Система контроля сейсмических воздействий и мониторинга (оценки) целостности сооружений

Данная система с инженерно-сейсмометрическим оборудованием предназначена для применения в сейсмоопасных районах.

Техническое решение, соответствуют требованиям экологических, санитарно-технических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных в проекте мероприятий.

Система контроля сейсмических воздействий и мониторинга (оценки) целостности сооружений предназначена для:

• регистрации в режиме реального времени данных по сейсмической обстановке в зоне прохождения магистрального нефтепровода, а также данных по деформации, наклону и перемещению по контролируемым зонам сооружений;
• математической обработки физических величин ускорений на уровне сейсмостанции и формирования сигналов (вида «сухой контакт») при превышении уровня сейсмического воздействия на нефтепровод эквивалентного 3 и 6 баллам по MSK64;
• передачи в диспетчерский пункт площадки непрерывного потока сейсмических данных, а также данных по деформации, наклону и перемещению;
• визуализации полученной информации от сейсмостанций и узлов контроля целостности;
• хранения сейсмической информации, как на уровне сейсмостанции, так и на уровне диспетчерского пункта;
• хранения информации о деформации, наклоне и перемещению.

Узлы СКСВ МЦС (минимально-допустимый состав):

1. Информационно-вычислительный комплекс обработки и хранения сейсмических данных и данных о деформации, наклоне и перемещении контролируемых зон сооружений- 1 шт., в составе
• Сервер СКСВ МЦС для обработки и хранения сейсмических данных — 2 шт.;
• АРМ СКСВ МЦС — 1 шт.;
• Прикладное программное обеспечение сервера СКСВ МЦС — 1 компл.;
• Прикладное программное обеспечение АРМ СКСВ МЦС — 1 компл.
2. Сейсмостанция в помещении в составе:
• Шкаф ПРА — 1 шт.;
• Антенно-усилительное устройство — 1 шт.;
• Сейсмоприемник ВС1313 — 4 шт.
3. Узел мониторинга — 10 шт., в составе
• Датчик деформации в комплекте с модулем ZET7110 — 10 шт.;
• Инклинометр в комплекте с модулями ZET7154 — 10 шт.;
• Инерционный датчик перемещения ZET7152 — 5 шт.;
• Преобразователь интерфейса ZET7176 — 2 шт.;
• Модуль синхронизации ZET7175 — 1 шт.;
• Антенно-усилительное устройство — 1 шт.;
• Коммутатор EDS205A-T — 1 шт.;
• Блок питания DR-120-24 — 1 шт.

Основные функции системы контроля сейсмических воздействий и мониторинга целостности сооружений:

1. Регистрация значений ускорений (акселерограммы) от четырех сейсмоприемников в заданных точках контроля объекта (трассы трубопровода).
2. Аналого-цифровое преобразование поступающих от сейсмоприемников сигналов, выполняемое регистраторами (входят в состав сейсмостанции) и привязка зарегистрированных сигналов к точному времени на уровне сейсмостанции.
3. Математическая обработка на уровне сейсмостанции непрерывного сигнала ускорения для оценки параметров сейсмической волны — времени вступления Р и S фаз, характерных периодов по осям X, Y и Z, дальности до эпицентра и магнитуды землетрясения.
4. Формирование на уровне сейсмостанций, и передача в контроллер линейной телемеханики сигналов «Землетрясение» (при регистрации сейсмического события эквивалентного 3 и более баллам по шкале МSК-64) и «Опасное землетрясение» (при регистрации сейсмического события эквивалентного 6 и более баллам по шкале МSК-64). Сигналы формируются путем замыкания контактов реле — сигналы типа «сухой контакт». При необходимости эти сигналы могут быть также переданы по протоколу MODBUS TCP по сети Ethernet.
5. Передача непрерывного потока данных регистрируемых сейсмостанциями в информационно-вычислительный комплекс диспетчерского пункта.
6. Регистрация значений деформации, наклона и перемещения в заданных точках контроля объекта.
7. Аналого-цифровое преобразование сигналов, поступающих от датчиков деформации, инклинометров и датчиков линейного ускорения с привязкой зарегистрированных сигналов к точному времени на уровне узла мониторинга.
8. Передача непрерывного потока данных регистрируемых узлами мониторинга в ИВК диспетчерского пункты
9. Математическая обработка данных на АРМ от всех сейсмостанций и узлов мониторинга для визуализации на АРМ СКСВ МЦС.
10. Оценка (выполненная по СНИП 2.05.06-85) энергетической составляющей и мониторинг фактов превышения установленных уровней величины НДС, для контролируемого объекта в зонах расположения узлов мониторинга.
11. Отображение на АРМе зарегистрированной информации о параметрах сейсмических событий с привязкой к карте местности, а также результатов мониторинга целостности сооружений
12. Долговременное хранение на сервере архива всех зарегистрированных сигналов и результатов их обработки.
13. Максимальная степень надежности достигается за счет реализованного резервирования как на уровне сейсмостанций и узлов мониторинга, так и на уровне ИВК.

