КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМ ТЕЛЕМЕТРИИ ПРГ: ДИСКРЕТНЫЕ ДАТЧИКИ, КОНТРОЛЛЕР, ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

Системы телеметрии пунктов редуцирования газа (ПРГ) обеспечивают передачу информации об основных параметрах их работы на диспетчерский пункт. В ПРГ располагается нижний уровень системы – датчики, фиксирующие режим работы оборудования и состояние самого ПРГ, и контроллер, собирающий информацию и передающий ее по каналам связи. Аналоговые датчики были рассмотрены в статье: КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМ ТЕЛЕМЕТРИИ ПРГ: АНАЛОГОВЫЕ ДАТЧИКИ. Ниже предоставлена информация по дискретным датчикам и контроллеру, использованным в системе телеметрии ПРГ, разработанной ООО «Акситех».

Дискретные датчики

Дискретные параметры имеют два значения: ноль – единица, что соответствует положениям замкнуто или разомкнуто. Они применяются:

- для контроля доступа в помещения, устанавливаются на дверях ПРГ;

- для контроля положения предохранительного запорного клапана (ПЗК), который передает сигнал при закрытии клапана.

Не все ПЗК могут быть оборудованы такими датчиками. Обычно оснащаются клапаны типа ПКН (ПКВ), КПЗ, РДК, а также отсечные клапаны комбинированных регуляторов РДГ.

Датчик ДКПГ

Рис.1 Датчик ДКПГ

Датчик конечных положений ДКПГ (рис.1) позволяет контролировать положение подвижных элементов, перемещение которых является критичным для работы ПРГ: входных дверей и рычажных механизмов предохранительных запорных клапанов. Он выполнен на основе магнита и геркона, который размещен во взрывонепроницаемой оболочке.

Геркон - сокращение слов «герметичный контакт». Это переключатель, управляемый магнитным полем.

Интересный факт: первый магнитоуправляемый контакт в 1922 году изобрел петербуржский профессор В. Коваленков. В герметичную оболочку контакт облачили в 1936 году. Независимо друг от друга это догадались сделать профессор Ленинградского электротехнического университета С. К. Улитовский и инженер американской компании Bell Telephone Уолтер Эллвуд.

Рис.2 Установка датчика ДКПГ

Монтаж датчика ДКПГ производится на неподвижную стену (рис.2). Напротив него на дверь крепится магнит. Срабатывание датчика происходит при приближении или удалении магнита от геркона.

Датчик ДКПГ не подлежит метрологической поверке, его работоспособность проверяется при обслуживании системы телеметрии.

Пожарные извещатели

В состав телеметрии стационарных газорегуляторных пунктов (ГРП) и блочных ГРП включаются пожарные извещатели. Так как в помещениях ПРГ отсутствуют горючие материалы, то единственное, что может дать пламя – само газовое топливо. Оно горит практически без дыма, но с выделением тепла. По этой причине в телеметрии ПРГ используются тепловые датчики.

Рис.3 Извещатель пожарный

Термопреобразователи сопротивления используются в качестве чувствительных элементов взрывозащищенных извещателей пожарных тепловых типа ИП 101 (рис.3) используются в системах пожарной сигнализации и пожаротушения, в том числе во взрывоопасных зонах.

Информация со всех датчиков телеметрии ПРГ - и аналоговых, и дискретных - поступает на контроллер. Термин «контро́ллер» происходит от английского «controller», что означает регулятор, управляющее устройство.

Контроллеры сбора и передачи информации АКСИ разработаны ООО «АКСИТЕХ». На их базе создаются автоматизированные комплексы телеметрии и строятся информационно-контролирующие автоматизированные системы. Контроллеры АКСИ предназначены для измерения выходных аналоговых сигналов датчиков, а также приема и обработки дискретных сигналов.

Контроллеры АКСИ обеспечивают:

- одновременное измерение шести токовых сигналов с датчиков с токовым выходом 4...20 мА;

- ввод и обработку шести дискретных сигналов (концевые выключатели, сигнализаторы, охранное оборудование и т.п.);

- ввод и обработку шести частотно-импульсных сигналов;

- подключение внешних устройств по интерфейсам RS-232 и RS-485 в формате стандартных протоколов обмена;

- обмен информацией с ПЭВМ "верхнего уровня" по каналам беспроводной связи стандарта GSM 900/1800;

- работу в режиме энергосбережения.

Электропитание телеметрии ПРГ может осуществляться:

- от централизованного источника переменного напряжения 220 В;

- системой автономного электропитания: аккумуляторы (батареи) или возобновляемые источники – ветрогенераторы, солнечные батареи.

При централизованном электроснабжении устанавливается распределительный щиток с автоматами и узлом учета электрической энергии. Кроме телеметрии через них запитывается система освещения ГРП или ГРПБ. 

Рис.4 Газорегуляторный пункт шкафной (ГРПШ) с солнечными батареями

ПРГ с централизованным питанием должны иметь резервный источник электроснабжения с периодом автономной работы не менее 24 ч. Переключение с основного на резервный источник должно происходить автоматически, без нарушений в работе АСУ ТП.

Если доступа к централизованному электроснабжению нет либо имеются проблемы с подключением, на ПРГ устанавливаются возобновляемые источники, чаще всего солнечные батареи (рис.4). Они обеспечивают электропитание систем телеметрии, но в климатических условиях центральной России зимой недостаточны для их корректной работы. Зимой солнечных дней мало, световой день короткий.

Другой вариант автономного электропитания – батареи (аккумуляторы). Батареи без замены, а аккумуляторы без перезарядки должны работать 1 год.

Рис.5 Модуль автономного питания КАМ200-00

В качестве резервного источника в системах АКТЕЛ используются многоразовые модули автономного питания КАМ200-00 (рис.5), которые предназначены для подачи искробезопасного автономного напряжения с номиналом 3,8 В на подключаемую нагрузку для автономных комплексов АКТЕЛ. Модуль представляет собой аккумуляторную батарею, выполненную по литий-полимерной технологии (Li-Po). КАМ200-00 относится к электрооборудованию с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» “ic”. В КАМ200-00 исполнение 5 встроен контроллер заряда батареи.

Основная характеристика аккумулятора – энегоемкость, которая измеряется в ампер-часах. Это количество электроэнергии, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при определенном режиме разряда от начального до конечного напряжения. Основные характеристики КАМ200-00 представлены в таблице 1.

Системы телеметрии ПРГ являются новым направлением деятельности газораспределительных организаций. Их постепенное внедрение позволяет обеспечить контроль как за параметрами газового потока (давление, температура), так состоянием самого ПРГ, что повышает безопасность газораспределительных сетей.

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь