Централизованная система мониторинга и сигнализации
Централизованная система мониторинга и сигнализации -
ЦСМ(Centralized Monitoring and Alarm System)предназначенадля:
непрерывного контроля судовых технологических процессов, «жизненно важных» с точки зрения безопасности судна и выполнения его целевой функции;
выработки предупреждений о явлениях и ситуациях, требующих вмешательства оператора.
В перечень решаемых ЦСМ задач входят:
постоянное наблюдение с целью обнаружения чрезвычайных событий (пожар, дым, водотечность корпуса и др.);
надзор за состоянием объектов, препятствующих развитию чрезвычайных событий (водонепроницаемые, пожарозащитные двери, люковые закрытия и др.);
непрерывный контроль работы главных средств управления (рулевого устройства, главной движительной установки);
слежение за функционированием вспомогательных судовых систем и механизмов;
другие виды мониторинга.
Касаясь требований к этой системе, необходимо отметить следующее:
количество типов аварийно-предупредительной сигнализации и их срабатывание должно бьггь как можно меньшим;
аварийно-предупредительные сигналы следует отображать таким образом, чтобы их причина и функциональные результирующие ограничения могли быть легко понятыми судоводителем;
ЦСМ должна хранить результаты мониторинга за определенное время с целью получения статистических оценок работы оборудования;
Оператору должна предоставляться возможность просмотра хранимой информации с целью ее анализа.
|
|
|
Результаты мониторинга могут использоваться для решения разных задач: для ознакомления с текущими значениями параметров работы оборудования, для анализа функционирования систем и механизмов за определенное время, для определения причины возникшей неисправности и т.д. Эффективность решения этих задач существенно зависит от наличия в ЦСМ информационного фильтра. Только предоставление оператору возможности вызывать важную для рассматриваемой задачи информацию и получать ее в концентрированной легко понятной форме обеспечивает эффективное решение различных задач на основе данных мониторинга,
Состав системы.
ЦСМ может иметь самое разнообразное построение. Это зависит от того, имеются ли на судне локальные устройства мониторинга, контроля, диагностики, какие и сколько. При наличии таких локальных устройств центральная система должна обеспечивать возможность управления их данными:
включать или выключать сигнализацию,
по требованию судоводителя представлять подробную информацию о процессе, контролируемом локальным устройством.
Если работа какого-то важного оборудования не отслеживается локальным устройством мониторинга, контроля или диагностики, то функции по надзору за ним должна выполнять ЦСМ.
|
|
|
В состав ЦСМ обычно входит процессор, управляющий сбором и обработкой информации, интерфейсные устройства, средства отображения и сигнализации, программное обеспечение.
Для представления тревожных сообщений и результатов мониторинга ЦСМ может иметь свой дисплей и/или использовать для этой цели устройства отображения других модулей. Так, например, для представления информации ЦСМ во многих интегрированных системах ходового мостика применяется коннинг дисплей. Он имеет три формы (экрана) отображения информации:
На переходе (Voyage Screen);
При швартовке (Berthing Screen);
Предупреждений (Alarm Screen).
В первых формах отображаются данные для вождения судна в двух видах акваторий. Третья форма служит для сообщений о неполадках в контролируемом оборудовании и предупреждений о возможности их возникновения.
С целью слежения за подконтрольным оборудованием и для поддержания их нормального режима работы локальные устройства мониторинга, контроля и диагностики снабжаются:
датчиками параметров рабочих прсщессов,
блоком мониторинга,
устройством управления и отображения,
|
|
|
модулем обеспечения работоспособности.
Датчики информации. Возможность осуществления высококачественного мониторинга связана в первую очередь с применением точных, надежных, помехоустойчивых датчиков информации. Надежность датчиков особенно актуальна для судовых процессов, протекающих в условиях агрессивного влияния на оборудование морских условий. Среди появившихся новых измерительных устройств для контроля судовых технологических процессов можно назвать основанные на измерении сопротивлений высоконадежные приборы для определения высоты уровней в цистернах, датчики рабочих параметров главного двигателя и другие.
Модуль мониторинга управляет съемом показаний датчиков и осуществляет непрерывное слежение за параметрами работы подконтрольного оборудования.
Модуль обеспечения работоспособности в определенном объеме (в полном, или, чаще всего, в ограниченном) выполняет задачи:
тестирования работы программного обеспечения подконтрольной системы,
диагностики состояния этой системы и подключенных к ней устройств,
защиты подконтрольной системы от поломок, выявления и диагностики неисправностей,
восстановления работоспособности подконтрольной системы.
|
|
|
10.3. Мониторинг с целью обнаружения чрезвычайных событий.
