Системи і датчики для контролю параметрів зовнішнього середовища
Виконала: ст. гр. 1АМ-01
Баковська Н.О.
Перевірив: Шабатура Ю.В.
2003
Зміст
Вступ
Моніторинг як система спостереження і контролю навколишнього середовища
2. Системи радіаційного контролю
а) Автоматизована система контролю радіаційної обстановки (АСКРО)
в) Спектрометричний пост контролю (СПК)
г) Пост контролю забруднення повітряного середовища
д) Технічні пристрої системи АСКРО
е) Засоби контролю радіаційної обстановки СКРО-01
3. Вимірювальні перетворювачі температури і вологості
а) Вимірювальні перетворювачі температури і вологості серії ИПТВ 056
б) Вимірювальні перетворювачі температури і вологості серії ИРТВ 5215
4. Перетворювачі вимірювальні тиску
а) Перетворювачі вимірювальні тиску АИР 2 - інтелектуальні датчики нового покоління
Висновок
Список використаної літератури:
В ступ
В наш час, як ніколи раніше, став актуальним контроль за параметрами зовнішнього середовища. Це - наслідок багатьох причин. З одного боку, це наростання екологічних кризи навколишнього середовища. Забруднене природне середовище може негативно впливати на "реципієнтів" (людей, промислові , транспортні і житлово-комунальні об'єкти, сільськогосподарські угіддя, ліси, водойми і т.п.). Ці негативні впливи виявляються в основному в підвищенні захворюваності людей і погіршення їхніх життєвих умов, у зниженні продуктивності біологічних природних ресурсів, прискорення зносу будинків, споруджень і устаткування. Охорона навколишнього середовища і раціональне використання її ресурсів в умовах бурхливого зростання промислового виробництва стала однією з найактуальніших проблем сучасності. Саме тому, багато фірм кинуло всі свої сили на виробництво якісних приладів для контролю параметрів зовнішнього середовища, щоб слідкувати за станом середовища і запобігати його несприятливим змінам. З іншого боку, це науково-технічний розвиток, коли для впровадження нових технологій необхідно також контролювати температуру, вологість та інші параметри навколишнього середовища. Отже, ми бачимо невпинне зростання виробництва різноманітних систем і датчиків, призначених спеціально для контролю параметрів зовнішнього середовища. З кожним роком їх стає все більше і більше.
Моніторинг як система спостереження і контролю навколишнього середовища
Моніторинг – система спостережень, збирання, обробки, передачі, збереження та аналізу інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розроблення науково-обгрунтованих рекомендацій для прийняття рішень про запобігання негативним змінам стану довкілля та дотримання вимог екологічної безпеки.
У систему моніторингу повинні входити наступні основні процедури:
· виділення (визначення) об'єкта спостереження;
· обстеження виділеного об'єкта спостереження;
· складання інформаційної моделі для об'єкта спостереження;
· планування спостережень;
· оцінка стану об'єкта спостереження й ідентифікація його інформаційної моделі;
· прогнозування зміни стану об'єкта спостереження;
· представлення інформації в зручній для використання формі і доведення її до споживача.
Види моніторингу:
- медико-біологічний – контроль факторів, що пов’зані із здоров’ям людини;
- екологічний – контроль стану екосистеми;
- кліматичний – контроль за станом клімату.
Побудова постів контролю
Структурна схема
 |
Базовим пристроєм для побудови постів контролю (ПК) служить блок ПЗПД (пристрій збору і передачі даних). Разом з радіаційним датчиком типу УДРГ-50, датчиком вітру типу М-127м (М-128), автоматизованими датчиками контролю забруднення атмосфери, інформаційним табло "біжучий рядок" і іншими пристроями в різних їхніх сполученнях ПЗПД дозволяє створювати пости контролю різноманітного призначення. Можливість прийому ПЗПД із високою вірогідністю команд керування (інформації) з центра дозволяє будувати на його базі системи з дистанційним керуванням.
Найбільш розповсюдженим і дешевим є пост з 1 датчика УДРГ, блоку ПЗПД, встановленого в приміщенні без контейнера і підключеного до каналу зв'язку АТС. Приймаючи в увагу складність виділення окремого номера на місцях, ПЗПД може підключатися паралельно (крім факсів і модемів) до існуючого номера, не ущемляючи основного користувача.
