Состав и контролируемые параметры

системы мониторинга инженерных конструкций

В зависимости от задач, решаемых с использованием СМИК, в состав системы может входить одна или несколько подсистем. Возможные типы подсистем СМИК, а также рекомендуемые типы датчиков и их количество приведены в таблице

Тип подсистемы (вид измерения) Контролируемый параметр Тип модуля/цифрового датчика Рекомендуемое (в зависимости от этажности) количество цифровых модулей на каждые 1000 м2 площади основания здания
до 7 этажей от 8 до 17 этажей от 18 до 30 этажей более 31 этажа
Мониторинг напряжённо-деформированного состояния растяжение/сжатие ZET 7010-DS
ZET 7110-DS
8…16 12…20 16…24 16…28
прогиб ZET 7054
ZET 7154
8…16 12…20 16…24 16…28
Мониторинг крена здания и смещения элементов смещение ZET 7140-S + вихретоковый пробник ВС 701-17 По количеству контролируемых элементов
смещение ZET 7080-I + RF603
ZET 7180-I + RF603
По количеству контролируемых элементов
наклон ZET 7054
ZET 7154
8…16 12…20 16…24 16…28
Мониторинг собственной частоты колебаний и логарифмического декремента затуханий ускорение, собств. частота, декремент затуханий ZET 7150 6…24 9…36 12…48 15…60
ускорение ZET 7152 2…4 3…6 4…8 5…10
скорость ZET 7156 2…4 2…4 2…4 2…4
Мониторинг осадки основания фундамента напряжение ZET 7010 + СВД
ZET 7110 + СВД
По количеству контролируемых элементов
давление ZET 7010 + ДДГЛ-5
ZET 7110 + ДДГЛ-5
По количеству контролируемых элементов
Мониторинг уровня сейсмического воздействия ускорение ZET 7050 6…12 6…12 6…12 6…12
скорость ZET 7156 2…4 2…4 2…4 2…4
уровень грунтовых вод ZET 7112-I 2…4 2…4 2…4 2…4
температура ZET 7020
ZET 7120
ZET 7023
ZET 7123
2…4 2…4 2…4 2…4
атмосферное давление ZET 7112-A 2…4 2…4 2…4 2…4
гидродинамический шум ВС 314-M 2…4 2…4 2…4 2…4
Мониторинг последствий сейсмического воздействия ускорение ZET 7152 2…4 2…4 2…4 2…4
длительность

При построении СМИК цифровые датчики группируются в измерительные линии каждая из которых организуется на базе одного из двух типов интерфейсов RS-485 или CAN.

Измерительные линии оснащаются преобразователями интерфейса, которые обеспечивают передачу регистрируемых данных от цифровых датчиков на компьютеры СМИК (на промышленные компьютеры УСИ либо Сервер) по интерфейсу Ethernet. Одна измерительная линия, либо несколько измерительных линий объединяются в узлы сбора информации (УСИ).

Цифровые датчики размещаются непосредственно на конструктивных элементах контролируемого объекта, остальные модули (входящие в состав УСИ) размещаются в электротехнических шкафах УСИ.

Тип модуля Наименование Назначение (условие применения) Рекомендуемое количество
ZET 7076 преобразователь интерфейса RS-485 используется для связи цифровых датчиков с промышленным компьютером либо сервером по интерфейсу Ethernet (при наличии измерительных линий с интерфейсом RS-485) по количеству измерительных линий
ZET 7175 модуль синхронизации ГЛОНАСС/GPS используется для привязки к единому времени информации с цифровых датчиков входящих в состав УСИ (при требовании привязки регистрируемых сигналов к единому времени) по количеству УСИ
ZET 7176 преобразователь интерфейса CAN используется для связи цифровых датчиков с промышленным компьютером либо сервером по интерфейсу Ethernet (при наличии измерительных линий с интерфейсом CAN) по количеству измерительных линий CAN
ZET 7177 модули передачи информации по беспроводному каналу GSM используется для организации дополнительного канала передачи данных на сервер от узлов сбора информации, либо в качестве основного канала при отсутствии возможности организации проводных каналов между узлами сбора информации и сервером (при отсутствии возможности организации проводных каналов между УСИ и ИВК) по количеству УСИ
ZET 7173 модуль флеш-накопителя реализует функции буферной памяти, записывая на флеш-накопитель в циклическом режиме все данные, регистрируемые с цифровых датчиков измерительной линии в которой модуль установлен (при отсутствии ПК в составе УСИ) по количеству измерительных линий CAN
ZET 7160 цифровой порт используется для формирования логических сигналов оповещения с электрическими уровнями TTL (при наличии в ТЗ требований по формированию логических сигналов) один модуль на СМИК
ZET 7161 управляющий модуль используется для формирования сигналов оповещения вида «сухой контакт» (при наличии в ТЗ требований по формированию сигналов вида «сухой контакт») один модуль на СМИК
MRD 20-24 преобразователь напряжения используется для электропитания цифровых датчиков и элементов узла сбора информации СМИК (при наличии измерительных линий и ПК в составе СМИК) по суммарному количеству измерительных линий и ПК в составе СМИК
ESD-205A
ESD-208A
коммутатор используется для увеличения числа портов при построении локальной сети СМИК на базе интерфейса Ethernet (при обеспечении необходимого числа портов Ethernet) по количеству УСИ
NISE 2110A промышленный компьютер (ПК) используется для автономной обработки информации регистрируемой с датчиков в пределах узла сбора информации СМИК (при организации автономной обработки сигналов на уровне УСИ) по количеству УСИ

Узлы сбора информации СМИК могут при необходимости оснащаться дополнительным оборудованием, таким как: медиаконверторы для передачи информации по оптоволоконным линиям связи; модули WiFi либо WiMax для беспроводного доступа и т.п. Данное оборудование позволяет увеличивать масштабы и повышать надёжность реализуемой СМИК.

Сигналы со всех УСИ передаются на информационно-вычислительный комплекс (ИВК) для дальнейшей обработки и анализа полученных результатов. Аппаратура, входящая в состав ИВК СМИК приведена в таблице.

Вид аппаратуры Назначение
Сервер СМИК Сбор и долговременное хранение регистрируемой информации СМИК
АРМ Диспетчера СМИК Визуализация результатов работы СМИК
АРМ «Тренажёр СМИК» Выбор мест установки сейсмоприёмников на этапе проведения проектно-изыскательских работ. Настройка и уточнение параметров ПО на этапе опытной и во время промышленной эксплуатации СМИК

Программная часть

в составе СМИК

Промышленные компьютеры, при их наличии в составе узлов сбора информации СМИК, должны быть оснащены ОС Windows, а также специализированными программными средствами, в состав которых может входить ПО, представленное в таблице.

Наименование ПО (наличие) Наименование файла (тип)
ZETLAB (обязательно) ZETLab.msi (установщик)
SCADA-система ZETVIEW (опция) ZETView.msi (установщик)
Библиотека OPC (опция) OPC Core Components Redistributable (X64).msi
OPC Core Components Redistributable (X86).msi
База данных Maria DB (опция) mariadb-10.0.5-win32.msi (установщик)
mariadb-10.0.5-winx64.msi (установщик)
ODBC драйвер MySQL (опция) mysql-connector-odbc-5.1.11-win32.msi (установщик)
mysql-connector-odbc-5.1.11-winx64.msi (установщик)
Сервис мониторинга 1.0 (аппаратный WathDog) (обязательно) setup.exe (установщик)
ПО для записи и визуализации долговременных трендов по всем регистрируемым каналам из состава ПО ZETLAB (обязательно) ZETLab.msi (установщик)
SCADA проект узла сбора информации СМИК для контроля превышения порогов по всем измерительным каналам (регистрируемым узлам сбора) и формирования сигналов Опасность по фактам регистрации превышения с автоматизированной или ручной регулировкой пороговых уровней (опция) smik_kpu.zvx
Программное обеспечение для автоматизированного мониторинга за собственной частотой колебаний и логарифмическим декрементом затуханий (опция) smik_ldz.zvx
Настройка ПК узла сбора информации (обязательно) smik.txt (конфигурационный)
Настройка сервера ZET.OPC.1 (опция) smik_server.zoc (конфигурационный)
Настройка автозапуска (обязательно) Exestarter.xml (конфигурационный)
Вспомогательный файл (опция) smik_server_db.sql (установщик)

Принцип работы оборудования

в составе СМИК

Сигналы со всех типов датчиков передаются через преобразователи интерфейса на промышленный компьютер УСИ (при наличии) и далее на сервер, где архивируются в базе данных.

Для каждого из регистрируемых сигналов производится сравнение с уровнями установленных пороговых значений, в случае превышения которых формируются сигналы оповещения диспетчера. При формировании сигналов оповещения на экран компьютера АРМ выводится сообщение диспетчеру, требующее подтверждения приёма текущей информации (квитирования), таким образом исключается пропуск диспетчером сигнала о зарегистрированном превышении пороговых значений.

Одновременно с этим информация о зарегистрированном превышении пороговых значений заносится в журнал событий.