eng
Выпуск #2/2008
А.Голиков, В.Мельников.
Беспроводные системы мониторинга горючих газов
Беспроводные системы мониторинга горючих газов
Просмотры: 2413
Мы часто слышим в новостях о пожарах и взрывах, связанных с утечкой газа в жилых помещениях и на производственных объектах. Эти происшествия приводят к большим материальным потерям, а зачастую и к человеческим жертвам. Очевидно, что надзор за безопасной эксплуатацией газового оборудования недостаточно эффективен. Необходимы устройства и системы, которые позволяют постоянно следить за концентрацией пожаро- и взрывоопасных газов. Эффективные решения для мониторинга концентраций горючих газов предлагает компания "Авангард" (Санкт-Петербург).
Обеспечить газовую безопасность при эксплуатации зданий и других инженерных сооружений различного назначения невозможно без своевременного информирования аварийных служб и служб эксплуатации о текущем значении концентрации взрывопожароопасных газов в воздухе. Информация такого рода может быть получена при периодическом обследовании объектов традиционными способами. Однако применяемые сегодня способы контроля не обеспечивают своевременного и адекватного реагирования на превышение концентрации взрывопожароопасных газов, свидетельство чему – беспрецедентный рост числа взрывов газа в жилых домах, жертвы и значительный материальный ущерб.
Вместе с тем, сегодня, когда вопросам техногенной безопасности уделяется все больше внимания, возникла необходимость в оснащении объектов системами постоянного мониторинга с целью обеспечения конструкционной, газовой, пожарной и других видов безопасности. Разработка таких систем ведется в ОАО "Авангард" [1]. Научные, методические и экономические вопросы мониторинга безопасности разработаны в монографиях [2, 3].
Основная задача мониторинга безопасности – постоянное накопление в базе данных результатов измерений параметров, определяющих условия безопасной эксплуатации объектов.
Для получения информации о концентрации пожароопасных газов компания "Авангард" разработала стационарные бытовые газосигнализаторы (ГС). Они предназначены для непрерывного автоматического контроля содержания горючего газа в воздухе жилых помещений. Серийно выпускается два их типа (рис.1, таблица): АВУС-М – унифицированный ГС с выходами на все виды исполнительных устройств и АВУС-Д – упрощенный вариант АВУС-М, с выходом только на запорный газовый клапан.
При превышении уровня первого порога срабатывания сигнализации ГС АВУС выдают световой и прерывистый звуковой сигнал, а при превышении второго – световой и непрерывный звуковой сигнал. При превышении второго порога ГС выдают управляющие сигналы на исполнительные устройства: сигнал на закрытие запорного газового клапана и/или сигнал на включение выходного реле для запуска дополнительного оборудования типа вентилятора и/или дополнительной сигнализации.
На данные типы ГС ОАО "Авангард" получило следующую разрешительную документацию: сертификат утверждения типа АВУС № 29045, по которому ГС внесены в Госреестр № 35761-07; сертификат соответствия № РОСС.RU.AE95.В06486; разрешение на применение Ростехнадзора № РРС 00-26471. Сигнализаторы АВУС соответствуют требованиям ГОСТ Р 52136-2003 и ЕН 50194:2000.
Помимо датчиков, специалистами компании "Авангард" разработана специальная система контроля концентрации взрывопожароопасных газов в воздухе. Сейчас в России выпускается ряд устройств и систем, способных определять концентрацию газов и отключать подачу газов в контролируемое помещение. Однако такие системы не позволяют заблаговременно информировать аварийные и эксплуатационные службы о предпосылках аварии, что и приводит к аварийным происшествиям. Для решения данной задачи авторами предложена беспроводная система контроля концентрации взрывопожароопасных газов в воздухе объекта (БСККВГ) с функцией автоматического отключения подачи газа в контролируемое помещение.
БСККВГ состоит из датчиков (например, АВУС) и устройств управления (координаторов), которые объединены в самоорганизующуюся беспроводную сеть, функционирующую на основе стандартов широкополосной связи серии 802.15, в частности 802.15.4 (ZigBee). Датчики, входящие в состав системы, оснащаются модулями, которые обеспечивают беспроводное взаимодействие с другими датчиками и координаторами на основе технологии ZigBee.
