ВКР Морозов (1194822), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Активное сетевое оборудование подземной части имеет специальное исполнение для использования во взрывоопасных зонах, отнесенных к Группе 1, и предназначено для преобразования информации протокола Modbus в протокол Ethernet.

Поверхность шахты оснащается контроллерами Modicon M340 фирмы Schneider Electric, которые могут иметь любое необходимое количество модулей ввода/вывода и поддерживают разнообразные протоколы связи, что обеспечивает решение данной задачи с минимальными затратами.

Все примененные в МСБ контроллеры обладают широкими диагностическими возможностями, что позволяет создать систему непрерывного контроля исправности средств автоматизации среднего уровня [2].

С помощью технических и программных средств среднего уровня реализованы следующие функции, согласно алгоритмам функционирования:

• сбор информации от дискретных и аналоговых датчиков;

• предварительная обработка информации;

• выдача управляющих воздействий на исполнительные механизмы.

2.3.3 Технические средства нижнего уровня

Технические средства нижнего уровня представляют собой совокупность дискретных и аналоговых датчиков для непосредственного съема информации с объекта, исполнительных механизмов и источников искробезопасного электропитания.

Диагностирование работоспособности датчиков и линий связи датчиков с контроллерами обеспечивается применением специальных схем подключения, позволяющих производить контроль исправности датчиков.

Проверка и контроль системы:

• Все линии связи системы функционируют с программой проверки ошибок и повторения команд.

• Все функции процессора контролируются с помощью сторожевого устройства для исключения вероятности неисправной работы.

• Встроенная самопроверка осуществляет функциональную проверку всей системы при запуске и может изменять выходные сигналы под контролем программного обеспечения.

• Выходные сигналы задерживаются при неисправном состоянии аппаратных средств до момента подтверждения исправности всей системы.

• Предварительное самотестирование непрерывно проверяет ячейки памяти с критическими данными для индикации характеристик системы, обеспечивая немедленное предупреждение о неизвестных сбоях в системе. Обычно сбой может случиться в ячейке, которая используется только при выдаче исполнительной команды. Проверка выявит ошибки до того, как команда будет получена.

• При любой возможности все цепи входных и выходных сигналов непрерывно проверяются на возможность возникновения коротких замыканий и обрыва цепи. Выходные реле управления самостоятельно контролируют работу катушек. При обнаружении сбоев в работе сигнал поступает на Модуль управления и включается соответствующая сигнализация.

1. Подсистема «Пожарное водоснабжение»

Согласно исходным данным предоставленным шахтой, водоснабжение противопожарно-оросительной сети шахты, осуществляется от четырех пожарных баков ёмкостью 75 м³ расположенных на поверхности у устья конвейерного наклонного ствола, вода в которые подается из скважин №3ГЭ и №3ГЭ бис двумя насосами ЭЦВ-8 производительностью 40 м³/ч, получающих питание от ПСКТП 400/6. Подающими насосами для противопожарно-оросительной сети являются два насоса марки ЦНС180/128, производительностью 180 м³/ч, получающие электропитание от двух КТП-400/6.

Для целей борьбы с пылью используется противопожарно-оросительный трубопровод диаметром равным 159 мм, проложенный по магистральным конвейерным выработкам, и от последнего в действующие подготовительные и добычные участки. Все магистральные трубопроводы соединены между собой. Разводка участковых линий водопроводной сети к отдельным потребителям производится в зависимости от требуемого расхода и напора воды с учетом конкретных горнотехнических условий.

Потребителями воды в подземных горных выработках являются системы орошения горных машин, погрузочных и перегрузочных пунктов, систем обеспыливания исходящих потоков и другое оборудование для борьбы с пылью.

2.4.1 Назначение и функции подсистемы

Подсистема «Пожарное водоснабжение» предназначена для автоматизации процесса обеспечения водой поверхностных и подземных объектов шахты на технологические и противопожарные нужды [5].

Подсистема обеспечивает выполнение следующих функций:

• работа насосной станции пожарного водоснабжения в автоматическом, местном, дистанционном режимах;

• контроль расхода воды, подаваемой в шахту;

• контроль уровня воды в пожарных емкостях;

• автоматическое, дистанционное, местное управление скважинными насосами;

• контроль давления воды в шахтном трубопроводе.

2.4.2 Основные технические решения

В проекте реализованы следующие технические решения.