Целью этого постоянного наблюдения является обнаружение пожара, дыма, опасных газов в жилых, служебных и грузовых помещениях, выявление фактов поступления воды в корпус, обнаружение других опасных явлений, а также контроль состояния водонепроницаемых, пожарозащитных дверей и других объектов, препятствующих развитию чрезвычайных событий.
Противопожарная сигнализации(Firedanger). Анализируя информацию систем противопожарной сигнализации и мониторинга, ЦСМ звуковым сигналом и индикацией на экране сообщает о случаях, когда температура в том или ином помещении поднялась выше предельной, или о наличии дыма, либо нажатой кнопке пожарного извещателя, с указанием места расположения источника информации.
Мониторинг уровней льял(Bilgemonitoring) служит- для контроля уровней воды в льялах.
На основе анализа измеряемых значений производится сигнализация о превышении водой в льялах порогового уровня. Ряд систем в этом случае автоматически запускает насос для откачки воды.
Мониторинг нагрузок на корпусе(Hullstressmonitoring). Эта задача состоит в обеспечении капитана и штурманского состава в реальном времени информацией о параметрах качки и нагрузках на корпусе в процессе рейса и в течение погрузочных/разгрузочных операций.
По результатам мониторинга вырабатываются предупреждения о приближении контролируемых параметров к предельным значениям, и производится сигнализация о появлении опасных значений.
Мониторинг открытий корпуса(Statushullopenings) служит для обеспечения контроля положения аппарелей, люковых закрытий, водонепроницаемых, пожаронепроницаемых и других автоматически открываемых/закрываемых дверей.
Контроль работы главных средств управления.
Мониторинг рулевого устройства(Steeringgearmonitoring). При контроле рулевого устройства отслеживаются:
параметры работы гидравлического оборудования (наличие масла, его температура и давление),
наличие, параметры электропитания компонентов рулевого привода,
положение руля,
параметры работы системы дистанционного управления рулевым приводом.
На основе анализа результатов мониторинга производится сигнализация:
об утечке масла,
температуре и давлении масла, выходящих за допустимые пределы; о прекращении питания рулевой машины и/или авторулевого; о выходе из строя АР или о неполадках в его электропитании, которые могут влиять на безопасность функционирования;
об отсутствии сигнала датчика АР или о низком качестве его информации, которое может влиять на работоспособность АР; об отклонениях от курса, превышающих заданный предел.
В случае выхода из строя основного источника питания силовой установки рулевого привода автоматически подключается питание от аварийного либо другого резервного источника электроэнергии, установленного в румпельном отделении.
Мониторинг главной движительной установки(Mainenginemonitoring) состоит в непрерывном отслеживании параметров процессов главного двигателя и его вспомогательного оборудования. Для возможности контроля работы и диагностики состояния, главный двигатель и его вспомогательные системы и устройства снабжается большим числом датчиков информации. Они измеряют частоту вращения гребного вала, скорость изменения этой частоты, давление надувочного воздуха, температуру выхлопных газов и деталей цилиндропоршневой группы, а также другие параметры ГДУ.
Современные системы сигнализации и мониторинга ГДУ производят ежесекундный опрос многочисленных датчиков рабочих параметров главного двигателя и его вспомогательных систем. Текущие значения основных рабочих параметров непрерывно представляются судоводителю. Обеспечивается возможность по требованию просмотреть другие контролируемые величины.
Когда главный двигатель снабжен системой диагностики, результаты предыдущих измерений всех датчиков запоминаются с интервалом опроса за промежуток времени, который может достигать 12 часов и более. Они составляют достаточный материал для анализа и прогнозирования состояния главной движительной установки.
На основе полученного материала производятся различные виды анализа цилиндропоршневой группы и другого оборудования главного двигателя. Это дает возможность по результатам анализа наглядно характеризовать процессы ГДУ в виде скользящих графиков, различного вида диаграммами, а также анимационными схемами работы систем и механизмов.
Прогнозирование будущих значений рабочих процессов позволяет заблаговременно наметить мероприятия, чтобы избежать нежелательного состояния ГДУ. В современных системах обеспечения работоспособности главной пропульсивной установки для этой цели имеются «генераторы» рекомендаций. Они на базе текущего прогноза по ходу работы автоматически выдают судоводителю советы о действиях, которые следует предпринять для обеспечения нормальной работы ГДУ.
Непрерывный мониторинг и диагностика состояния главной движительной установки позволяют вовремя обнаружить ненормальности в ее работе. Для диагностики причины неполадок в современных системах обеспечения работоспособности ГДУ применяются специальные методы.
В случае определенного вида неполадок модулем защиты двигателя автоматически принимаются меры, предупреждающие поломку главного двигателя. Это достигается:
введением в действие соответствующего резервного агрегата и
остановкой неисправного;
изменением режима работы на облегченный;
остановкой главного двигателя.
