В газовой отрасли России сегодня активно внедряются автоматизированные системы управления транспортировкой и распределением газа, учета потребления газа, безопасности и т.д. Одна из задач, которые необходимо решать при организации данных систем, - организация передачи информации и управляющих сигналов на исполнительные устройства. В настоящий момент для этих целей используется проводные линии связи, которые имеют ряд существенных недостатков:
- Необходимость выполнения монтажно-строительных работ по прокладке линий связи; в ряде случаев – при оснащении уже существующих объектов, прокладка проводных линий не желательна, а зачастую – просто невозможна
- Необходимость использования раздельных линий связи для управления исполнительными устройствами и передачи информации
- Снижение надежности работы всей системы в целом за счет использования большого количества элементов системы и возможности механического повреждения линий связи
- Наличие дополнительных затрат по обслуживанию линий связи
В последнее время в качестве альтернативы проводным линиям связи все чаще начинают применяться беспроводные каналы связи, позволяющие передавать информацию на нелицензируемых частотах. Процесс передачи информации достаточно хорошо отлажен, а вот вариант управления исполнительными устройствами по радиоканалу не используется из-за отсутствия исполнительных механизмов с малым энергопотреблением.
Применение исполнительных устройств с автономным питанием и приемом управляющих сигналов по радиоканалу, с возможностью совмещения передачи информации и управления, позволит решить ряд типичных проблем.
Автоматизированные системы безопасности. Устраняются проблемы, связанные с прокладкой цепей «сигнализатор-клапан», наличие стен и перегородок не ухудшает качество работы и позволяет осуществлять подключение нескольких датчиков загазованности, а так же пожарных датчиков температуры и задымления, в соответствии с требованиями ФЗ №123 от 04.07.2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», к одному клапану, что дает возможность применять данные системы на крупных объектах и создавать совмещенные системы газовой и пожарной безопасности. Кроме того, может быть предусмотрено дистанционное управление работой клапана при помощи компактного пульта ДУ (на расстоянии до 200 м).
Системы учета расхода газа. В соответствии с федеральным законом №261 от 23.11.2009 года, все потребители газа, в том числе и бытовой сектор, до 1 января 2012 года должны быть оснащены приборами коммерческого учета газа. Все большее распространение получают и автоматические системы коммерческого учета газа (АСКУГ). Существующие на рынке АСКУГ позволяют осуществлять только функции сбора и передачи информации о газопотреблении, что достаточно при работе с крупными потребителями газа (промышленными предприятиями). Однако при установке системы АСКУГ в бытовом секторе возникает задача отключения подачи газа злостным неплательщикам. Эффективно решить данную проблему можно с применением радиоуправляемых клапанов, так как они дают возможность перекрывать подачу газа по команде от сигнализатора загазованности, а система АСКУГ – передавать информацию об обнаружении утечки газа на диспетчерские пункты ГРО. Это обеспечит своевременный выезд аварийных служб, даже при отсутствии жильцов в квартире, а значит, и повысит уровень безопасности использования газа в бытовом секторе.
Системы дистанционного контроля и управления. В применяемых на сегодня системах газовой безопасности (автоматизированный отсечной клапан плюс набор датчиков загазованности, задымленности, температуры) осуществляется перекрытие подачи газа при возникновении аварийной ситуации, что является необходимым, но далеко не достаточным условием обеспечения безопасного использования газа. Достаточное условие – своевременное принятие мер по устранению причин, вызывающих утечку газа. Для этих целей система сможет быть дополнена GSM-модемом. Связь GSM-модуля с компонентами системы осуществляется по радиоканалу, что позволяет произвести монтаж системы на объекте (многоквартирные дома, коттеджи, офисные здания) без сверления и долбления стен и перегородок. Передача информации о состоянии системы и команд исполнительным устройствам производится через телефон мобильной связи (голосовые или SMS-сообщения).
Для решения данных проблем ООО «Перспективные магнитные технологии и консультации» (г. Троицк) был разработан, сертифицирован и запатентован принципиально новый двустабильный энергонезависимый радиоуправляемый газовый клапан КГДЭУ, не имеющий мировых аналогов. Данный клапан может использоваться в системах автоматизированного учета газа, газораспределения и безопасности, рабочая среда – природный газ, ГОСТ 5542-87, сжиженный газ, ГОСТ 20448-90, и другие не агрессивные газы.
Оптимизация решений по устройству клапана и применение высокоэнергетических наноструктурированных постоянных магнитов позволили добиться двустабильности клапана. Магнитная система рассчитана и спроектирована таким образом, что в любом из двух состояний клапана не требуется дополнительных энергозатрат, а поддержание стабильности обеспечивается полем постоянных магнитов.
Имея технические характеристики, аналогичные используемым сегодня электромагнитным клапанам с внешним подводом энергии, КГДЭУ имеет значительно меньшую энергию потребления: 10мкА, при применении источника питания от 3 до 5 В, что позволяет запитывать его от встроенного источника питания, время непрерывной работы которого составляет не менее пяти лет. Для этого достаточно одной литиевой батарейки типа АА – аналогичной тем, что устанавливаются в обычный пульт телевизора, но с большим температурным диапазоном и несколько большей емкостью.
У клапана широкие возможности взаимодействия с внешними приборами и устройствами – электронная схема управления клапаном и программа его микроконтроллера обеспечивают совместную работу со всеми известными типами газосигнализаторов, электронных счетчиков газа, а так же компьютерными системами, в том числе могут контролироваться и управляться посредством брелока (до 200 м) и SMS-сообщений с использованием GSM-модуля.
При потенциальной возможности работы клапана с любыми типами газосигнализаторов наиболее оптимальный вариант – совместное использование с уже известным и хорошо зарекомендовавшим себя газосигнализатором СГГ 10-Б производства ФГУП СПО «Аналитприбор» (г. Смоленск). Данный сигнализатор имеет модификации со встроенными радиомодулями и позволяет не только управлять клапанами, но и организовывать системы сбора информации о загазованности объекта, для чего они комплектуются блоком сбора и передачи информации БСП. Передача, в зависимости от применяемого модуля, может осуществляться как по GSM-каналу, так и по проводным линиям связи по RS485. К тому же СГГ10-Б – это последняя отечественная разработка, соответствующая принятому и действующему сегодня основному документу, регламентирующему технические характеристики сигнализаторов топливных газов: ГОСТ Р ЕН 50194-2008, а также Европейскому стандарту EN501194:2000.
На базе ФГУП СПО «Аналитприбор» в полном объеме проведены стендовые испытания совместной работы клапана и газосигнализатора при управлении по радиоканалу. Получены положительные результаты, позволяющие использовать газосигнализатор СГГ 10-Б с клапаном КГДЭУ со 100% гарантией безопасности.
На ФГУП СПО «Аналитприбор» завершается разработка модификации газосигнализатора СГГ10-Б с автономным энергоснабжением. Внедрение этой модификации в сочетании с клапаном КГДЭУ позволит перейти на новую ступень в развитии систем безопасности в газовом хозяйстве.
Скачать статью в формате *.pdf
