Введение.Потребность в создание комплексной автоматизированной системы диагностического контроля ГТС Бурейской ГЭС (далее АСДК ГТС БГЭС) была вызвана недостатками ручного метода контроля: недостаточная информативность и не оперативность получения данных о состоянии сооружений, большая длительность цикла наблюдений, большой объем ручного труда, связанного со съемом показаний с контролируемых точек, задержка в выдаче данных о состоянии сооружения, непроизводительные затраты времени на обход контрольных точек и связанная с этим неодновременность снятия показаний, неблагоприятные условия работы персонала в сооружении.Сама система АСДК ГТС БГЭС состоит из нескольких уровней: нижний уровень (датчики уровней воды, датчики избыточного давления на напорных и безнапорных пьезометрах, расходомеры на дренажных скважинах и мерных водосливах, датчики перемещений на щелемерах, отвесах, струнных створах, датчики температуры), средний уровень (включает в себя средства коммутации датчиков, преобразования аналогового сигнала в цифровой код и линии связи для передачи сигналов от датчиков на центральный блок системы автоматизированного опроса КИА) и верхний уровень (программно-технический комплекс, включающий: контроллер ввода-вывода данных, центральный блок на базе промышленного сервера сбора данных, базовое и специализированное программное обеспечение для управления автоматизированным опросом датчиков, автоматизированные рабочие места с комплексом программ в составе ИДС контроля безопасности ГТС).(http://s012.radikal.ru/i320/1705/a8/47ead5bb3f19.jpg)
Рисунок 1 - функциональное взаимодействие систем АСДК
Постановка задачи.На сегодняшний день функционируют полностью средний и верхний уровни, когда как нижний уровень функционирует не полностью. Термодатчики установлены только на нижних уровнях плотины, датчики перемещения установлены только на вертикальных отвесах, фильтрация реализована только на напорных и безнапорных пьезометрах на нижнем уровне плотины. Измерение щелей между блоков, измерение перемещения на горизонтальных струнах и закладных отвесов, измерение температуры на верхних уровнях и на улице, а также измерения объёма воды на самоизливающейся скважине практически не реализованы на нижнем уровне АСДК.Измерения перемещения щелей происходят при помощи цифрового штангель циркуля. (http://s018.radikal.ru/i500/1705/a8/b61e282e0cb5.jpg)
Рисунок 2 - измерения перемещения щелей вручную
Фильтрационная система имеет три источника: 1 - напорные пьезометры, 2 - безнапорные пьезометры, 3- самоизливающиеся скважины. На напорных пьезометрах установлены манометры, принцип измерения в преобразовании показаний манометра в столб воды. (http://s014.radikal.ru/i327/1705/77/15e50de1b65a.jpg)
Рисунок 3 - напорные пьезометры
В безнапорных пьезометрах - в скважину опускается специальная рулетка (при контакте с водой издает звуковой и световой сигнал) и по ее значениям определяется столб воды.(http://s011.radikal.ru/i316/1705/85/d79e12cc0404.jpg)
Рисунок 4 - безнапорные пьезометры
Самоизливающиеся скважины - измерения производятся приполощи мерной емкости и секундомера. Методика такова: измеряется время за которое наполнится емкость, а потом эти значения переводятся в литры/сек.(http://s015.radikal.ru/i331/1705/d5/d57115c8d7ad.jpg)
Рисунок 5 - самоизливающиеся скважины
В галереи горизонтально натянута струна. В каждой секции установлены специальные марки (столики), на которые оптический геодезический прибор. Посредствам которого и определяется перемещение струны.(http://s019.radikal.ru/i615/1705/d4/0dba09b656ae.jpg)
Рисунок 6 - измерение перемещения горизонтальной струны
Решение.Измерение перемещения щелей между блоков будет проводится с помощью датчика линейных перемещений магнитострикционный BTL5 BALLUFF. , с выходным токовым сигналом 4-20 мА. Магнитострикционных датчиков основан на измерении времени прохождения механической волны (ультразвуковой сигнал) до позиции, определяемой положением магнита.(http://s018.radikal.ru/i506/1705/3f/e3bb3dbee39f.jpg)
Рисунок 7 - датчика линейных перемещений магнитострикционный BTL5 BALLUFF
Измерение перемещения на горизонтальных струнах и закладных отвесов проводится с помощью датчик ФПКС-2М-40. Этот датчик двухосный (X и Y). Определяет расстояние от измеряемого объекта до оптической матрице. Выходной интерфейс RS-485 с протоколом MadbasRTU.(http://s018.radikal.ru/i527/1705/a1/c3b6d82cd4f7.jpg)
Рисунок 8 - датчик ФПКС-2М-40
На самоизливающиеся скважины устанавливается датчики Метран-370, это электромагнитный расходомер, с выходным токовым сигналом 4-20 мА.(http://s018.radikal.ru/i521/1705/1a/d1f73cfcdaa7.jpg)
Рисунок 9 - датчики Метран-370
Для измерения температуры помещения будут использоваться термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ Метран -276, Метран-276-Ех.(http://s04.radikal.ru/i177/1705/f3/c1bacce91a3e.jpg)
Рисунок 10 - термопреобразователь Метран -276,
Все КИА будут подключаться к распределительной измерительной системе(РИП), затем по запросу оцифрованных измерений данные будут передаваться на ПТК УСООД, где будет произведена запись в БД. Дальше по запросу данных измерения КИА с ПТК информация будет передана и записана на сервере ИДС, после чего будет выводиться на мониторе сотрудника. Пользовательский интерфейс реализован с помощью 2-х программ: на сервере - EMP9ModBuss, на АРМ - Dedalus.(http://s014.radikal.ru/i328/1705/c7/d4fbf5b46137.jpg)
Рисунок 11 - ПИ на АРМ Dedalus. Главный экран