Назначение
Система контроля уровня воды Филиала ОАО «РусГидро»-«Волжская ГЭС» (СКУВ) предназначена для измерения уровней воды в точках контроля верхнего (ВБ) и нижнего (НБ) бьефов и передачи результатов измерений в смежные автоматизированные системы для отображения и архивирования информации.
Описание
СКУВ Волжской ГЭС представляет собой двухуровневую измерительную систему с централизованным управлением и с дистанционной передачей показаний в смежные автоматизированные системы.
Основными задачами СКУВ являются сбор и диагностическая обработка информации об измеренных значениях уровня воды, контроля исправности датчиков, обеспечение интерфейсов доступа к этой информации.
Контрольные точки измерения уровней воды в системе:
- колодец в разделительной стенке верхнего бьефа левого берега (ВБ-ЛБ);
- колодец в подпорной стенке нижнего бьефа правого берега (НБ-ПБ).
СКУВ имеет двухуровневую структуру.
Первый (нижний) уровень - измерительное оборудование - зонды с входящими в их состав датчиками измерения уровня воды и кабели связи со вторым уровнем системы по интерфейсу с протоколом PROFIBUS-РА.
Второй уровень - средства приема и передачи данных, состоящие из устройств преобразования сигналов (УПС1 и УПС2) и программируемого логического контроллера нижнего уровня (КНУ) на базе устройств распределенного ввода-вывода ET 200M. УПС1 и УПС2 преобразуют интерфейс PROFIBUS-РА в PROFIBUS-DP и передают данные в КНУ.
КНУ осуществляет циклический опрос датчиков измерительных зондов (цикл опроса 180 с), диагностику неисправностей датчиков и передачу измерительной информации в смежные автоматизированные системы (АКСУ ГА (автоматизированная комплексная система управления гидроагрегатами) и СТИТС (система телеизмерений и телесигнализации)) по цифровым интерфейсам (PROFIBUS-DP, MODBUS RTU, SIMATIC S7).
В качестве первичных измерительных преобразователей используются уровнемеры микроволновые бесконтактные типа VEGAPULS 62 (Госреестр № 27283-12), установленные в зондах, специально разработанных для каждой точки контроля.
Для получения уровней в отметках Балтийской системы высот, уровнемеры VEGAPULS 62 осуществляют пересчет путем сложения измеренных значений уровня с расстояниями от базовых плоскостей уровнемеров до нулевой отметки ГЭС.
Структурная схема системы контроля уровня воды Филиала ОАО «РусГидро» «Волжской ГЭС» показана на рисунке 1.
Рисунок 1 Структурная схема системы контроля уровня воды Филиала ОАО «РусГидро»-«Волжская ГЭС»
Программное обеспечение (ПО) СКУВ состоит из встроенного ПО уровнемеров VEGAPULS 62, являющегося метрологически значимым (см. его идентификационные данные в таблице 1). ПО контроллеров КНУ и преобразователей сигналов УПС1 и УПС2.
Все метрологически значимые вычисления выполняются ПО уровнемеров, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО.
Таблица 1 Идентификация ПО СКУВ
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии | Цифровой идентификатор ПО | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО радарного уровнемера VEGAPULS 62 | Sensor software -VEGAPULS series 60 with electronics Profibus PA | 4.5.0 | 2BCA 1E6E | CRC64 |
ПО контроллеров КНУ и преобразователей сигналов УПС1 и УПС2 не позволяет вносить изменения в ПО. Для защиты конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в системе предусмотрен физический контроль доступа
(запираемые помещения и шкафы, доступ к которым требует авторизации) и программная защита от несанкционированного доступа к настройкам уровнемеров VEGAPULS 62 (паролем) и контроллера с классом «С» защиты ПО по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2 Основные метрологические и технические характеристики системы
| Наименование ИК | Контрольная точка ИК (место установки датчика) | Измеряемый перепад уровня, м | Базовая плоскость уровнемера в Балтийской системе высот*, м | Диапазон измерений ИК в Балтийской системе высот, м | Тип, заводской номер датчика |
| Уровень воды в верхнем бьефе (ВБ-ЛБ) | в колодце в разделительной стенке верхнего бьефа (ВБ-ЛБ) | 0 - 10 | 17,836 | от 17,836 до 7,836 | VEGAPULS 62 № 21966915 |
| Уровень воды в нижнем бьефе (НБ-ПБ) | в колодце в подпорной стенке нижнего бьефа (НБ-ПБ) | 0 - 15 | 1,240 | от 1,240 до минус 13,760 | VEGAPULS 62 № 21966914 |
* расстояние от базовой плоскости радарного уровнемера до нулевой отметки ГЭС уточняется по результатам нивелирования.
Пределы абсолютной погрешности измерения уровня воды ±10 мм (в рабочем диапазоне температур).
Рабочие условия применения компонентов системы.
температура окружающего воздуха, °С от 0 до плюс 40
относительная влажность, % от 5 до 95
атмосферное давление, кПа от 84,0 до 106,7
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- первичные измерительные преобразователи, контроллер, входящие в состав системы согласно проекту;
- предустановленное программное обеспечение уровнемеров;
- комплект эксплуатационной документации на систему;
- комплект эксплуатационной документации на компоненты системы;
- методика поверки «Система контроля уровня воды Филиала ОАО «РусГидро» -«Волжская ГЭС». Методика поверки».
Поверка
осуществляется по документу МП 53153-13 «Система контроля уровня воды Филиала ОАО «РусГидро» - «Волжская ГЭС». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в феврале 2013 г.
Перечень основного оборудования для поверки:
- дальномер лазерный Leica Disto A6; погрешность измерений ±1,5 мм в диапазоне от 0,05 до 30 м.
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведён в документе «Система контроля уровня воды Филиала ОАО «РусГидро» - «Волжская ГЭС». Методика измерений.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 Системы информационно-измерительные. Метрологическое
обеспечение. Общие положения.
РД 153-34.2-21.563-00 Правила учета стока воды на гидроэлектрических станциях
РД 153-34.2-21.564-00 Методические указания по учету стока воды на
гидроэлектрических станциях
Рекомендации к применению
- осуществление деятельности в области гидрометеорологии.
