Назначение
Системы технической диагностики и мониторинга «КВАРЦ» (СТДМ «КВАРЦ») предназначены для работы на железнодорожной станции и выполнения измерений напряжений и токов в схемах электрической централизации; предварительной обработки измеренных сигналов - фильтрации, сглаживания, перевода значения в цифровую форму, отображения в графическом и цифровом виде измеренной информации, анализа и формирования сообщений об отклонении измеренных параметров от нормы.
Описание
СТДМ «КВАРЦ» имеют модульный, проектно-компонуемый принцип построения и состоят из набора функциональных модулей (ФМ) с датчиками контроля тока и напряжения, промышленного компьютера (ПК) выполняющего функции сервера, промышленных компьютеров выполняющего функции клиентов - автоматизированных рабочих мест электромехаников (АРМ).
Исполнение СТДМ «КВАРЦ» распределенное - с установкой модулей (ФМ) в отдельных корпусах и размещением на разных стативах в соответствии с монтажной схемой конкретной системы автоматизации.
Таблица 1 - Функциональные модули, входящие в состав измерительных каналов (ИК) СТДМ «КВАРЦ»._
Наименование модуля | Исполнение | Выполняемые функции |
Функциональный модуль БТ05-001-08 | ТУ 4231 - 001 - 36818650 - 2012 БТ05-001-08 | Предназначен для измерений значений переменного напряжения рельсовых цепей на выходе путевого генератора и на выходе путевого фильтра (0-50 В). Бесконтактное измерение. |
Функциональный модуль БТ05-004-08 | ТУ 4231 - 004 - 36818650 - 2012 БТ05-004-08 | Предназначен для измерений значений переменного тока нитей ламп светофоров (0-250 мА). Бесконтактное измерение. |
Функциональный модуль БТ05-005-08 | ТУ 4231 - 005 - 36818650 - 2012 БТ05-005-08 | Предназначен для измерения значений напряжения постоянного тока рельсовых цепей на входе путевого приемника и обмотке путевого реле (0-4,095 В; 0-20,47 В). Контактное измерение. |
Функциональный модуль БТ05-007-04 | ТУ 4231 - 007 - 36818650 - 2012 БТ05-007-04 | Предназначен для измерений значений напряжения переменного тока питающих фидеров 0,4 кВ (0-255 В). Бесконтактное измерение. |
Функциональный модуль БТ05-006-02 | ТУ 4231 - 006 - 36818650 - 2012 БТ05-006-02 | Предназначен для расширения нагрузочной сети с интерфейсом RS-485, а также построения сети древовидной архитектуры. |
Промышленный компьютер, входящий в состав СТДМ «КВАРЦ», предназначен для программной обработки поступающей информации, протоколирования работы системы, обмена информацией с системой верхнего уровня и имеет следующие характеристики:
ПК на платформе x86, совместимый с Microsoft XP:
производительность ПК, MFLOPS - 15;
- объём оперативной памяти, ГБ - не менее 1;
- объём постоянной памяти (жесткого диска), ГБ, - не менее 200;
- количество асинхронных, последовательных интерфейсов RS232/RS485 - не менее 2;
- количество интерфейсов ETHERNET 10/100 Base-T - не менее 1.
Программное обеспечение (ПО) СТДМ «КВАРЦ»« состоит из программного обеспечения функциональных модулей и ПО верхнего уровня - сервера и клиентов.
ПО функциональных модулей жестко зашиты в модули. Доступ к входам программирования модулей функциональных модулей отсутствует.
Система ПО верхнего уровня делиться на модули:
1)Модуль сетевого обмена и безопасности JF_AreaSystem_Server. Ведущий модуль, служащий для взаимодействия остальных, помогает распределять вычисления и обмен данными. Состоит из двух частей - «Сервер ареалов» и клиентской «Библиотеки ареалов». Полностью отделяет модули, фильтруя трафик, защищая модули от вмешательства из вне. Использует защищенный протокол обмена.
2)Модуль ОРС-сервера JF_OPC_BT5 - осуществляет взаимодействие с физическими устройствами БТ05. Соответствует стандарту ОРС, поэтому полностью совместим с различными видами SCADA-систем.
3)Модуль ОРС-клиента JFAS_OPC_Client - осуществляет обмен между другими модулями системы КВАРЦ и модулем ОРС-сервера.
4)Модуль сохранения JFAS_IO_Module - отвечает за сохранения всех возможных данных (теги, переводы стрелок, графики АЛС и т.д.). Также предоставляет доступ к данным на схеме станции, к различным журналам.
5)Модуль анализа JFAS_MainModule - осуществляет анализ тегов на предмет соответствия норме и при генерации сообщений и записывает их в журнал.
