Необходимость контроля промышленной безопасности ГТС

Необходимость контроля промышленной безопасности гидротехнических сооружений (ГТС), мониторинга и оценки воздействий опасных факторов техногенного и природного происхождения устанавливается Федеральным законом № 117-ФЗ от 21.07.1997 г. «О безопасности гидротехнических сооружений». В России общий экономический ущерб от аварий техногенного характера превышает 2,0 млрд руб. в год.

Основной особенностью сложных гидротехнических сооружений (ГТС), таких как плотины, дамбы состоит в необходимости ведения непрерывного наблюдения за их техническим состоянием ГТС, чтобы исключить или своевременно предотвратить аварии, а также в необходимости анализа и прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций.

Отраслевые нормативные документы ГОСТ Р 55260.1.4-2012, СТО 70238424.27.140.035-2009, предписывают создание автоматизированных систем мониторинга и контроля промышленной безопасности на гидротехнических сооружениях, относящихся к I и II классам опасности.

Задачи автоматической системы контроля промышленной безопасности ГТС

Основные задачи автоматизированной системы мониторинга и контроля промышленной безопасности плотины, дамбы, разработанной компанией «СМИС Эксперт» в рамках системы промышленной безопасности АСПБ :

- снизить потери на ликвидацию последствий аварий и чрезвычайных ситуаций в результате воздействия опасных факторов техногенного и природного происхождения;

- минимизировать эксплуатационные расходы на обеспечение работоспособности в течение всего срока эксплуатации гидротехнических сооружений и затраты на капитальный ремонт производственного оборудования;

- исключить «человеческий фактор» при снятии результатов со средств измерений и при обработке информации;

- получать достоверные статистические данные о техническом состоянии сооружений и оборудования плотины, дамбы за любой период времени;

- прогнозировать возникновение чрезвычайных ситуаций и своевременно принимать меры для их недопущения;

- контролировать превышение показателями технического состояния сооружения заданных допустимых значений;

- оповещать в автоматическом режиме персонал и дежурно-диспетчерские службы в случае возникновения чрезвычайных ситуаций и появления неполадок на объекте;
- снизить административную нагрузку для предприятий, внедривших систему контроля промбезопасности: вместо всеобъемлющего надзора - дифференцированные плановые проверки.

Какие параметры ГТС контролирует автоматизированная система мониторинга

Автоматизированная система мониторинга «СМИС Эксперт» позволяет контролировать следующие параметры надежности ГТС (плотины, дамбы):

- напряженно-деформированное состояние (НДС) конструкционных элементов гидротехнических сооружений;
- фильтрационные деформации плотины, дамбы и их оснований, фильтрационное давление на подошвы бетонных сооружений;
- пьезометрические напоры и гидравлический режим гидротехнического сооружения, его основания и береговых примыканий;
- напряжения (в том числе поровое давление) в материалах сооружений, в точках мониторинга различных зон внутри сооружения, температурные параметры;
- вертикальные и горизонтальные смещения сооружений, осадки, взаимные смещения их элементов и оснований,
- зоны, величины и размеры деформаций сооружения, протяженность и раскрытие трещин.

Состав системы контроля промышленной безопасности ГТС

Автоматизированные системы мониторинга и контроля промышленной безопасности сложных гидротехнических сооружений (ГТС), таких как плотины, дамбы (в рамках системы промышленной безопасности АСПБ), включают в себя:

- контрольно-измерительная аппаратура (КИА): прежде всего, это широкий спектр датчиков, которые устанавливаются либо на стадии строительства или на стадии эксплуатации дамбы, плотины;
- специальное программное обеспечение и оборудованное, предназначенное для управления работой системы, выполняющее функции приема сигналов, полученных с участков мониторинга, расшифровки, обработки, анализа, передачи и хранения данных и вывода их на монитор оператора;
- Коммутационное и контроллерное оборудование;
- АЦП и преобразователи интерфейсов, оборудование для передачи данных.

