналов могут быть адаптированы к определенным условиям эксплуатации для повышения достоверности, сокращения времени реакции и вероятности ложных срабатываний.

Некоторые извещатели имеют стандартные предустановки для различных типов помещений, что позволяет легко и безошибочно задавать наиболее оптимальные настройки. Скорость, достоверность и надежность обнаружения возгораний остаются основными задачами систем пожарной сигнализации.

Современные комбинированные извещатели отражают наиболее передовые технологии в этой области и позволяют не ошибиться при выборе пожарного извещателя.

2.4 Методика интеграции пожарных извещателей в автоматическую систему мониторинга окружающей среды (АСМОС) объектов нефтегазового комплекса 2.4.1 Организация функционирования типовой АСМОС Автоматическая система мониторинга окружающей среды (АВУС-СКЗ) с датчиками (АВУС-ДТ), предназначена для контроля концентраций токсичных, горючих и взрывоопасных газов и паров в производственных и общественных помещениях, с оповещением персонала о превышении заданных пороговых концентраций, регистрации таких событий и автоматической коммутацией исполнительных устройств (к примеру: включении вентиляции, выключении впускных клапанов и т.д.). Датчики выполняют функции сигнализаторов газа с диффузионной подачей газа и имеют информационную связь с блоком контроля по электрическому каналу [13].

Автоматическая система контроля уровня загазованности позволяет:

- не допускать неконтролируемого нарастания концентраций горючих и токсичных газов в рабочей среде, возникновения аварийных режимов работы технологических агрегатов;

возникновения аварийных ситуаций;

- осуществлять световую и звуковую сигнализацию аварийных режимов по месту установки оборудования и в центральном диспетчерском пункте;

- отслеживать концентрацию газов в контролируемых помещениях;

- следить за состоянием уровня загазованности в местах наиболее вероятного возникновения утечек.

Система контроля загазованности представляет собой набор программноаппаратных средств собранных в единый комплекс. Условно её можно разбить на два уровня управления:

• верхний уровень (персональный компьютер и концентратор) • нижний уровень (блоки контроля с подключёнными к ним датчиками) Верхний уровень управления это взаимодействие программного обеспечения персонального компьютера с концентратором (АВУС-К), и последовательно. Связь ПК с концентратором происходит в асинхронном режиме.

Она осуществляется по стандартному интерфейсу RS-232, со скоростью бит/сек. Связь концентратора с блоками контроля (АВУС-БК) и глобальными исполнительными устройствами (АВУС-БР) осуществляется мультиплексно, по четырём каналам в стандарте RS-485, витой парой на скорости 38400 бит/сек.

Инициатором опроса является концентратор. К каждому каналу может быть подключено до 30 устройств, каждое устройство обладает уникальным адресом от 1 до 30. Этот адрес вместе с номером канала образуют полный адрес устройства в системе, по которому ПК посылает команды и получает ответы. При регулярном опросе, на каждый узел тратится 30 мсек.

Нижний уровень управления – это узел с подключёнными к нему датчиками и локальными исполнительными устройствами. Связь осуществляется витой парой по стандарту RS-485, со скоростью 9600 бит/сек. Допускается подключение до 30 устройств со своим уникальным адресом (1-30), из них до исполнительных устройств. Опрос датчиков узлом, осуществляется независимо от команд верхнего уровня. Даже если верхний уровень управления, по какой-либо причине, выйдет из строя, на локальную работу каждого узла это не повлияет.

Общее управление всей системой осуществляется посредством программы «Мониторинг СКЗ» установленной на ПК.

Электропитание концентратора и узлов осуществляется от однофазной двухпроводной сети. Номинальное напряжение 180..260 В (220 В –20% +20%) частоты 50±2,5 Гц. Электропитание глобального исполнительного устройства, осуществляется от постоянного напряжения 24В±20%. Питание ближним датчикам и локальным исполнительным устройствам подаётся от блоков контроля (постоянное напряжение 24В±20%) по четырёхпроводному кабелю (две витые пары – одна пара интерфейс связи, другая питание). Для удалённых узлов требуются дополнительные блоки питания.

Основные технические характеристики системы АВУС-СКЗ приведены в таблице 13.

Таблица Максимальная длина линий связи верхнего уровня не более, Количество внешних устройств, подключаемых к блоку контроля, не более Электроснабжение аппаратуры сбора данных (блоков 198-242 В, Интервал рабочих температур для: датчиков, блоков от минус Интервал предельных температур для: датчиков, блоков от минус Относительная влажность воздуха для: датчиков, блоков контроля, блоков реле, блоков питания, % Интервал рабочих температур для концентратора, оС От +1 до + Интервал предельных температур для концентратора, оС От +1 до + Относительная влажность воздуха для концентратора, % 80 при +25 оС 2.4.2 Структура системы типовой АСМОС Структурно система состоит из центрального блока контроля (СКЗ-БК) и датчиков (от 1 до 30 штук на один блок контроля). В отличие от аналоговых систем контроля загазованности, где каждый датчик соединяется с блоком управления отдельной линией, в системе АВУС СКЗ передача информации от датчика к СКЗ-БК и управление датчиком происходит по цифровому каналу RSИспользование интерфейса RS-485 позволяет довести длину линии связи с внешними устройствами до 1500 м и использовать изделие на протяженных и рассредоточенных объектах. Применения двух цифровых каналов позволяет исключить влияние электромагнитных помех на систему, которые возникают при работе мощных электродвигателей, магнитных пускателей и других электроприборов.