Основні характеристики
| Характеристика | Значення |
| Кількість датчиків УДРГ-50 на один ПК із розширювачем | 1 або 2 до 10 |
| Мінімальна частота опитування без утрати даних | 1 раз у 5 діб |
| Електроживлення: від мережі змінного струму напругою, В від зовнішньої батареї напругою, В | від 180 до 240 від 9 до 14 |
| Час роботи в автономному режимі з каналом АТС, мес | 1 |
| Габаритні розміри (без контейнера), мм | 90 * 110 * 230 |
| Маса (без контейнера), кг | не більше 4,0 |
Пост контролю метеопараметрів складається з датчика метеопараметрів і блоку ПЗПД. Датчик вітру М-127м (М-128) підключається кабелем до блоку ПЗПД, що забезпечує фіксування даних через заданий інтервал часу, перетворення кодів, що надходять від датчиків, і передачу даних по запиті в центр.
Пост контролю параметрів навколишнього середовища складається з набору вимірювачів параметрів навколишнього середовища, що підключаються до блоку ПЗПД через частотні входи або порт RS 232. Дані записуються в пам'ять блоку ПЗПД. По запиту (команді) накопичені дані передаються по каналу зв'язку до користувача. У залежності від призначення засобів контролю програмне забезпечення блоку ПЗПД адаптується до поставленої задачі.
Інформаційне табло "біжучий рядок" підключається до блоку ПЗПД спеціальним кабелем і забезпечує вивід на екран інформації з його пам'яті (2 Кб) по закладеному алгоритму. Інформація для оперативного оповіщення через табло в ПЗПД може передаватися або набором тексту з центра, або заздалегідь підготовленими повідомленнями.
д) Технічні пристрої системи АСКРО
1. Датчик гамма-випромінювання УДРГ-50
Досвід створення систем у регіонах Росії показує першочергове забезпечення безперервного контролю гамма-випромінювання, що є основним показником радіаційної обстановки на території. Датчик гамма-випромінювання УДРГ-50 на основі газорозрядних лічильників призначений спеціально для АСКРО. Підключається датчик до апаратури, що реєструє, одним кабелем РК-50, по якому здійснюється низьковольтне живлення (5В) електричної схеми датчика і передача рахункових імпульсів до апаратури, що реєструє. Конструкція його рознімної частини дозволяє оперативно і без спеціального інструмента робити монтаж і заміну датчика в будь-який час року.
Пристрій збору і передачі даних (ПЗПД)
ПЗПД призначено для прийому, первинної обробки і передачі по каналу зв'язку (АТС, радіо, фізична пара) даних від датчиків фізичних величин. Є базовим пристроєм у складі ПК автоматизованих систем контролю різного призначення. Побудований на базі мікрокомп'ютера і може адаптуватися під набір датчиків, що підключаються, і вимірювальних пристроїв.
ПРИЗНАЧЕННЯ
Система призначена для стаціонарного контролю радіаційної обстановки на різних радіаційно небезпечних об'єктах і радіаційному моніторингу навколишнього середовища.
ОСОБЛИВОСТІ 
· Кожний блок детектування (БД) системи є окремим мережним пристроєм з унікальною адресою. Адреса пристрою задається при конфігуруванні системи штатними засобами
· Кожний БД забезпечує реєстрацію, обробку, збереження й передачу даних на верхній рівень
· Можливість підключення до кожного БД зовнішньої звукової й світлової сигналізації
· Можливість компонування систем довільної конфігурації з використанням одного загального кабелю
· Можливість вилученого доступу до кожного елемента системи
· Розвита система самодіагностики
· Гальванічна розв'язка всіх сигнальних і силових ліній зв'язку.
СТРУКТУРА
Система СКРО-01А має розподілену структуру і розділена на два рівні: верхній і нижній. Нижній рівень забезпечує вимірювання потужності амбієнтного еквівалента дози гамма-нейтронного випромінювання, об'ємної активності аерозолів у повітрі, поверхневого забруднення альфа -, бета-ізотопами, збір, первинну обробку й збереження значень контрольованих параметрів, місцеву сигналізацію й обмін інформацією з верхнім рівнем. Верхній рівень забезпечує збір і відображення інформації, деталізацію повної мнемосхеми контрольованого об'єкта, ведення поточного архіву й архіву тривог, протоколювання даних і обмін інформацією з нижнім рівнем.