Контрольно-измерительное оборудование промышленной безопасности ГТС

Для непрерывного автоматического мониторинга гидротехнических сооружений используются следующие измерительные устройства:
• Датчики деформаций следят за напряженно-деформированным состоянием (НДС) бетонных элементов конструкции плотины, дамбы;
• Пьезометры служат для обеспечения контроля фильтрационного напора;
• Инклинометры измеряют степень горизонтальной деформации грунта и осадку сооружения.
• Щелемеры определяют смещение частей сооружения относительно друг друга.

Датчики устанавливаются в зонах с наибольшей вероятностью смещений элементов конструкции. Система мониторинга и контроля ГТС может включать в себя «цепочки» датчиков, функционально соединенных между собой.

Специальное программное обеспечение контроля промышленной безопасности ГТС

В состав автоматической системы контроля промышленной безопасности (решение на базе АСПБ) входит разработанное компанией «СМИС Эксперт» специальное программное обеспечение, в том числе:

- Модульный OPC сервер «XPERT» в качестве интеграционной программной платформы для сбора, обработки, передачи и хранение данных от датчиков для взаимодействия с системой контроля промышленной безопасности.

Таким образом, обеспечивается полный цикл контроля:
• сбор данных о состоянии ГТС (плотины, дамбы), обработка, передача и анализ полученной информации, и вывода ее на монитор диспетчера;
• детектирование аварийной/чрезвычайной ситуации и прогнозирование ее развития,
• оповещения об опасности диспетчера и персонал ГТС - дамбы, плотины;
• формирование базы исторических данных гидротехнического сооружения с информацией об состоянии сооружения прошлых лет
• Динамический анализ технического состояния (степени надежности) ГТС сооружения (плотины, дамбы).

- Программа OPC Tuneller «XPERT», предоставляющая оперативный сетевой доступ к удаленным OPC-серверам, обмен данными между сервером и клиентом по стандартам OPC DA 2.05a и OPC AE 1.05;

- Автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного диспетчера системы - специалиста по охране труда и промышленной безопасности (ОТ и ПБ) с подсистемой поддержки принятия решений (АРМ СППР), адаптированной на обучение и тестирования сотрудников ГТС (плотины, дамбы).

Порядок внедрения системы контроля промышленной безопасности ГТС

В рамках проекта внедрения системы контроля промышленной безопасности ГТС компания «СМИС Эксперт» осуществляет полный спектр услуг:

- Предпроектное обследование гидротехнических объектов (плотины, дамбы);
- Формирование технического задания на проектирование;
- Проектирование системы мониторинга и контроля промышленной безопасности ГТС (одновременно разрабатывается методика мониторинга гидротехнического объекта);
- Составление паспорта мониторинга объекта (определяются пределы максимальных значений контролируемых параметров);
Монтаж системы мониторинга и контроля промышленной безопасности;
- Пуско-наладочные работы
- Ввод системы в эксплуатацию
- Эксплуатационное сопровождение системы
Компоненты системы контроля промышленной безопасности ГТС- плотины, дамбы (на базе готового базового отраслевого решения АСПБ) подбираются индивидуально для каждого гидротехнического объекта в зависимости от его особенностей: размера, местоположения и конструкционных особенностей объекта, характера управления, инфраструктуры, интеграционных задач.
Индивидуальное решение (система контроля промышленной безопасности ГТС – плотины, дамбы) поставляется клиенту полностью готовым к установке на гидротехнический объект, собранным в телекомуникационном шкафу, включающий в себя серверное, коммутационное, интеграционное оборудование и предустановленное программное обеспечение, а также, оборудование дежурного диспетчера - специалиста по охране труда и промышленной безопасности (ОТ и ПБ). В комплекте передается вся необходимая техническая и эксплуатационная документация.

Автоматизация мониторинга контроля промышленной безопасности дает возможности управленцам ГТС (плотины, дамбы), исключить человеческий фактор в измерениях и аналитике, в режиме реального времени получать исчерпывающую достоверную информацию о состоянии гидротехнического объекта. А значит минимизировать риски возникновения чрезвычайных ситуаций и исключить материальные и человеческие потери.