Информация от датчиков передается на рабочее место оператора. На одно рабочее место в БСККВГ можно выводить информацию более чем от 1000 датчиков. Это дает возможность организовать масштабный автоматический мониторинг газовой среды эксплуатируемых жилых зданий и других инженерных сооружений в быстроизменяющихся эксплуатационных условиях. В системе предусмотрено автоматическое противоаварийное действие при превышении взрывоопасного порога концентрации газов.
Использование самоорганизующейся сети, в которой данные передаются по наиболее эффективному маршруту, определяемому самой системой, обеспечивает высокую надежность поступления информации на рабочие места аварийных служб и служб эксплуатации.
Система обладает высокой электромагнитной совместимостью. Поэтому ее можно использовать в местах со сложной электромагнитной обстановкой при низкой вероятности ложных срабатываний.
Обеспечение газовой безопасности предполагает массированное размещение датчиков в помещениях, куда могут поступать взрывоопасные и пожароопасные газы, которые выделяются вследствие техногенных аварий или умышленных деструктивных действий (рис.2). Информация о повышении концентрации газов заблаговременно поступает в аварийные и эксплуатационные службы для анализа и принятия решений. Информация от значительного числа датчиков позволяет кроме всего прочего установить и источник поступления газа (очаг распространения), что важно для расследования аварий.
В ходе испытаний тестового варианта системы БСККВГ (рис.3) подтверждены высокая точность газосигнализаторов и способность системы без искажения передавать на рабочее место оператора информацию от датчиков по беспроводному каналу. Это дает возможность создавать масштабную систему высокоточного и оперативного мониторинга газовой безопасности, а задействованный канал связи и передачи информации на частоте 2,4 ГГц позволяет достоверно передавать информацию в условиях сложной электромагнитной обстановки.
Широкое применение подобной системы способно существенно снизить число чрезвычайных происшествий, связанных с утечкой пожароопасных и взрывоопасных газов.
Литература
1. Люлин Б.Н., Манвелова Н.Е., Орехов Е.О. Использование электронных газосигнализаторов для обеспечения безопасности объектов промышленного и коммунального газоиспользования. – С.-Пб.: Газинформ, 2007, №1/16.
2. Елгаев С.Г, Мельников В.А., Лукьянов В.Д. Экономика безопасной эксплуатации подземных сооружений. – М.: Издательский дом "ИнформИздат", 2008. – 252 с.
3. Елгаев С.Г, Мельников В.А., Лукьянов В.Д. Экономика безопасности подземного строительства. – М.: Московские учебники и картолитография, 2007. – 251 с.
Вместе с тем, сегодня, когда вопросам техногенной безопасности уделяется все больше внимания, возникла необходимость в оснащении объектов системами постоянного мониторинга с целью обеспечения конструкционной, газовой, пожарной и других видов безопасности. Разработка таких систем ведется в ОАО "Авангард" [1]. Научные, методические и экономические вопросы мониторинга безопасности разработаны в монографиях [2, 3].
Основная задача мониторинга безопасности – постоянное накопление в базе данных результатов измерений параметров, определяющих условия безопасной эксплуатации объектов.
Для получения информации о концентрации пожароопасных газов компания "Авангард" разработала стационарные бытовые газосигнализаторы (ГС). Они предназначены для непрерывного автоматического контроля содержания горючего газа в воздухе жилых помещений. Серийно выпускается два их типа (рис.1, таблица): АВУС-М – унифицированный ГС с выходами на все виды исполнительных устройств и АВУС-Д – упрощенный вариант АВУС-М, с выходом только на запорный газовый клапан.
При превышении уровня первого порога срабатывания сигнализации ГС АВУС выдают световой и прерывистый звуковой сигнал, а при превышении второго – световой и непрерывный звуковой сигнал. При превышении второго порога ГС выдают управляющие сигналы на исполнительные устройства: сигнал на закрытие запорного газового клапана и/или сигнал на включение выходного реле для запуска дополнительного оборудования типа вентилятора и/или дополнительной сигнализации.