Структурная схема комплекса технических средств подсистемы представлена на чертеже П-М-13-35-1.2-АК.3.С1. На ней показаны:

• скважинные насосы, подающие воду в пожарные емкости; скважины оборудованы датчиками уровня;

• пожарные емкости с датчиками уровня;

• насосы для подачи воды в шахту с запорной арматурой с контролем давления и расхода воды в шахту;

• датчики давления, установленные в заданных точках противопожарного трубопровода.

Комплекс технических средств снабжен набором функций контроля исправности и диагностики. В их число входит:

• контроль наличия электропитания;

• контроль закрытия дверцы у защитных корпусов, в которых размещаются контроллеры;

• проверка ошибок и повторение команд в линии связи;

• встроенная самопроверка для функциональной проверки системы при запуске;

• блокировка и отмена выдачи выходных сигналов при неисправном состоянии аппаратных средств до момента подтверждения исправности всей системы;

• предварительное самотестирование ячеек памяти;

• контроль цепей входных и выходных сигналов на обрыв и короткое замыкание.

1. Подсистема «Позиционирование»

1. Назначение и функции подсистемы

Подсистема «Позиционирование» предназначена для наблюдения и определения местонахождения персонала в подземных выработках шахты.

Подсистема обеспечивает:

• автоматическое отслеживание местоположения персонала в подземных выработках шахты;

• представление на АРМах диспетчерского пункта информации о местоположении персонала в различных формах, в том числе:

- в виде позиций на карте-схеме подземных выработок,

- в виде списков,

- в форме настраиваемых отчётов;

• архивирование информации с последующей возможностью получения отчётов по запросам;

• возможность усовершенствования функции диспетчерского управления объектом с помощью графического редактора, который позволяет установить правила работы, основываясь на численности персонала в конкретной зоне, порядка доступа и времени работы смены.

2.5.2 Основные технические решения

На данный момент на шахте уже реализована подсистема «Позиционирование» на базе аппаратно-программного комплекса подземной радиосвязи, наблюдения и передачи сообщений об аварии «Талнах». Данный комплекс, разработанный специалистами компании ЗАО «Информационная Индустрия», был специально создан для удовлетворения требований п.41 ПБ-05-618-03 [13], и соответствует всем требованиям для применения в условиях шахт и рудников опасных по газу (метану) и пыли.

Настоящим проектом предусматривается дополнение существующей на шахте системы необходимым оборудованием и наращивание излучающей кабельной сети.

2.5.3 Описание системы «Талнах»

В состав комплекса «Талнах» входит система позиционирования «Талнах-координата», позволяющая вести базы данных о местонахождении горнорабочих и самоходной техники под землей. Доступ к базе данных осуществляется с удаленных автоматизированных рабочих мест диспетчеров или инженерно-технического персонала с использованием локальной вычислительной сети шахты. На рабочих местах устанавливается специализированное программное обеспечение - «Талнах-персонал» и «Талнах-транспорт». Информация о положении абонентов может быть представлена как в табличном, так и в графическом виде на электронных планах подземных выработок. Местонахождение шахтеров и единиц техники в подземных выработках определяется с точностью до считывателя.

Основой комплекса «Талнах» является излучающий кабель, на котором установлено линейное оборудование, необходимое для выбранных задач. В состав излучающей кабельной сети входят:

• коаксиальный излучающий кабель;

• коаксиальный кабель;

• линейные усилители;

• блоки питания;

• инжекторы питания;

• делители питания;

• коммутационные блоки;

• блоки оконечной нагрузки;

• барьеры искрозащитные;

• базовый объединительно-распределительный блок;

• система диагностики.

Питание осуществляется искробезопасными блоками питания. Помимо функций позиционирования и табельного учёта основная функция комплекса - организация подземной диспетчерской радиосвязи. Связь в выработках работает на протяжении всей трассы излучающего кабеля и не менее 10 метров от него. Диспетчер в любой момент времени может связаться с любым радиоабонентом под землей для решения технологических задач, для задач по введению ПЛА. При подключении комплекса к АТС предприятия на связь с радиоабонентом под землёй может выйти любой сотрудник (при отсутствии ограничений доступа) от горного диспетчера до руководителя предприятия.

