Назначение
Система автоматизированная оперативного контроля состояния гидротехнических сооружений МГУ (далее - система, АСОК ГТС МГУ) предназначена для измерений текущих значений параметров состояния гидротехнических сооружений Майнского гидроузла (МГУ): давления воды, температуры окружающей среды, а также для хранения измеренных параметров, вычисления уровня воды, графического и табличного отображения параметров на мнемосхеме.
Описание
Система автоматизированная оперативного контроля состояния гидротехнических сооружений МГУ представляет собой многофункциональную систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.
Измерительные каналы (ИК) системы состоят из трех уровней:
- 1-й (нижний) уровень - измерительные преобразователи давления и температуры. Преобразователи установлены в пьезометрах, бьефах, галереях Майнского гидроузла. На выходе преобразователи формируют унифицированные сигналы. Применяются следующие датчики с выходными сигналами постоянного тока стандартного диапазона от 4 до 20 мА: датчик давления DMP 331 в ИК тип 1, преобразователь давления измерительный LMP 307 в ИК тип 2, преобразователь давления измерительный LMP 308i в ИК тип 3. Также применены датчики с унифицированным сигналом электрического сопротивления в диапазоне от 800 до 1760 Ом: термопреобразователь сопротивления из платины TC-1388 в ИК тип 4.
- 2-й (средний) уровень - включает в себя аппаратуру коммутации и сбора сигналов (мультиплексоры каналов передачи данных), и аналогового - цифрового преобразования сигналов (локальные концентраторы данных).
Конструктивно средний уровень АСОК ГТС МГУ состоит из шкафов мультиплексоров и шкафов локальных концентраторов данных (ЛКЦ). Шкафы ЛКЦ содержат регистраторы данных многофункциональные CR1000 (Рег. № 66700-17), осуществляющие преобразование аналоговых сигналов от датчиков в цифровые коды с использованием стандартного интерфейса, которое позволяет осуществить дальнейшую передачу данных к серверу.
- 3-й (верхний) уровень -представляет собой центр сбора и обработки данных на базе промышленного сервера сбора данных, сервера хранения данных, автоматизированные рабочие места оператора, а также специализированное программное обеспечение (ПО) для управления автоматизированным сбором и обработкой измерительной информации, вычисления требуемых параметров. В качестве сервера применен Super Micro 6028R-TDWNR, АРМ выполнен на базе рабочей станции HP Z230 TWR. Сервер АСОК ГТС МГУ размещен в специализированном помещении серверной, АРМ оператора размещен в отдельном помещении и снабжен ЖК-монитором, клавиатурой, манипулятором «мышь». Интервал опроса по каждому ИК устанавливается оператором, и может составлять от 2 до 3000 минут.
Установленная на сервере компьютерная программа «Титан» обеспечивает сбор данных измерительных преобразователей, обработку и хранение информации, а также производит вычисление значение параметра «Отметка уровня воды» (Кур, м), то есть отметка уровня воды в пьезометре в Балтийской системе высот. К отметке установки преобразователя (Кд, м) добавляется высота гидростатического давления жидкости в пересчете на эквивалентный столб воды, плотностью 1000 кг/м3 при температуре плюс 4°С, на основании измеренного значения избыточного давления воды (Р, кПа), Кур = Кд + Р К, где К переводной коэффициент равный 0,10197 м/кПа.
Внешний вид компонентов АСОК ГТС МГУ показан на рисунке 1. Защита от несанкционированного доступа осуществляется с помощью механических замков-защёлок дверей шкафов, снабженных петлей для пломбирования с целью защиты от несанкционированного доступа к элементам конструкции.
Рисунок 1 - Внешний вид компонентов АСОК ГТС МГУ Шкаф мультиплексоров (слева), шкаф ЛКЦ (справа).
Места пломбирования для защиты от несанкционированного доступа к элементам конструкции указаны стрелками.
Программное обеспечение
В системе АСОК ГТС МГУ применено специализированное программное обеспечение (ПО) «Титан». Функции ПО заключаются в обеспечении измерений текущих значений параметров состояния гидротехнических сооружений, обработке, представлении, записи и хранении измерительной информации.
Идентификационные признаки метрологически значимого ПО «Титан» указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) программного обеспечения.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Титан |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 7.3.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 5c7t128 |
Метрологические характеристики АСОК ГТС МГУ, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ПО.
Защита программного обеспечения обеспечивается с помощью парольной защиты и разграничении прав доступа, также применена механическая защита аппаратных средств для исключения физического доступа к носителям программного обеспечения - шкафы и стойки защищены от доступа посторонних лиц, дверцы закрываются на замок.
