ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1Анализ нормативных требований, описание объекта исследования
1.1Нормативные требования к эксплуатационным характеристикам технических устройств и методов контроля гидротехнических
сооружений
1.2Характеристика производственного объекта
1.2.1Общие сведения
1.2.2Расположение
1.2.3Промышленная и экономическая значимость объекта
2Анализ технического оснащения приборами и средствами контроля технического состояния объекта
исследования - Жигулевской ГЭС
2.1Описание действующей системы сбора данных с
контрольно-измерительной аппаратуры ГТС
2.2Недостатки действующей системы
3Описание предлагаемой системы автоматизации контрольно-измерительной аппаратуры на гидротехнических
сооружениях ГЭС
3.1Общие сведения
3.2Концепция, архитектура и описание системы автоматизации контрольно-измерительной аппаратуры на здании
Жигулевской ГЭС
3.2.1Общая концепция и архитектура АСДК ГТС
3.2.2Описание автоматизированной системы опроса КИА на
бетонных сооружениях Жигулевской ГЭС
3.3Анализ данных натурных наблюдений. Выбор диапазона
измерений датчиков
3.4Выбор типов датчиков и основной телекоммуникационной аппаратуры
3.4.1Технико-экономическое сравнение датчиков избыточного давления
3.4.2Выбор датчиков линейных перемещений
3.4.3Общий итог по выбору типов датчиков
3.4.4Выбор основной телекоммуникационной аппаратуры для
интеграционных шкафов
3.5Технические характеристики датчиков и основной аппаратуры
системы автоматизации
3.6Схемы и оборудование системы телекоммуникаций
3.7Конструкции и описание автоматизированной контрольно-измерительной аппаратуры
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
На территории Российской Федерации (РФ) имеется более 30 тыс. водохранилищ и около тысячи накопителей промышленных стоков и отходов. Наиболее крупные водохранилища созданы плотинами гидроэлектростанций. На предприятиях топливно-энергетического комплекса эксплуатируется 240 водохозяйственных сооружений, в том числе 105 гидроэлектростанций.
При эксплуатации гидротехнических сооружений должны быть обеспечены надежность и безопасность их работы, а также бесперебойная и экономичная работа технологического оборудования электростанций при соблюдении положения по охране окружающей среды. Также гидротехнические сооружения должны удовлетворять нормативной документации по устойчивости, прочности, долговечности.
Обеспечение безопасности и надежности в процессе эксплуатации бетонных гидротехнических сооружений тесно связано с качеством и эффективностью их контроля.
Особенностью большей части гидротехнических сооружений является то, что они возводятся на участках местности со сложными геологическими и гидрогеологическими показателями, подвержены воздействию сил напора воды, ее размывающему воздействию, действию льда и волн, фильтрационных потоков и т.п. Эти условия требуют особого внимания при эксплуатации гидротехнических сооружений. Мировой опыт гидротехнической эксплуатации показывает, что ослабление контроля приводит к повреждению и разрушению гидротехнических сооружений, для крупных объектов это может быть связано с катастрофическими последствиями.
Кроме того в процессе эксплуатации ГТС разрабатываются новые регламентирующие документы, появляются новые средства и методы контроля, применение которых обеспечивает эффективность мониторинга.
Поэтому проблема совершенствования контроля состояния ГТС является актуальной.
Целью работы является разработка рекомендаций по улучшению системы мониторинга безопасности гидротехнических сооружений и их реализация на примере Жигулевской ГЭС.
Задачи:
-Анализ состояния системы диагностики бетонных гидротехнических сооружений;
-Разработка проекта автоматизации процессов измерений и сбора информации с контрольно-измерительной аппаратуры гидротехнических сооружений;
-Определение диапазона измерений датчиков;
-Выбор типов датчиков и основной телекоммуникационной аппаратуры.
Объектом исследования является система мониторинга безопасности гидротехнических сооружений. Предметом исследования является автоматизированная система диагностического контроля.
Теоретическая база основывается на результатах теоретических исследований отечественных и зарубежных авторов в области обеспечения безопасности гидротехнических сооружений.
Научная новизна исследования:
-Изменение подхода к мониторингу состояния тела бетонной плотины гидроэлектростанции, и улучшение методов регистрации механических параметров характеризующих состояние плотины;
-Разработка современного, отвечающего последним требованиям стандартов, проекта автоматизации процессов измерений и сбора информации с контрольно-измерительной аппаратуры гидротехнических сооружений.