В современных ДАУ для диагностики будущих состояний системы и неполадок, для выработки рекомендаций по обеспечению нормальной работы, для защиты от поломок и восстановления работоспособности используются интеллектуальные «открытые» экспертные системы. «Открытость» обеспечивает возможность дополнения базы знаний экспертной системы новыми сведениями о причинах возникающих неполадок и методах их предупреждения.
Наблюдение за судовыми системами и другие виды мониторинга.
Контроль судовых систем. К судовому вспомогательному оборудованию относятся судовые системы и ряд других технических средств.
Судовой системой принято называть совокупность элементов (напорные средства, цистерны, танки или резервуары, трубопроводы, арматура, приводы управления), предназначенную для перемещения жидкостей или газов, поддержания заданного давления или температуры.
Вспомогательное оборудование разделяют на системы главной движительной установки (топливную, смазки, охлаждения, пусковую) и системы для общих нужд судна (балластную, удаления трюмной воды, тушения пожара, питьевой, мытьевой, отработанной воды, вентиляции судовых помещений и т.п.). Наблюдение за этими вспомогательными системами включает слежение за уровнем жидкости в танках, надзор за работой напорных средств и их питанием, контроль давления (температуры) жидкостей в трубопроводах.
Мониторинг работы насосов (Flood/Pumpsmonitoring).
Производится путем контроля параметров работы, электропитания, давления в трубопроводах.
Мониторинг уровней в танках(Tanklevelmonitoring). Для определения уровня жидкости в танках созданы различные датчики. В качестве примера приведем наиболее эффективный из них - высоконадежный датчик, основанный на измерении сопротивления. Он имеет основу в виде частично изолированной узкой полосы из нержавеющей стали с расположенной вдоль фронтальной части полосы позолоченной пластиной. По всей длине вокруг полосы имеется спиральная обмотка из никелиево-хромовой стали. Полоса вместе с обмоткой помещена в герметичный специальный чехол.
Длина датчика соответствует высоте танка и может превышать 30 м. Обмотка датчика касается позолоченной пластины только при наличии гидростатического давления на чехол датчика. Выше уровня жидкости обмотка не имеет контакта с полосой и ее сопротивление пропорционально величине непогруженной части датчика. По измерениям этого сопротивления и производится определение высоты уровня в танке.
Основанные на измерении сопротивления датчики могут использоваться при определении уровней в танках для различных жидких грузов, топлива, машинного масла, питьевой, технической, отработанной воды и балласта, а также для определения осадки судна.
Для предупреждения о возможности переполнения, цистерна в верхней своей части может снабжаться коротким дополнительным датчиком, специально предназначенным для сообщения о высоком уровне жидкости.
При мониторинге уровней в танках производится опрос датчиков и анализ результатов измерений. Имеется возможность отображать результаты мониторинга в наглядном виде. При заполнении танков обеспечивается сигнализация о достижении высокого уровня наполнения для предотвращения перелива.
Другие виды мониторинга. Кроме приведенных выше выполняются и другие виды контроля судового оборудования: мониторинг микроклимата грузовых помещений, состояния аккумуляторных батарей и т.д.
Мониторинг микроклимата грузовых помещений.(Temperatureandhumiditymonitoring) применяется для непрерывного контроля микроклимата грузовых помещений с целью своевременной вентиляции трюмов для избежания повреждения груза. По результатам мониторинга система сигнализирует о выходе параметров микроклимата за допустимые пределы и вырабатывает предупреждения при приближении их значений к предельно допустимым.
Мониторинг с помощью телекамер(CameracontrolTV- CCTV). Необходимо отметить и вид мониторинга путем записи в памяти изображений телекамер, контролирующих на судне те или иные помещения, оборудование или груз. Этот вид обеспечения безопасности позволяет судоводителю периодически просматривать требующие надзора объекты непосредственно из штурманской рубки, а также автоматически осуществлять запись результатов мониторинга на электронном носителе. Системы телевизионного контроля уже применяются на судах с целью обеспечения безопасности.
Список используемой литературы
1. Вагущенко Л.Л. Интегрированные системы ходового мостика. Одесса, Латстар, 2003г.-168с.
2. Вагущенко Л.Л. Стафеев А.М. Автоматизация судовождения. Учебник. ОГМА, 1994г, 355с.
3. Вагущенко Л.Л. Стафеев А.М Судовые автоматизированные Системы навигации.М.Транспорт, 1980г.-187с.
4. Родионов А.Н. Автоматизация промыслового судовождения. Учебник для вузов. М., Транспорт, 1983г.- 216с.
Николай Иванович Величко
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 354; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!