1. Подсистемы «Аварийное оповещение», «Поиск и обнаружение людей, застигнутых аварией»

2.6.1 Назначение и функции подсистемы

Подсистема «Аварийное оповещение» предназначена для оповещения находящихся под землёй шахтёров о возникновении аварийной ситуации с возможностью передачи сообщений об аварии персоналу независимо от его местонахождения до, во время и после аварии [8].

Подсистема обеспечивает:

• широковещательное оповещение об аварии с пульта горного диспетчера, адресованное всему находящемуся под землёй персоналу;

• возможность установления контакта с пульта горного диспетчера с отдельными сотрудниками, находящимися под землёй.

Подсистема «Поиск и обнаружение людей, застигнутых аварией» предназначена для поиска шахтеров в завалах.

Подсистема обеспечивает:

• подачу сигнала для определения направления и расстояния до шахтера находящегося под завалом.

Данные подсистемы реализованы на базе аппаратно-программного комплекса системы «Радиус-2» производства компании ЗАО НВИЦ «Радиус».

2.6.2 Описание системы «Радиус-2»

Система «Радиус-2» является комплексом, интегрирующим без значительных затрат в единой системе беспроводного подземного аварийного оповещения и персонального вызова новые дополнительные функции поиска людей, застигнутых аварией - подсистема «РадиусПоиск» и наблюдения местонахождения людей в шахте и автоматический табельный учет - подсистема «РадиуСкан».

Система «Радиус-2» обеспечивает повышение оперативности спасательных работ в аварийной ситуации и в управлении подземным горным производством. Горный диспетчер имеет возможность мгновенно передать с пульта, установленного на поверхности шахты, сквозь толщу горных пород в любое место шахты сигнал общего аварийного оповещения для эвакуации людей из шахты или персонального вызова шахтеру для связи с диспетчеров с ближайшего телефона.

Зона действия системы: в любом месте шахты на любую глубину сквозь горный массив не зависимо от проводимости пород.

2.6.3 Принцип действия аппаратуры беспроводного подземного аварийного оповещения и персонального вызова

Принцип действия аппаратуры беспроводного подземного аварийного оповещения и персонального вызова построен на использовании технологии передачи сигналов сквозь горный массив. В случае предаварийной или аварийной ситуации (уровень содержания метана, пожар, обвал) диспетчер шахты с пульта управления передающего устройства, установленного на поверхности шахты, передает кодовые радиосигналы аварийного оповещения или персонального вызова в подземные выработки сквозь толщу горных пород.

Шахтерское абонентское устройство приемное, встроенное в крышку светильника принимает сигналы и преобразовывает их в мигание лампы светильника различной частоты и длительности и в звуковые сигналы.

По типу этих сигналов шахтеры получают информацию о происходящих событиях в шахте - Авария или Вызов.

2.6.4 Описание подсистемы «Радиус Поиск» системы «Радиус-2»

Подсистема «РадиусПоиск» системы «Радиус-2» предназначена для поиска людей, застигнутых аварией в шахте.

Для обнаружения и поиска людей применяются радиомаяки шахтерские, встроенные в устройство приемное «Радиус 1-ПРМ 8», излучающие специальные сигналы, позволяющие определить их местонахождение шахтными радиопеленгаторами «Радиус ШРП» сквозь толщу горных пород на расстоянии до 40 метров.

В аварийной ситуации, в случае если шахтер не вышел из шахты или попал под завал персональное устройство приемное "Радиус 1-ПРМ 8" по команде диспетчера шахты переходит в режим радиомаяка и начинает излучать сигналы SOS. Диспетчер шахты по цифровому коду с пульта управления системы "Радиус -2" может включит радиомаяк шахтерский у любого пострадавшего шахтера не зависимо от того в каком месте шахты он находится по беспроводному не разрушаемому каналу связи, проникающему сквозь землю.

Поиск пострадавших ведется горноспасателями при помощи портативных поисковых приборов - шахтных радиопеленгаторов "Радиус ШРП", настроенных на определенную поисковую частоту.

По мере приближения радиопеленгатора к радиомаяку амплитуда сигнала увеличивается. Это дает возможность определить направление и расстояние до радиомаяка. Информация о дистанции отображается на цифровом табло радиопеленгатора и сопровождается звуковым сигналом. При поиске людей, застигнутых аварией в шахте, может быть дополнительно использован акустический сигнал звукоизлучателя светильника – радиосигнализатора, который включается одновременно с радиомаяком.

Характеристики

Список файлов ВКР