Создание сотовой системы контроля, повышающей безопасность при обслуживании и эксплуатации газовых систем за счет контроля расходомера и датчиков давления

Создание сотовой системы контроля, повышающей безопасность при обслуживании и эксплуатации газовых систем за счет контроля расходомера и датчиков давления

Барабанов В. Г. , Евдокименко О. В.

1 Барабанов Виктор Геннадьевич /Barabanov Viktor Gennadevich - кандидат технических наук, доцент;

2Евдокименко Олег Владимирович /Evdokimenko Oleg Vladimirovich - студент, кафедра автоматизации производственных процессов,

Волгоградский государственный технический университет, г. Волгоград

Аннотация: в статье рассматриваются вопросы безопасности при использовании газа в бытовых условиях. А также построение «сотовой» системы контроля утечки, неравномерности расхода газа и нарушения герметизации в транспортных магистралях или в бытовых приборах. Для контроля предполагается использовать современные системы и дискретные датчики давления.

Ключевые слова: измерения, газоанализатор, расход газа, расходомер, система безопасности при эксплуатации газового оборудования.

Одним из приоритетных видов топлива в современном мире является газ. Но использование газа, эксплуатация газового оборудования без надлежащего контроля и человеческого фактора может привести к критическим последствиям.

По статистике из-за аварий бытового газового оборудования погибает множество человек. Это говорит о том, что все законодательные инициативы были направлены на экономический фактор, и совсем забыли о человеческом факторе, о технической безопасности магистралей и несоответствии контрольного оборудования.

На проблему безопасности использование газового оборудования надо смотреть с точки зрения:

а) длительности использования газовых труб, среды их использования,

б) срока использования и самих газовых приборов.

По мнению специалистов, срок эксплуатации более 30 % бытовых газовых плит и колонок - более 40 лет. Также обратим внимание, что в домах жилого и общественного использования нет приборов контроля загазованности помещений и контроля утечки газа.

Исходя из вышеизложенного, предлагается разработать и создать сотовую систему контроля загазованности и утечки газа в жилых и производственных помещениях.

Необходимо использовать газоанализатор - измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов. Различают два вида газоанализаторов: ручного и автоматического действия.

Наиболее подходящие приборы - основанные на физических методах анализа, включающие вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.). Термохимические, основанные на измерении теплового эффекта реакции каталитического окисления (горения) газа, применяют главным образом для определения концентраций горючих газов (например, опасных концентраций окиси углерода в воздухе). Электрохимические позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Фотоколориметрические, основанные на изменении цвета определённых веществ при их реакции с анализируемым компонентом газовой смеси, применяют, главным образом, для измерения микроконцентраций токсичных примесей в газовых смесях — сероводорода, окислов азота и др. Хроматографические наиболее широко используют для анализа смесей газообразных углеводородов [3].

Также газоанализаторы способны обеспечить контроль концентрации газов в режиме реального времени. Прибор - анализатор модели F10 - может быть также дублирующей системой расходомера, датчиков давления, а также определяет негерметичность газового оборудования и обладает интерфейсом для передачи данных на контрольный пункт.

На рисунке 1 показана блок-схема управления системой безопасности при эксплуатации газового оборудования. Блок-схема включает в себя: датчики давления «Метран-150», расходомер «Метран-350», ЭБУ (микропроцессор) R67-01-R110-2004/04/CE (устанавливается в подъезд жилого помещения), газоанализатор модели F10 (устанавливается в подъезде дома и является дублирующей системой), аналого-цифровой преобразователь, индикатор и динамик (световой и звуковой сигналы в случае аварийности), панель управления (задаются эксплуатационные параметры), часы-таймер реального времени, флэш-память, электропневматические клапана, блок питания, схему управления клапанами, систему «Глонасс» (для определения места аварии).

Датчик давления 1, установленный после расходомера, контролирует рабочее давление жилого помещения или многоквартирного дома, в случае падения давления (аварийной ситуации) датчик перекрывает доступ газа в помещение. Датчик 2 установлен в каждой квартире, и в случае падения давления перед газовыми приборами он также сигнализирует об аварийной ситуации и перекрывает клапан доступа в квартиру. Так как система связана с системой «Глонасс», то при аварийности дает точный маршрут ремонтным бригадам.

Рис. 1. Схема управления системой безопасности при эксплуатации газового оборудования

Такая система должна значительно повысить безопасность использования газа, а также позволяет избежать вмешательства человеческого фактора.

Литература

1. Барабанов В. Г. Автоматизированный стенд для контроля качества запорной и распределительной газовой аппаратуры. / Барабанов В. Г. // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2008. - № 2, вып. 1. - С. 59-66.

2. Барабанов Г. П. Устройство для автоматизированной поверки датчиков давления. / Барабанов Г. П., Барабанов В. Г., Добрынин Ф. Г. // Известия ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении». Вып. 11: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2014. - № 8 (135). - С. 57-59.

3. Джесси Рассел Газоанализатор. Москва: Книга по Требованию, 2012 г.