Назначение
Система автоматизированная сейсмического мониторинга гидротехнических сооружений Зейской ГЭС (далее - АССМ ГТС Зейской ГЭС) предназначена для измерений амплитуды и частоты электрических сигналов, а также непрерывной регистрации сейсмического и микросейсмического фона плотины и прилегающего массива, фиксирования реакции плотины на сейсмические воздействия с целью определения динамических характеристик и оценки эксплуатационного состояния, повышения надежности и эффективности оперативного контроля состояния гидротехнических сооружений (ГТС), путем измерений значений физических величин с помощью первичных преобразователей, а также информирования руководящего и оперативного персонала электростанции об уровне безопасного состояния ГТС.
Описание
Принцип действия АССМ ГТС Зейской ГЭС заключается в определении параметров технологических процессов по измеренным электрическим величинам, поступающим от первичных измерительных преобразователей (трехкомпонентных сейсмоприемников) и передаче данных для обработки, регистрации результатов измерений и визуализации протекающих технологических процессов на основе измеренных данных с последующим архивированием. Архивирование проводится с целью накопления и дальнейшего анализа, с помощью специализированного программного обеспечения, материалов по воздействию сейсмических событий разной интенсивности и направлению прихода сейсмического воздействия, что позволяет оценить уровень воздействия на ГТС сейсмических событий и отклик ГТС на определенный тип воздействия, а также выделить по натурным наблюдениям наиболее опасные направления прихода сейсмического воздействия, с учетом частотного состава, который зависит от глубины и расстояния до очага сейсмического события.
АССМ ГТС Зейской ГЭС, конструктивно, представляет собой многоуровневую автоматизированную измерительную систему с распределённой функцией измерения, состоящую из трех уровней, связанных между собой посредством кабельных (проводных), цифровых линий связи на основе стандартных интерфейсов.
АССМ ГТС Зейской ГЭС включает в себя следующие уровни:
1-й уровень - включает в себя измерительные первичные преобразователи (сейсмоприемники пьезоэлектрические А1638), предназначенные для преобразования колебательного ускорения в пропорциональный электрический сигнал;
2-й уровень - устройства сбора и передачи данных, элементы удаленной связи с объектом и технические средства приема-передачи данных, выполнен в виде комплектных шкафов, которые включают в себя электрокоммутационные, серверные и распределительные стойки, клеммные шкафы, а также измерительное оборудование, выполненное на базе станции телеметрического сейсмического мониторинга SGD-SME30 в составе:
- модуль полевой (регистратор) SGD-SME/FU3 осуществляет предварительное усиление электрических аналоговых сигналов, поступающих от первичных преобразователей (сейсмоприемников пьезоэлектрических А1638), их преобразование в цифровую форму и передачу зарегистрированных сейсмических данных по линии связи на модуль бортовой SGD-SME/CUA. Модуль полевой (регистратор) SGD-SME/FU3 осуществляет также трансляцию цифровых данных, команд управления и синхронизации от бортового или других полевых модулей;
- модуль бортовой SGD-SME/CUA предназначен для тестирования, управления режимами работы и сбора данных от полевых модулей (регистраторов) SGD-SME/FU3, регистрации и записи сейсмических данных в запоминающее устройство типа microSD Card, визуализации процесса регистрируемых сейсмических данных на экране дисплея в реальном времени и передачи сейсмических данных по интерфейсу ETHERNET в режиме реального времени;
- модуль ретранслятора SGD-SME/TR предназначен для ретрансляции данных, команд управления и синхронизации между модулями полевыми SGD-SME/FU3 и модулем бортовым SGD-SME/CUA.
3-й уровень - информационно-вычислительный комплекс (АРМ), с соответствующим компьютерным и программным обеспечением, включающий в себя каналообразующую аппаратуру, серверы сбора и баз данных, специализированное программное обеспечение, представлен техническими средствами сбора и обработки информации, выполнен на базе IBM PC совместимых компьютеров под управлением операционных систем WINDOWS, объединённые локальной вычислительной сетью на базе протоколов семейства IP и ModBUS RTU.