Состав и характеристика сейсмостанций

Основными узлами в составе сейсмостанции являются регистраторы (входят состав шкафов ПРА) которые обеспечивают контроль сейсмических воздействий на объект, по сигналам, поступающим с сейсмоприемников ВС1313 (имеется возможность подключения датчиков различного типа: велосиметров индукционного типа, лазерных датчиков перемещения, тензодатчиков и т.п.). Характеристики сейсмостанций удовлетворяют требованиям ОТТ-91.120.25-КТН-034-13.

Состав и характеристика узла мониторинга

Основными компонентами в составе узла мониторинга являются инерционные датчики перемещения, инклинометры, а также датчики деформации, устанавливаемые на контролируемом объекте. По регистрируемым с датчиков сигналам производится оценка перемещения, наклона и деформации объекта в зоне их установки.

Состав и характеристики информационно-вычислительного комплекса

В состав информационно-вычислительного комплекса для обработки и хранения сейсмических данных входит:

• сервер для обработки и хранения сейсмических данных — 2 шт.;
• АРМ СКСВ МЦС — 1 шт.;
• прикладное программное обеспечение сервера для обработки и хранения сейсмических данных — 1 компл.;
• прикладное программное обеспечение АРМ СКСВ МЦС — 1 компл.

Информационно-вычислительный комплекс (ИВК) обеспечивает:

• непрерывное получение сейсмических данных от сейсмостанций и данных с узлов мониторинга;
• долговременное хранение (не менее 1 года) данных полученных от сейсмостанций и данных полученных от узлов мониторинга;
• математическую обработку сейсмических данных поступающих в режиме реального времени от сейсмостанций и узлов мониторинга;
• визуализацию данных и результатов их обработки в режиме реального времени, получаемых от сейсмостанций и узлов мониторинга;
• воспроизведение сейсмограмм в режиме реального времени и архивных сейсмических данных;
• дистанционную диагностику сейсмостанций и узлов мониторинга;
• дистанционное конфигурирование сейсмостанций и узлов мониторинга;
• дистанционное программирование сейсмостанций и узлом мониторинга;
• высокую надежность и отказоустойчивость.

Программное обеспечение сейсмостанции обеспечивает синхронизацию от GPS приемника (входят в состав шкафов ПРА и узлов мониторинга), обеспечивает наличие программного «WatchDog» и в случае зависания или сбоя одного из расчетных модулей, производит автоматическую перезагрузку и инициализацию «зависшего» модуля без остановки работы смежных программных модулей.

Прикладное ПО сервера обеспечивает получение непрерывного потока сейсмических данных от сейсмостанций и регистрируемых сигналов от узлов мониторинга по каналам передачи данных Ethernet. Прикладное ПО сервера обеспечивает дистанционный непрерывный контроль, конфигурирование и перенастройку (без прерывания функций передачи данных) работы каждой из сейсмостанций и узлов мониторинга и ведения журнала системных событий СКСВ МЦС о работоспособности системы и ее компонентов. Прикладное ПО позволяет вычислять параметры зарегистрированного сейсмического события по данным от сейсмостанций и производить (согласно СНИП 2.05.06-85) оценку превышения установленных уровней значений НДС по зарегистрированным узлами мониторинга сигналам. В случае превышения уровней НДС на монитор АРМ выводится информационное сообщение, одновременно с этим производится запись в журнал системных событий.

Прикладное программное обеспечение АРМ СКСВ МЦС обеспечивает отображение карты объекта с расстановкой основных технологических объектов, в том числе отображение мест расположения сейсмостанций, узлов мониторинга. При регистрации сейсмических событий на монитор АРМ также выводится предупреждающие сообщения о зарегистрированных сейсмических событиях, и результаты мониторинга целостности сооружения.