КОМПЛЕКТ СИСТЕМИ
Система комплектується перерахованими нижче пристроями відповідно до конкретної задачі і має можливість розширення й модифікації. Для контролю транспорту й персоналу до складу системи можуть бути включені радіаційні монітори "ЯНТАР", а для контролю рідких проточних середовищ – радіометр-спектрометр РСКВ-01. Додаткових програмно-апаратних засобів у даному випадку не потрібно.
| Найменування і позначення виробу | Призначення виробу |
| Блок локального контролера БЛК-01 | Організація розподіленого пункту радіаційного контролю з блоками детектування БДГ-02, БДН-01 і БДБ-02: вимірювання, збір, відображення і збереження даних вимірів БД. При підключенні зовнішнього комп'ютера: доступ до даних архіву БЛК-01 і БД, до параметрів установок БД |
| Блок локального контролера БЛК-01-01 | Організація локального пункту радіаційного контролю з БД БДГ-02, БДН-01 і БДБ-02: вимір і відображення даних вимірів БД. При підключенні зовнішнього комп'ютера: доступ до даних архіву і до параметрів установок БД |
| Блок живлення і комутації БПК-01 | Забезпечення живлення і комутації БД БДГ-02, БДН-01 і БДБ-02. При підключенні зовнішнього комп'ютера: доступ по інтерфейсу RS-485 до даних архіву і до параметрів установок БД |
| Блок живлення і комутації БПК-02 | Забезпечення живлення і комутації БД БДГ-02, БДН-01 і БДБ-02. При підключенні зовнішнього комп'ютера: доступ по інтерфейсу RS-232C до даних архіву і до параметрів установок БД |
| Блок детектування гамма-випромінювання БДГ-02 | Вимір ПЕД фотонного випромінювання, збереження результатів вимірів в архіві БД |
| Блок детектування нейтронного випромі-нювання БДН-01 | Вимір ПЕД нейтронного випромінювання, збереження результатів вимірів в архіві БД |
| Блок детектування бета-випромінювання БДБ-02 | Вимір щільності потоку бета-випромінювання, збереження результатів вимірів в архіві БД |
| Блок сигналізації БС-01 | Видача світлової і звукової сигналізації - при використанні з БД |
АВТОМАТИЗОВАНЕ РОБОЧЕ МІСЦЕ (АРМ) ОПЕРАТОРА - призначене для керування режимом роботи елементів системи нижнього рівня й відображення інформації.
МОЖЛИВОСТІ
· Формування й перегляд структурної схеми об'єкта
· Керування параметрами пристроїв системи
· Представлення отриманої інформації у табличному й графічному виді
· Сигналізація при одержанні тривожних подій
· Генерація звітів
ДАТЧИК ГАММА-ВИПРОМІНЮВАННЯ БДГ-02 (БДГ-01)
ПРИЗНАЧЕННЯ
Безперервний контроль ПЕД гамма-випромінювання.
| Детектор | Лічильник Гейгера-Мюллера |
| Діапазон виміру ПЕД | 0,1 – 105мкЗв/год |
| Погрішність виміру ПЕД у діапазоні енергії 0,05 – 1,25 МеВ | ±20 % |
| Клас захисту датчика | IP65 |
| Діапазон робочих температур | Від -40 до +50°С |
| Живлення | 9 – 18 В, 50 мА |
ДАТЧИК НЕЙТРОННОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ БДН-01
ПРИЗНАЧЕННЯ
Безперервний контроль ПЕД нейтронного випромінювання.
| Детектор | Лічильник BF3 |
| Діапазон виміру ПЕД | 0,1 – 104 мкЗв/год |
| Погрішність виміру ПЕД | ±30 % |
| Діапазон реєструючих енергій | 0,001 – 14 МеВ |
| Клас захисту датчика | IP65 |
| Живлення | 9 – 18 В, 50 мА |
| Діапазон робочих температур | Від -40 до +50 °С |
БЛОК ЛОКАЛЬНОГО КОНТРОЛЕРА БЛК-01
ЗАБЕЗПЕЧУЄ
· підключення до 8 блоків детектування по лінії зв'язку, організованої на базі інтерфейсу RS-485
· живлення постійною напругою всіх підключених до нього блоків детектування;
· можливість зв'язку з зовнішніми комп'ютерами по послідовному інтерфейсу типу RS-485 зі швидкістю обміну 57600 біт/с
· взаємодія з зовнішнім комп'ютером по стандартному протоколу зв'язку Modbus (режим RTU) у режимі Slave
· формування статусу стану по всіх блоках детектування (включаючи працездатність, режим роботи, перевищення параметрів установок)
· збір, реєстрацію і збереження в архіві блоку БЛК-01 обмірюваних значень ПЕД із усіх підключених до БЛК-01 блоків детектування
· відображення на екрані пульта стану всіх блоків детектування і контрольованих параметрів
· можливість перегляду на дисплеї поточних обмірюваних значень ПЕД і інформації з архіву блоку БЛК-01 із усіх підключених до БЛК-01 блоків детектування
· обсяг архіву блоку БЛК-01 - не менш 2000 вимірів на блок детектування
· доступ із зовнішнього комп'ютера до поточних значень обмірюваних параметрів блоків детектування і до інформації архіву блоку БЛК-01
· доступ із зовнішнього комп'ютера в режимі читання/запис до параметрів настроювання блоків детектування (пороги, час експозиції, калібровані коефіцієнти)
· включення світлової і звукової сигналізації на блоці БЛК-01 при перевищенні порога, установленого для контрольованого параметра блоку детектування, по кожному з блоків детектування
· вимикання світлового і звукового сигналів тривоги при зниженні по всіх блоках детектування контрольованого параметра нижче встановленого порога.