На данные типы ГС ОАО "Авангард" получило следующую разрешительную документацию: сертификат утверждения типа АВУС № 29045, по которому ГС внесены в Госреестр № 35761-07; сертификат соответствия № РОСС.RU.AE95.В06486; разрешение на применение Ростехнадзора № РРС 00-26471. Сигнализаторы АВУС соответствуют требованиям ГОСТ Р 52136-2003 и ЕН 50194:2000.
Помимо датчиков, специалистами компании "Авангард" разработана специальная система контроля концентрации взрывопожароопасных газов в воздухе. Сейчас в России выпускается ряд устройств и систем, способных определять концентрацию газов и отключать подачу газов в контролируемое помещение. Однако такие системы не позволяют заблаговременно информировать аварийные и эксплуатационные службы о предпосылках аварии, что и приводит к аварийным происшествиям. Для решения данной задачи авторами предложена беспроводная система контроля концентрации взрывопожароопасных газов в воздухе объекта (БСККВГ) с функцией автоматического отключения подачи газа в контролируемое помещение.
БСККВГ состоит из датчиков (например, АВУС) и устройств управления (координаторов), которые объединены в самоорганизующуюся беспроводную сеть, функционирующую на основе стандартов широкополосной связи серии 802.15, в частности 802.15.4 (ZigBee). Датчики, входящие в состав системы, оснащаются модулями, которые обеспечивают беспроводное взаимодействие с другими датчиками и координаторами на основе технологии ZigBee.
Информация от датчиков передается на рабочее место оператора. На одно рабочее место в БСККВГ можно выводить информацию более чем от 1000 датчиков. Это дает возможность организовать масштабный автоматический мониторинг газовой среды эксплуатируемых жилых зданий и других инженерных сооружений в быстроизменяющихся эксплуатационных условиях. В системе предусмотрено автоматическое противоаварийное действие при превышении взрывоопасного порога концентрации газов.
Использование самоорганизующейся сети, в которой данные передаются по наиболее эффективному маршруту, определяемому самой системой, обеспечивает высокую надежность поступления информации на рабочие места аварийных служб и служб эксплуатации.
Система обладает высокой электромагнитной совместимостью. Поэтому ее можно использовать в местах со сложной электромагнитной обстановкой при низкой вероятности ложных срабатываний.
Обеспечение газовой безопасности предполагает массированное размещение датчиков в помещениях, куда могут поступать взрывоопасные и пожароопасные газы, которые выделяются вследствие техногенных аварий или умышленных деструктивных действий (рис.2). Информация о повышении концентрации газов заблаговременно поступает в аварийные и эксплуатационные службы для анализа и принятия решений. Информация от значительного числа датчиков позволяет кроме всего прочего установить и источник поступления газа (очаг распространения), что важно для расследования аварий.
В ходе испытаний тестового варианта системы БСККВГ (рис.3) подтверждены высокая точность газосигнализаторов и способность системы без искажения передавать на рабочее место оператора информацию от датчиков по беспроводному каналу. Это дает возможность создавать масштабную систему высокоточного и оперативного мониторинга газовой безопасности, а задействованный канал связи и передачи информации на частоте 2,4 ГГц позволяет достоверно передавать информацию в условиях сложной электромагнитной обстановки.
Широкое применение подобной системы способно существенно снизить число чрезвычайных происшествий, связанных с утечкой пожароопасных и взрывоопасных газов.
Литература
1. Люлин Б.Н., Манвелова Н.Е., Орехов Е.О. Использование электронных газосигнализаторов для обеспечения безопасности объектов промышленного и коммунального газоиспользования. – С.-Пб.: Газинформ, 2007, №1/16.
2. Елгаев С.Г, Мельников В.А., Лукьянов В.Д. Экономика безопасной эксплуатации подземных сооружений. – М.: Издательский дом "ИнформИздат", 2008. – 252 с.
3. Елгаев С.Г, Мельников В.А., Лукьянов В.Д. Экономика безопасности подземного строительства. – М.: Московские учебники и картолитография, 2007. – 251 с.
Отзывы читателей
