Специалистами Центра исследований экстремальных ситуаций в сотрудничестве с коллегами Западно-Сибирского металлургического комбината и работниками Новокузнецкого территориального отдела Южно-Сибирского управления Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору разработана уникальная система мониторинга состояния гидротехнических сооружений — автоматизированная система дистанционного контроля за состоянием плотины и прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций АСДК «Плотина».
Возможности АСДК «Плотина»
- Мониторинг уровня фильтрационных вод в теле плотины (оценка фильтрационного режима дамб хвостохранилищ, контроль уровня воды в пьезометрических скважинах и открытых водоемах, контроль положения кривой депрессии)
- Оперативный контроль деформаций тела плотины на базе новейших цифровых датчиков-инклинометров
- Непрерывная регистрацию амплитуды и спектра сейсмических волн в районе гидроотвала
- Постоянный контроль температурного режима дамб хвостохранилищ (распределение температур в термоскважинах объектов, находящихся в криолитозоне)
- Обеспечение полного цикла: сбор данных о состоянии плотины, обработка и анализ полученной информации, моделирование развития аварийной ситуации, формирование сигнала об опасности
- Организация базы данных гидротехнического сооружения, в которой содержится информация об уровне воды в скважинах в зависимости от гидрометеорологических условий и состояния сооружения, данные прошлых лет и пр.
- Динамический анализ состояния плотины
Cостав АСДК «Плотина»
- Точки контроля: измерительное оборудование, средства передачи данных, элементы питания. Передача данных осуществляется по беспроводным каналам связи.
- Сервер и автоматизированное рабочее место оператора, где установлено специальное программное обеспечение.
Программное обеспечение АСДК «Плотина»
Специальное программное обеспечение предназначено для управления работой всей системы и выполнения функций хранения, обработки, анализа полученных с участков мониторинга данных, а также автоматического оповещения с указанием координат аварийного участка плотины.
Обработка и анализ данных производится с помощью специализированной геоинформационной системы (ГИС), входящей в состав программного обеспечения. Среди задач, решаемых ГИС:
- анализ риска;
- описание сценариев возникновения и развития аварий с учетом их вероятности;
- определение мер по предотвращению аварии;
- оценка степени разрушения зданий и сооружений в зоне возможного затопления;
- оценка возможного ущерба от аварии на гидротехническом сооружении и пр.
Технические характеристики АСДК «Плотина»
|
Количество контролируемых сечений плотины |
32 |
|
Количество контролируемых скважин |
256 |
|
Диапазон измеряемых глубин |
от 0 до 60 м |
|
Тип уровнемерных датчиков |
погружные телеметрические зонды на базе датчиков давления гидростатического типа BD-Sensors LMP 808 |
|
Магнитуда сейсмических колебаний |
до 7 баллов по шкале Рихтера |
|
Углы наклона реперных точек |
от –2 до +2 градусов |
|
Дистанционное питание датчиков, максимальная длина шлейфа |
до 6 км |
|
Управление процессом сбора и обработки информации |
Комбинированное микроконтроллерное и программное |
|
Количество измерений в сутки |
от 1 до 24 (устанавливается программно) |
С началом эксплуатации АСДК «Плотина» в России впервые появилась система, позволяющая не только постоянно контролировать уровень фильтрационных вод в теле плотины, но и проводить анализ динамики состояния плотины за большие промежутки времени.
Сегодня АСДК «Плотина» внедрена и успешно функционирует на 14 гидротехнических сооружениях АК «Алроса» и ОАО «Запсибметкомбинат.
БЛОК СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ - 3 (БСПД-3)
Контроллер БСПД-3 предназначен для управления и сбора данных с различных датчиков посредством Интернета вещей. Он обладает разнообразными интерфейсами, включая аналоговые и цифровые входы, релейные выходы, последовательные порты и другие, которые обеспечивают передачу данных и управление удаленными устройствами через LoRaWAN. Кроме того, БСПД-3 поддерживает несколько триггерных условий и действий, которые работают автономно даже при потере связи с сетью.
Измерения происходят в автоматическом режиме с периодом от 1 до 30 суток. Передача данных измерений осуществляется по радиоканалу диапазона 868 МГц через шлюз – базовую станцию на сервер. Период измерений устанавливается на сервере, там же осуществляется синхронизация внутренних часов БСПД-3.
БЛОК СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ - 5 (БСПД-5)
Контроллер БСПД-5 предназначен для управления и сбора данных с различных датчиков посредством Интернета вещей. Он обладает разнообразными интерфейсами, включая аналоговые и цифровые входы, релейные выходы, последовательные порты и другие, которые обеспечивают передачу данных и управление удаленными устройствами через LoRaWAN. Кроме того, БСПД-5 поддерживает несколько триггерных условий и действий, которые работают автономно даже при потере связи с сетью.
Измерения происходят в автоматическом режиме с периодом от 1 до 30 суток. Передача данных измерений осуществляется по радиоканалу диапазона 868 МГц через шлюз – базовую станцию на сервер. Период измерений устанавливается на сервере, там же осуществляется синхронизация внутренних часов БСПД-5.