Теоретическая значимость работы состоит в развитии методических основ мониторинга гидротехнических сооружений.
Практическая значимость заключается в разработке и реализации системы мониторинга с применением магнитострикционных датчиков перемещения и пьезометрических датчиков давления.
В представленной работе рассмотрены вопросы, связанные с исследованием эффективности систем контроля и управления устройствами обеспечения безопасности бетонных плотин на объектах гидроэнергетики, проведен анализ существующей литературы и нормативных документов в данной области. Проанализированы действующие системы и выявлены их недостатки. Разработаны методические основы совершенствования систем безопасности и приведены практические рекомендации по совершенствованию системы мониторинга за счет применения новых систем диагностического контроля и современного оборудования. Выбраны технические характеристики, конструктивное исполнение и организация автоматизированной системы диагностического контроля состояния гидротехнических сооружений. Представлена структура автоматизированной системы диагностического контроля и характеристики ее различных подсистем с учетом реализации проекта создания автоматизированной системы.
1Федеральный закон О безопасности гидротехнических сооружений [Текст]. - Введ. 1997-07-21.- Федеральный закон. М. : Собрание законодательства РФ, 1997. - 12 с.
2ГОСТ 24.104-85 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования [Текст]. - Введ. 1987-01-01.- Межгосударственный стандарт. - М. : Стандартинформ, 2009. - 9 с.
3ГОСТ 24.701-86 Надежность автоматизированных систем управления. Основные положения [Текст]. - Введ. 1987-07-01.- Межгосударственный стандарт. - М. : Издательство стандартов, 1986. - 12 с.
4ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания [Текст]. - Введ. 1992-01-01.- Межгосударственный стандарт. - М. : Издательство стандартов, 2007. - 11 с.
5ГОСТ Р 22.1.11-2002 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг состояния водоподпорных гидротехнических сооружений (плотин) и прогнозирование возможных последствий гидродинамических аварий на них. Общие требования [Текст]. - Введ. 2003-07-01.- Межгосударственный стандарт. - М. : Издательство стандартов, 2002. - 16 с.
6РД 153-34.2-21.342-00. Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений [Текст]. - Введ. 2001-01-01.- Руководящий документ. - М. : ОАО НИИЭС, 2001. - 33 с.
7РД 153-34.2-21.342-00. Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений [Текст]. - Введ. 2001-01-01.- Руководящий документ. - М. : ОАО НИИЭС, 2001. - 33 с.
8Приказ Минэнерго РФ Об утверждении Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации [Текст].
-Введ. 2003-07-01.- Приказ. - М. : Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2003. - 148 с.
9СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений [Текст].
-Введ. 1986-01-01.- Строительные нормы и правила. - М. : Минстрой, 1996. - 86 с.
10СТО 70238424.27.140.009-2010 Автоматизированные системы управления технологическими процессами ГЭС и ГАЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования [Текст]. - Введ. 2010-09-30.- Стандарт организации. - М. : НП ИНВЭЛ, 2010 - 81 с.
11СТО 70238424.27.140.010-2010 Автоматизированные системы управления технологическими процессами ГЭС И ГАЭС. Условия создания. Нормы и требования [Текст]. - Введ. 2010-09-30.- Стандарт организации. - М. : НП ИНВЭЛ, 2010 - 43 с.
12СТО 17230282.27.010.001-2007 Здания и сооружения объектов энергетики. Методика оценки технического состояния [Текст]. - Введ. 200711-15.- Стандарт организации. - М. : ОАО РАО "ЕЭС России", 2007 - 141 с.
13СТО 17330282.27.140.004-2008 Контрольно-измерительные системы и аппаратура гидротехнических сооружений ГЭС. Условия создания. Нормы и требования [Текст]. - Введ. 2012-07-30.- Стандарт организации. - М. : ОАО «РусГидро», 2012 - 296 с.
14СТО 70238424.27.140.035-2009 Гидроэлектростанции. Мониторинг и оценка технического состояния гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации. Нормы и требования [Текст]. - Введ. 2009-12-31.- Стандарт организации. - М. : НП ИНВЭЛ, 2009 - 64 с.
15СТО 17330282.27.140.021-2008 Контрольно-измерительные системы и аппаратура гидротехнических сооружений ГЭС. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования [Текст]. - Введ. 2008-0730.- Стандарт организации. - М. : ОАО РАО «ЕЭС России», 2008 - 36 с...