Вимоги до ПК:
Сумісність з IBM PC і наявність стандартного послідовного СОМ порту
Приклади використання
1. Звичайний термометр у будинку і на вулиці, в офісі або на виробництві і підприємстві. Аналог шкільного щоденника погоди.
2. Склад швидкопсувних продуктів. Комп'ютер використовується для контролю продажів, обліку товарів і температурного стану складу продавцем і директором. Продавець працює з продажу, а ПК стежить за температурою на складі. Або двері забули закрити або холодильник погано холодить і т.д.
3. Склади тривалого, добового і тимчасового збереження. Комп'ютер знаходиться на посаді охорони і працює тільки на термоконтроль складів. Можна використовувати самий простий комп'ютер і чорно-білий монітор. Охорона спостерігає, охороняє і паралельно контролюється температура складів. Звіт за зміну не дозволить навіть тимчасово порушити їхню температуру. При аналізі контрольних карт можна виявити і пророчити можливий вихід холодильного устаткування з ладу.
4. Готель ЛЮКС 5 зірочок. Температуру в номерах незалежно від постояльців буде знать і черговий адміністратор.
5. Сільське господарство і тваринництво: теплиці, оранжереї, пасіки, курятники (птицефабрики), льохи й інші житлові і нежилі приміщення, температура яких важлива в їхній діяльності.
6. Медицина й охорона здоров'я: точність і швидкість датчиків дозволяють вимірити температуру людини.
7. Виробництво: контроль якості продукції, що випускається, і технологічних процесів дозволяє зменшити втрати від браку.
Застосування:
Починаючи від підтримки кліматичних умов різних сховищ, інкубаторів, контролем температурних режимів висококласної аудіоапаратури і закінчуючи спостереженнями за погодними умовами зі збереженням даних для подальшої їхньої обробки, тобто в будь-яких місцях, де задовольняє діапазон вимірюваних температур і погрішність термометра.
В обчислювальній техніці даний програмно-апаратний комплекс може використовуватися для температурного контролю пристроїв, здатних до перегріву внаслідок розсіювання великої потужності (центральний процесор, процесор відео-контролера і т.п.) або механічно самонагріваючих пристроїв - вінчестерів з великою кількістю оборотів шпинделя (7200про/хв. і вище). Так само можна контролювати температуру усередині і зовні корпуса, для виявлення причин підвищеного нагрівання і, відповідно, підвищення імовірності виникнення помилок обчислювальної техніки.
Домашній термометр - ви сидите за комп'ютером, кидаєте погляд на показання і вирішуєте як одягтися, виходячи на вулицю, і взагалі, чи варто туди йти. До того ж, не завжди розглянеш показання звичайного вуличного термометра за вікном, покритим красивими зимовими візерунками.
Температура вимірюється термоперетврювачем опору типу Pt 100 фірми Sensikon. Конструктивно чуттєвий елемент (сенсор) вологості і термоперетворювач опору Pt 100 захищені від пилу, смоли, пар олії і т.д. спеціальним захисним ковпачком.
Монтажна глибина 180
Виріз у щиті 86х86
Системи і датчики для контролю параметрів зовнішнього середовища
Виконала: ст. гр. 1АМ-01
Баковська Н.О.
Перевірив: Шабатура Ю.В.
2003
Зміст
Вступ
Дата: 2019-07-24, просмотров: 281.