АССМ ГТС Зейской ГЭС включает в себя устройства синхронизации системного времени, реализованные на базе Сервера синхронизации времени ССВ-1Г (Регистрационный № 58301-14). Синхронизация осуществляется по сигналам точного времени от централизованной защищенной системы регистрации технологической информации (ЦЗСРТИ) ПАО «РусГидро» с целью синхронизации всех средств измерений, входящих в состав, имеющих встроенные часы. Для этого компьютер операторской станции настраивается на рассылку команд синхронизации часов на удаленные объекты учета и контроля минимум один раз в сутки.
Места установки пломб и нанесения оттисков клейм от несанкционированного доступа на технические средства из состава АССМ ГТС Зейской ГЭС предусмотрены на шкафах, в которых располагаются измерительные компоненты, которые закрываются на ключ или пломбируются. Защита от несанкционированного доступа обеспечивается наличием ключей для шкафов.
Программное обеспечение
В АССМ ГТС Зейской ГЭС используется следующее программное обеспечение (ПО):
- программы управления телеметрической станцией сейсмометрического мониторинга SGD-SME30, функционирующие в составе станции, которые делятся на встроенное программное обеспечение «Программное обеспечение «SGFP» модуля полевого (регистратора) SGD-SME/FU3» (ПО «SGFP»), предназначенное для синхронизации, программирования параметров каналов преобразования, считывания аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и передачи данных в модуль бортовой и автономного программного обеспечения «Программное обеспечение «TAIGA-T» модуля бортового SGD-SME/CUA» (ПО «TAIGA-T»), предназначенное для управления полевыми сейсмическими модулями, приема и буферизации сейсмических данных, взаимодействия с сервером сейсмометрического комплекса, организации пользовательского интерфейса между оператором и техническим оборудованием. Метрологически значимой частью автономного программного обеспечения «TAIGA-T» является исполняемый файл sgdlmboard-metrology.
Метрологически значимая часть ПО АССМ ГТС Зейской ГЭС приведена в таблице 1.
Уровень защиты ПО АССМ ГТС Зейской ГЭС от непреднамеренных и преднамеренных изменений предусматривает ведение журналов фиксации ошибок, фиксации изменений параметров, защиты прав пользователей и входа с помощью пароля, защиты передачи данных с помощью контрольных сумм, что соответствует уровню - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПО «SGFP» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже SGFP 956.00.05 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | - |
| Идентификационное наименование ПО | ПО «TAIGA-T» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | 24141b72ff2216929caa43174b31b276 |
| Алгоритм расчета цифрового идентификатора (контрольной суммы) ПО | MD5 |
Технические характеристики
Состав измерительных каналов (ИК) АССМ ГТС Зейской ГЭС и их основные метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 2, 3, 4.
| Таблица 2 - Состав И | й о к с й е З С Т Г М С С А К | ГЭС |
| Номер ИК | Наименование | Наименование и тип СИ, входящих в состав ИК |
| первичный преобразователь | вторичное устройство |
| ДС-1-1а | Отметка 315 Датчик сейсмометрический №1 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-2-10 | Отметка 315 Датчик сейсмометрический №2 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-6-17 | Отметка 298 Датчик сейсмометрический №6 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-3-25 | Отметка 315 Датчик сейсмометрический №3 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| Номер ИК | Наименование | Наименование и тип СИ, входящих в состав ИК |
| первичный преобразователь | вторичное устройство |
| ДС-4-32 | Отметка 315 Датчик сейсмометрический №4 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-5-43 | Отметка 315 Датчик сейсмометрический №5 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-7-10 | Отметка 232 Датчик сейсмометрический №7 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-8-17 | Отметка 232 Датчик сейсмометрический №8 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-10-32 | Отметка 232 Датчик сейсмометрический №10 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| ДС-9-25 | Отметка 232 Датчик сейсмометрический №9 | Сейсмоприемник пьезоэлектрический А1638, регистрационный № 47759-11 | Станция телеметрическая сейсмического мониторинга SGD-SME30, регистрационный № 72191-18 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Для первичных преобразователей: Диапазон рабочих частот, Гц Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразования, % - в диапазоне частот от 0,1 до 1 Гц - в диапазоне частот от 1 до 100 Гц - в диапазоне частот от 100 до 400 Гц Пределы допускаемой дополнительной погрешности преобразования, вызванной изменением температуры окружающей среды, %/°С Максимальное измеряемое гармоническое ускорение (эффективное значение) при коэффициенте искажений выходного сигнала не более 1 %, мс" Номинальное значение коэффициента преобразования, В/(мс" ) Для вторичного устройства: Диапазон рабочих частот, Гц Диапазон измерений среднеквадратических значений виброускорения низкочастотных колебаний по осям X, Y, Z (при коэффициенте преобразования сейсмоприёмника 0,5 В/(мс- )), м/с2 Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в рабочем диапазоне амплитуд, % Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот от 0,1 до 30 Гц, дБ Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот от 0,1 до 25 Гц, дБ Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот от 1 до 16 Гц, дБ Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот от 0,1 до 25 Гц и рабочем диапазоне амплитуд, дБ Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот от 0,1 до 30 Гц и рабочем диапазоне амплитуд, дБ Пределы относительной погрешности измерений виброускорения в диапазоне частот от 1 до 16 Гц и рабочем диапазоне амплитуд, дБ | от 0,1 до 400 ±10 ±4 ±10 ±0,1 5 0,5 от 0,1 до 30 от 610-7 до 2,82 ±5 от -3 до +1 от -2 до +1 ±1 от -3,3 до +1,2 от -2,2 до +1,2 ±1,2 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики АССМ ГТС Зейской ГЭС
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой погрешности СОЕВ, с | ±5 |
| Количество измерительных каналов системы | 10 |
| Число измерительных осей в каждом канале | 3 |
| Диапазон напряжений питания, для первичных преобразователей, от двухполярного источника, В | от 10 до 14 |
| Диапазон напряжений питания, для вторичных устройств, от источника постоянного тока, В | от 28 до 48 |
| Условия эксплуатации: диапазон рабочих температур, °С - для АРМ - для первичных преобразователей | от +10 до +35 от -40 до +50 |
| Наименование характеристики | Значение |
| - для вторичных устройств относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, % атмосферное давление, кПа | от -30 до +50 от 5 до 90 от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации АССМ ГТС Зейской ГЭС.
Комплектность
Комплектность АССМ ГТС Зейской ГЭС приведена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность АССМ ГТС Зейской ГЭС
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система автоматизированная сейсмического мониторинга гидротехнических сооружений Зейской ГЭС, в составе: | АССМ ГТС Зейской ГЭС | 1 компл. |
| - сейсмоприемник пьезоэлектрический (регистрационный № 47759-11) | А1638 | 10 шт. |
| - станция телеметрическая сейсмического мониторинга (регистрационный № 72191-18), в составе: - модуль полевой (регистратор) - модуль бортовой - модуль ретранслятора | SGD-SME30 SGD-SME/FU3 SGD-SME/CUA SGD-SME/TR | 1 компл. 10 1 1 |
| - автоматизированное рабочее место | АРМ | 1 компл. |
| - программное обеспечение | ПО | 3 шт. |
| - комплект ЗИП, в составе: - сейсмоприемник пьезоэлектрический - модуль полевой (регистратор) - модуль бортовой - модуль ретранслятора | А1638 SGD-SME/FU3 SGD-SME/CUA SGD-SME/TR | 2 шт. 2 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Сервер синхронизации времени | ССВ-1Г | 2 шт |
| Руководство по эксплуатации | ЗЕ-004-000143/1-2015.РЭ | 1 шт. |
| Паспорт-формуляр | ЗЕ-004-000143/1-2015.ПФ | 1 шт. |
| Методика поверки | ЗЕ-004-000143/1-2015.МП | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу ЗЕ-004-000143/1-2015.МП «ГСИ. Инструкция. Система автоматизированная сейсмического мониторинга гидротехнических сооружений Зейской ГЭС. Методика поверки», утверждённому ФБУ «ЦСМ Татарстан» 16 марта 2020 г.
Основные средства поверки:
- радиочасы МИР РЧ-02, принимающие сигналы спутниковой навигационной системы Global Positioning System (GPS), регистрационный № 46656-11;
- средства поверки в соответствии с документами на поверку средств измерений, входящих в состав АССМ ГТС Зейской ГЭС.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ 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 сейсмического мониторинга гидротехнических сооружений Зейской ГЭС
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
78546-20: Методика поверки ЗЕ-004-000143/1-2015.МПСкачать3.1 Мб