6)Модуль схемы станции JFAS_MainModule - предоставляет доступ пользователю к интерактивной карте станции. Поддерживает отображение состояний контролируемых объектов станции, как в режиме реального времени, так и в режиме «черного ящика». Содержит элементы отображения различных журналов.
7)Модуль графика тегов JFAS_Scada_BigGraphic - отвечает за отрисовку графиков тегов, предоставляет возможности анализа, временных измерений и отображению до 8 графиков одновременно.
8)Модуль графика АЛС JFAS_ALS - отрисовывает графики автоматической локомотивной сигнализации, ведет динамический анализа расхождений по каждому сигналу. Показывает цвет АЛС, может работать в режиме реального времени, отслеживая определенные события.
9)Модуль графика стрелок JFAS_SWITCH - отображает осциллограмму тока стрелочных приводов, сравнивает их с эталлоными значениями, занесенными пользователями.
10)Модуль безопасности рабочего места пользователя СТДМ КВАРЦ SpyWebCam - ведет фотонаблюдение, записывает логи использования, предотвращая несанкционированный доступ к системе.
11)Модуль тестирования JFAS_TestJournal - позволяет проводить поверки и калибровку приборов БТ05. Имеет функцию автоматической генерации отчетов по проделанной работе.
Защищённость СТДМ «КВАРЦ» и его ПО от несанкционированного доступа обеспечивается следующими средствами физической и информационной защиты:
- Существует жесткое разделение в функциональности ПК-сервера и ПК-клиентов.
- Доступ к серверу и клиентам защищен паролем.
- На ПК заблокирована возможность установки и запуска стороннего программного обеспечения, не предусмотренного разработчиками.
- Программное обеспечение функциональных модулей заблокировано на аппаратном уровне от считывания и изменения.
- СТДМ «КВАРЦ» располагается в помещении с ограниченным доступом;
- дистрибутив ПО хранится у ответственного лица в запечатанном конверте и защищён паролем.
- Приём и передача информационных и управляющих пакетов выполняется по специализированным протоколам обмена с проверкой формата сообщений. Сообщения, не проходящие контроль, не принимаются.
Уровень защиты ПО СТДМ «КВАРЦ» - «С» по МИ 3286-10.
Скорость обмена данными между ПК-сервер и функциональными модулями по стыку RS-485 до 115,2 Кбит/с. Скорость обмена данными между ПК-сервер и ПК-клиенты по стыку Ethernet до 100 Мбит/с.
«КВАРЦ»
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения СТДМ
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентифи катора |
Встроенное ПО модулей БТ05-001-08 | BT5-01-008.hex | 1.1 | 359F2A30 | CRC32 |
Встроенное ПО модулей БТ05-004-08 | 004.HEX | 1.1 | 2CC81151 | CRC32 |
Встроенное ПО модулей БТ05-005-08 | 005.HEX | 1.1 | CB31983A | CRC32 |
Встроенное ПО модулей БТ05-007-04 | 007.HEX | 1.1 | 041B39A6 | CRC32 |
ПО сервера | JF_AreaSystem_Server. e xe | 1.1 | EFB153D3 | CRC32 |
ПО сервера | JF OPC BT5.exe | 1.1 | 4344EE31 | CRC32 |
ПО сервера | JFAS ALS.exe | 1.1 | DD146B70 | CRC32 |
ПО сервера | JFAS IO Module.exe | 1.1 | 3759E311 | CRC32 |
ПО сервера | JFAS MainModule.exe | 1.1 | 17A36421 | CRC32 |
ПО сервера | JFAS OPC Client.exe | 1.1 | AE633852 | CRC32 |
ПО сервера | JFAS_Scada_BigGraphic exe | 1.1 | DB6C50C2 | CRC32 |
ПО сервера | JFAS SWITCH.exe | 1.1 | E6743A0F | CRC32 |
ПО сервера | JFAS TestJournal.exe | 1.1 | 2640659A | CRC32 |
ПО сервера | SpyWebCam.exe | 1.1 | F18FBED1 | CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов СТДМ «КВАРЦ» в режиме измерений напряжения постоянного и переменного тока частотой 25, 50, 75 Гц*.
Измерительный канал с функциональным модулем | Диапазон измерений | Кол-во каналов модуля | Разре шение | Пределы допускаемой основной погрешности приведённой к верхней границе диапазона** |
ИК напряжения переменного тока БТ05-001-08 | от 0 до 50 В | 8 | 10 бит | ±3,0 % |
ИК силы переменного тока БТ05-004-08 | от 0 до 250 мА | 8 | ±3,0 % |
ИК напряжения постоянного тока БТ05-005-08 | от 0 до 4,095 В от 0 до 20,47 В | 8 | ±3,0 % |
ИК напряжения переменного тока БТ05-007-04 | от 0 до 255 В | 4 | ±3,0 % |
Примечания:
*1. Среднеквадратическое значение напряжения переменного тока частотой 25, 50, 75 Гц, допускаемое отклонение частоты ± 1 %.
