Система дистанционного контроля и управления кранового узла по радиоканалу с автономным питанием (СДКУ-РК)

Назначение

 

Система предназначена для передачи команд телеуправления и приёма сигналов контроля телеизмерений по радиоканалу в нелицензируемом диапазоне частот.

 

 

Основные функции

 

  • прием команд «открыть», «закрыть», «телеизмерение» от САУ по RS‑485, либо команд «открыть», «закрыть» по дискретным входам;
    • передача указанных команд с КШ на узел ЭПУУ краном;
    • осуществления контроля выполнения указанных команд, положения крана, исправности ЭПУУ и работоспособности основных узлов системы;
    • прием шкафом КШ от шкафа УК по радиоканалу значений телеизмерения двух аналоговых параметров газопровода в районе крановой площадки, данных о сопротивлениях цепей соленоидов, положении крана, сигнализации с последующей выдачей данных параметров по RS‑485 в САУ;
  • прием шкафом КШ от шкафа УК по радиоканалу данных об исправности цепей соленоидов, положении крана, сигнализации крановой площадки с последующей выдачей данных параметров по дискретным выходам в САУ (в случае «работы по дискретным входам/выходам»).

 

 

Структурная схема

 

СДКУ-РК обеспечивает управление:

  • до 10-ти кранов от САУ по RS-485;
  • до 4-х кранов по дискретным входам/выходам.

 

 

Конструкция

 

Конструктивно СДКУ-РК состоит из:

  • шкаф КШ (АВЛБ.422410.001);
  • шкаф УК (АВЛБ.422410.002);
  • мачта КШ (АВЛБ.301116.159);
  • опора УК (АВЛБ.301116.160);
  • антенна КШ;
  • антенна УК;
  • солнечная батарея.

 

 

Шкаф КШ


Шкаф КШ обеспечивает одновременную работу с удаленными кранами:

  • от одного до четырех, при управлении по дискретным входам/выходам с КП телемеханики (разъемы «Кран №1 – Кран №4», соответственно);
  • от одного до десяти, при управлении по интерфейсу RS‑485 (разъем «RS‑485») от САУ ГРС.


Шкаф КШ обеспечивает светодиодную индикацию состояния основных функциональных узлов системы и смежного оборудования по каждому из четырех кранов, в случае управления от КП телемеханики.

 

 

 

 

Технические характеристики шкафа КШ

 

 

 

Шкаф УК


Шкаф УК обеспечивает:

  • приём аналоговых сигналов 1– 5 В или 4 – 20 мА с двух датчиков и преобразование в 12-ти разрядный код;
  • приём дискретных сигналов «кран открыт», «кран закрыт» с блока конечных выключателей;
  • выдачу команд «открыть» и «закрыть» на ЭПУУ;
  • сбор диагностической информации.

 

Для минимизация энергопотребления в шкафу УК предусмотрено отключение от питающих напряжений функциональных узлов, которые не задействованы в данный момент работы.
Выбран контролер заряда с минимальным собственным потреблением. Аккумулятор, емкостью 10 Ач*, 24 В, обеспечивает работу шкафа при количестве последовательных «дней без солнца» не более 10-ти. Для поддержания заряда АКБ выбран солнечный модуль, мощностью 80 Вт*.

В зависимости от месторасположения данные параметры могут быть изменены.

 

 

 

Технические характеристики шкафа УК

 

** Определяется картой заказа

 

 

Радиоканал


Для организации обмена по радиоканалу использованы радиотрансиверы с режимами пониженного энергопотребления; выбран протокол обмена по радиока-налу, позволяющий в период отсутствия обмена «отключать» не только передатчик, но и приемник радиотрансивера.

Обмен осуществляется раз в 2,3 с, при этом со стороны шкафа КШ выдается запрос на соответствующий шкаф УК (используя адресное разделение). Получив запрос шкаф УК формирует и выдает ответную посылку, после чего радиотрансивер шкафа УК переходит в режим низкого потребления.

 

Для повышения помехоустойчивости обмена по радиоканалу применены:

  • алгоритм прямой коррекции ошибок;
  • фильтрация по длине пакета;
  • сравнение контрольной суммы;
  • повтор команды.

 

 

Технические характеристики радиоканала

 

 

 

Разделение каналов

  • частотное
  • временное
  • кодовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режимы работы системы

 

* Периодичность контроля

** Не более

 

Команды на перестановку имеют высший приоритет по сравнению с командой «телеизмерение».
Задержка выполнения команд, вносимая системой:

  • номинальная — 4,7 сек;
  • максимальная — 6,9 сек.

 

 

Преимущества

 

  • низкая мощность потребления от автономного источника питания < 0,3 Вт;
  • малые объемно-массовые характеристики;
  • быстрое время реакции на команду 4,7 – 6,9 сек;
  • доля импорта в себестоимости < 10 % (радиотрансивер, плата КШ, плата УК, мачты, программное обеспечение собственной разработки и производства).

 

 

Условия эксплуатации


Система обеспечивает штатное функционирование при:

  • не более 2-х перестановок крана в месяц;
  • не более 10-ти последовательных «дней без солнца»;
  • климатических условиях холодного и умеренного климата.

 

 

 

Антенно-мачтовое устройство на территории ГРС

Заведение ВЧ-кабеля
в здание ГРС

Установка шкафа КШ (контроллер-шлюз) в здание ГРС

Пример расположения на крановой площадке