клавиатурой. Алфавитно-цифровой двустрочный жидкокристаллический дисплей на 20 символов, имеет заднюю подсветку, что позволяет на расстоянии 5 м различать информацию об аварийной ситуации (тревога, ошибки, отключенный датчик, дата и время, и т.д.). На дисплее отображаются данные (тип газа, который нужно обнаружить, сигнальный уровень газа для выбранного датчика, и т.д.) и состояние каждого датчика. На левой стороне корпуса изделий расположен разъём «RS-232» (115200 бит/с) для подключения ПЭВМ. ПЭВМ с предустановленным ПО «Консоль БК» (ПО поставляется в комплекте) по своим функциональным возможностям полностью заменяет ЖКИ дисплей и клавиатуру СКЗ-БК.

СКЗ-БК имеет 3 силовых реле. Два реле срабатывают по событию «Порог 1» или «Порог 2» по любому из десяти наименований контролируемых газов.

Третий разъём «Отказ» соединён с реле, которое может быть запрограммировано по желанию заказчика на срабатывание по любому событию. При необходимости подключения дополнительных исполнительных механизмов к системе применяется блок реле (СКЗ-БР) с 8 силовыми реле. К одному СКЗ-БК возможно подключение до 4 БР.

Датчик является устройством первого уровня. Благодаря установленному в нем микропроцессору превышение порогов определяется автоматически.

Датчик имеет встроенную звуковую сигнализацию, срабатывающую по событию «Порог 1» или «Порог 2», а также оснащен световым индикатором. При необходимости датчик может работать как самостоятельное устройство. В этом случае напряжение на датчик подается с дополнительного блока питания.

Возможности АВУС СКЗ позволяют устанавливать в одной глобальной системе до 120 СКЗ-БК, что обеспечивает подключение до 3 600 различных датчиков и до 2400 исполнительных устройств (через 300 СКЗ-БР). Для обеспечения работы в системе 2-х и более СКЗ-БК применяется концентратор СКЗ-К. Концентратор предназначен для регулярного опроса блоков по каналам RS-485 и передачи полученной информации в ПЭВМ по каналу RS-232, а также передачи блокам СКЗ-БК, подключенным по каналам RS-485, команд, полученных по каналу RS-232 от ПЭВМ.

2.4.3 Синтез интегрированной системы мониторинга окружающей среды объектов нефтегазового комплекса.

газосигнализаторов в современные системы пожарной сигнализации и сделан однозначный вывод о невозможности такой интеграции.

интеграции бытовых пожарных извещателей в систему АВУС-СКЗ на примере использования пожарного извещателя ИП 212-39 «Агат».

Пожарный извещатель дымовой ИП 212-39 применяется в составе автоматизированных систем обнаружения загораний совместно с приемноконтрольными приборами или устройствами сигнально-пусковыми, обеспечивающими в шлейфе пожарной сигнализации напряжение питания равное 7-30 В.

Абсолютно круглая в горизонтальной плоскости форма дымовой камеры обеспечивает одинаково высокую чувствительность извещателя при поступлении дыма с любого направления.

За счет использования высокой интеграции и миниатюризации был увеличен объем дымовой камеры и улучшена ее вентилируемость. В извещателе используется специализированная интегральная микросхема, обеспечивающая широкий набор функций, что позволило в два раза сократить количество дискретных элементов и повысить надежность датчиков. Электрическая схема извещателя полностью выполнена на элементах поверхностного монтажа, что позволило исключить ручной труд и возможные ошибки при монтаже.

Извещатели адаптированы для работы с приемно-контрольными приборами со знакопеременным напряжением в шлейфе сигнализации такими, как "ППК-2", "РАДУГА", Луч, РУБЕЖ и т.д. Кроме того, специально для ПКП с 4-х проводной схемой включения компания выпускаются релейные базы и модули согласования, к выходам которых можно подключать обычные двухпроводные шлейфы. Эти технические решения и широкий диапазон рабочих напряжений питания, от 7 до 30 вольт, обеспечивают совместимость извещателей практически с любым типом ПКП пожарной и охранно-пожарной сигнализации.

Возможно подключение извещателя к системе пожарной сигнализации как по двухпроводной, так и по четырехпроводной схеме подключения.