**2. Погрешность измерительного канала нормирована с учетом погрешности датчика.
Дополнительная погрешность, вызванная отклонением температуры окружающего воздуха от (20 ± 5) °С до любой в пределах рабочих температур, при изменении температуры на каждые 10 °С не превышает половины основной погрешности.
Рабочие условия применения:
- нормальная температура, °С 20 ± 5;
- допустимая рабочая температура, °С от 0 до 50;
- температура хранения, °С от минус 50 до плюс 40;
- температура транспортировки, °С от минус 50 до плюс 50;
- относительная влажность окружающего воздуха, % от 40 до 80 (при 25 °С);
- атмосферное давление, мм рт. ст. от 650 до 800;
Питание модулей:
- от сети переменного тока с напряжением (220 ± 22) В с частотой сети (50± 1) Гц;
- от сети постоянного тока с напряжением (24 ± 5) В;
Потребляемая мощность функциональных модулей, Вт - не более 2,5;
Масса каждого модуля, входящего в состав системы, кг - не более 0,2
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель ПК и функциональных модулей самоклеющейся этикеткой, на титульные листы эксплуатационной документации печатным способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- комплект функциональных модулей СТДМ «КВАРЦ»;
- промышленный компьютер - сервер;
- промышленный компьютер - клиент (возможно совмещение с сервером или поставка нескольких компьютеров-клиентов;
- комплект кабелей для подключения;
- диск с программным обеспечением;
- формуляр, а также паспорта на соответствующие составные части (модули);
- руководство по эксплуатации;
- методика поверки;
- комплект ЗИП (10 %, но не менее одного модуля каждого наименования).
Поверка
осуществляется в соответствии с документом «Системы технической диагностики и мониторинга «КВАРЦ». Методика поверки АУЕР 466280.000-01-МП», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 12 декабря 2012 г.
Перечень основного оборудования для поверки:
- Мультиметр цифровой APP А-207;_
Измеряемые величины | Пределы измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
Напряжение постоянного тока | 40 мВ; 400 мВ; 4 В; 40 В; 400 В; 1000 В | ± ( 0,06% + 2 ед. счета) |
Напряжение переменного тока | 400 мВ; 4 В; 40 В; 400 В; 750 В | ± ( 0,7% + 5ед. счета) |
Постоянный ток | 40 мА; 400 мА; 4 А; 10 А | ± ( 0,2% + 4ед. счета) |
Переменный ток | 40 мА; 400 мА; 4 А; 10 А | ± ( 0,8% + 8ед. счета) |
- Калибратор Fluke 715;
| Диапазон | Разрешение | Точность |
Измерение напряжения | 0-100 мВ | 10 мкВ/ 1 мВ | 0.02% + 2 Ед. Мл. Разр. |
Измерение силы тока | 0-24 мА | 0.001 мА | 0.015% |
Г енерация тока | 0-24 мА | | 0.015% + 2 Ед. Мл. Разр. |
Г енерация напряжения | 0-100 мВ или 0-10 В | | |
- ЛАТР TDGC-0,5, класс точности 0,5;
- Мегаомметр М4101/3, класс точности 1,0, диапазон измерений - 0 кОм-1000 кОм, 0 МОм-100 МОм;
- Установка пробойная GPI-735A._
Измерение сопротивления изоляции |
Тестовое напряжение | 50 / 100 / 500 / 1000 В, постоянное |
Диапазон измерений | 1 ...2000 МОм (50 / 100 В); 1 ...9900 МОм (500 / 1000 В) |
Погрешность измерения | ± 5,0 %; 1 ...500 Мом ± 10,0 %; 501 ...2000 МОм ± 20,0 %; 2001 ...9900 МОм |
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в документе «Системы технической диагностики и мониторинга «КВАРЦ». Паспорт 39499777.50 5200 001-01ПС.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к СТДМ «КВАРЦ»
ТУ 4231 - 001 - 36818650 - 2012 «БТ05-001-08. Технические условия»
ТУ 4231 - 004 - 36818650 - 2012 «БТ05-004-08. Технические условия»
ТУ 4231 - 005 - 36818650 - 2012 «БТ05-005-08. Технические условия»
ТУ 4231 - 007 - 36818650 - 2012 «БТ05-007-04. Технические условия»
АУЕР 466280.000-01-МП «Системы технической диагностики и мониторинга
«КВАРЦ». Методика поверки»
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.