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.

СКСВ МЦС.png