Уровень зашиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики АСОК ГТС МГУ
| Наименование ИК | Состав ИК | Метрологические характеристики ИК |
| Первичный измерительный преобразователь, тип, рег. №, пределы допускаемой погрешности | Вторичная часть ИК (ЭИК), пределы допускаемой погрешности | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности; температурный коэффициент Кт |
| «Тип 1» Гидростатическое давление (Напорный пьезометр/уровень) | датчик давления DMP 331 (Рег. № 23574-05); ±0,25 % (осн. прив.) | ±0,25 % (прив.) | от 0 до 130 кПа | ±0,5 % (осн. прив.); Кт = ±0,1 %/10 °С |
| «Тип 2» Гидростатическое давление (Безнапорный пьезометр/уровень) | преобразователь давления измерительный LMP 307 (Рег. № 56797-14); ±0,25 % (осн. прив.) | ±0,25 % (прив.) | от 0 до 120 кПа | ±0,5 % (осн. прив.); Кт = ±0,14 %/10 °С |
| «Тип 3» Гидростатическое давление (Бьеф/уровень) | преобразователь давления измерительный LMP 308i (Рег. № 56797-14); ± 0,1 % (осн. прив.) | ±0,25 % (прив.) | от 0 до 100 кПа | ±0,35 % (осн. прив.); Кт = ±0,02 %/10 °С |
| «Тип 4» Температура окружающей среды | Термопреобразователь сопротивления из платины TC-1388 (Рег. № 61352-15); ± (0,3+0,005-|t|)°C (абс.) | ±0,25 % (прив.) | от -50 до +150 °С | ±(0,8+0,005 |t|) °С (абс.) |
Примечание к табл. 2:
- нормальные условия: температура окружающей среды (20±5) °С;
- приведенная погрешность указана в процентах от диапазона измерений.
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Параметр | Значение |
| Количество ИК системы, шт.: | |
| - ИК Тип 1 | 7 |
| - ИК Тип 2 | 106 |
| - ИК Тип 3 | 4 |
| - ИК Тип 4 | 7 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды (датчики), °С | от -10 до +50 |
| - температура окружающей среды (кроме датчиков), °С | от +5 до +25 |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | 85 |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | 220±22 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±1 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 4000 |
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - шкаф ЛКЦ | |
| - высота | 430 |
| - ширина | 460 |
| - глубина | 205 |
| - шкаф мультиплексоров | |
| - высота | 320 |
| - ширина | 320 |
| - глубина | 120 |
| - серверная стойка | |
| - высота | 2000 |
| - ширина | 600 |
| - глубина | 800 |
| Масса, кг, не более: | |
| - шкаф ЛКЦ | 11 |
| - шкаф мультиплексоров | 7 |
| - серверная стойка | 130 |
| Надежность применяемых в системе компонентов: | |
| преобразователь давления DMP 331, LMP 307, LMP 308i | |
| - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 100000 |
| - средний срок службы, лет | 12 |
| термометр сопротивления из платины TC-1388 | |
| - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 150000 |
| - средний срок службы, лет | 15 |
| шкаф ЛКЦ | |
| - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 90000 |
| сервер | |
| - среднее время наработки на отказ, ч, не менее | 70000 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации, в верхней части листа по центру.
Комплектность
Комплект поставки системы автоматизированной оперативного контроля состояния гидротехнических сооружений МГУ приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Комплект поставки
| Наименование | Количество, шт. |
| Датчик давления DMP 331 | 7 |
| Преобразователь давления измерительный LMP 307 | 106 |
| Преобразователь давления измерительный LMP 308i | 4 |
| Термометр сопротивления из платины TC-1388 | 7 |
| ЗиП (комплект) | 1 |
| Шкаф ЛКЦ | 5 |
| Шкаф мультиплексоров | 22 |
| Серверная стойка (с установленным ПО) | 1 |
| АРМ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Паспорт | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 71689-18 «Система автоматизированная оперативного контроля состояния гидротехнических сооружений МГУ». Методика поверки», утверждённому ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 20 ноября 2017 г.
Основные средства поверки:
- калибратор процессов многофункциональный Fluke 725 (Рег. № 52221-12);
- магазин сопротивлений ПрофКИП Р4834-М1 (Рег. № 52064-12).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой системы с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной оперативного контроля состояния гидротехнических сооружений МГУ
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
71689-18: Методика поверкиСкачать777.0 Кб