SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Невидимый враг на парковках, или Кто обнаружит угарный газ?

Новые датчики газа и газовые аналоговые контроллеры, которые предлагает компания «Энергометрика», позволят установить концентрацию токсичных компонентов выхлопных газов на крытых автостоянках, в тоннелях, на складских терминалах.

Компания «Энергометрика», г. Москва

Energometrika_site.gif


Начало XX века. В маленьком городе появилось чудо, на которое со всех сторон сбегаются посмотреть зеваки, – самодвижущийся экипаж! За рулем, гордо выпрямившись, сидит любитель передовой техники – молодой талант и умница, на заднем сиденье расположилась его элегантная спутница. И кому какое дело, что мотор нещадно тарахтит, а за экипажем тянется длинное сизое облако! Ведь пока эта машина в городе только одна, по мощеным мостовым тяжело цокают копытами трудяги лошади, которые и везут все повозки. Газовый шарф, развевающийся за спиной пассажирки, повторяет своими очертаниями струю вы­хлопного газа, и все это выглядит ново, интересно и шикарно!

Если бы люди прошлого знали, какой головной болью обернется этот дым спустя сто лет для их потомков! Были придуманы моторы, экономящие горючее, и фильтры. У исправного автомобиля нево­оруженным глазом никаких признаков выхлопных газов не заметишь, дорожная полиция штрафует водителей машин с изношенными двигателями… и все равно проблема загазованности остается одной из самых злободневных для современных городов. И больнее всего она бьет по людям, которым приходится часто и подолгу находиться в местах большого скопления работающих автомобилей.

В последние годы в Москве резко возросли масштабы строительства автотранспортных тоннелей, складских терминалов, подземных и крытых автостоянок – и, соответственно, резко увеличилось число водителей, пользующихся этими сооружениями. Важным аспектом эксплуатации таких сооружений является обеспечение безопасности людей – длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами, ослабляет организм, продукты сгорания топлива могут стать причиной различных заболеваний.

Традиционно под термином «выхлопные газы» подразумевается окись углерода (угарный газ). В п. 6.13 СНиП 21-02-99 указано: «В автостоянках закрытого типа следует предусматривать установку приборов для измерения концентрации СО и соответствующих сигнальных приборов по контролю СО, устанавливаемых в помещении с круглосуточным дежурством персонала».

Однако не меньшую опасность представляют оксиды азота (NO2), примерно в 10 раз более вредные для организма, чем угарный газ. Ниже в таблице указан состав автомобильных выхлопных газов.

Таблица

Таблица.png

Если автостоянка, кроме бензиновых автомобилей, обслуживает также транспортные средства с дизельным двигателем, рекомендуется регистрировать и следить за изменениями NO2.

В зоне стоянки автомобилей для дальнейшего контроля должны быть измерены следующие параметры:
- СО (оксид углерода) – для бензиновых автомобилей;
- СО (оксид углерода) и NO2 (диоксид азота) – для дизельных автомобилей.

Число датчиков или точек замеров CO и NO2 зависит от множества факторов, таких как:
- доступная парковочная площадь и, как следствие, количество автомобилей, которое может принять автостоянка;
- загрузка на выездах и въездах на территорию автостоянки, то есть число транспортных средств, ожидающих обслуживания;
- парковочное пространство, используемое общественным или грузовым автотранспортом.

Общее число датчиков можно примерно вычислить по формуле:

формула.png,

где N – число датчиков СО или NO2, L – длина автостоянки (в мет­рах), W – ширина автостоянки (в метрах), А – площадь автостоянки (в квадратных метрах).

Датчики газа обязательно размещают в следующих точках:
- возле выездов или въездов в здание;
- у мест разгрузки и пандусов;
- рядом с кассами для оплаты стоянки.

Рекомендуемые типы датчиков и ожидаемая продолжительность жизни сенсора:
- инфракрасные (более 10 лет);
- электрохимические (более 5 лет).

Система регистрации и мониторинга CO или NO2 в общем случае содержит газовый контроллер, набор датчиков и устройства оповещения. При этом объединить устройства в единую сеть можно двумя способами:
- конфигурация сети «звезда»; предполагает подключение датчиков по отдельности к газовому контроллеру и характерна для аналоговых систем;

Рис.1.png

Рис. Конфигурация сети «звезда» для аналоговых систем

- конфигурация сети «с общей шиной»; предполагает подключение всех устройств к единой шине данных и характерна для цифровых систем.

Рис.2.png

Рис. Конфигурация сети «с общей шиной» для цифровых систем 

Рекомендуется выбрать подключение типа «Звезда», если датчиков меньше 20, и подключение «с общей шиной», если датчиков больше 20.

Подключение датчиков к общей шине заметно снижает стоимость цифровой системы и значительно облегчает процесс снятия данных и управления датчиками, что в конечном итоге приводит к снижению стоимости по сравнению с аналоговой системой.


Пример датчика для аналоговой системы

MSR датчик MA‑0-1110, MA‑2‑1130

Особенности:
- детектируемый газ CO, NO2;
- диапазон измерений 0–300 ppm, 0–20 ppm;
- тип сенсора: электрохимический;
- стандартный выходной сигнал 4–20 мА;
- простота обслуживания и калибровки;
- защита от перегрузок и обратной полярности;
- долговечность сенсора (более 5 лет);
- низкий дрейф нуля;
- IP65 защищенный корпус;
- рабочая температура от –10 до +50 °С;
- время реакции t90<50 сек.

Рис.3.png

Рис. MSR датчик MA‑0-1110, MA‑2-1130



Пример газового аналогового контроллера

MSR аналоговый контроллер MGC‑04

Особенности:
- применим для мониторинга концентрации CO, CO2, NO, NO2, NH3, O2, SO2, H2S, Cl2, ETO, легковоспламеняющихся газов и хлад­агентов;
- функция автодиагностики, LED-дисплей;
- встроенное аварийное питание;
- пять регулируемых порогов срабатывания оповещения для каждого канала;
- 4 реле оповещения с максимальным напряжением 250 В, силой тока 5 А;
- аналоговые выходы 4–20 мА;
- IP65 защищенный корпус;
- возможность контроля до 24 аналоговых датчиков.

Рис.4.png

Рис. MSR аналоговый контроллер MGC‑04



Пример универсального датчика для цифровой системы

MSR аналоговый/цифровой датчик ADT‑03-1110

Особенности:
- детектируемый газ CO;
- диапазон измерений 0–300 ppm (опционально 50 –2000 ppm);
- тип сенсора: электрохимический;
- цифровая обработка измеряемых значений с учетом температурной компенсации;
- последовательный интерфейс RS‑485 ModBus;
- низкий дрейф нуля;
- долговечный чувствительный элемент, модульная технология сборки, простота обслуживания;
- устойчивость к поляризации, перегрузкам и защита от короткого замыкания;
- выходной аналоговый сигнал с параметрами: (0) 4–20 мА /(0) 2–10 В, регулировка перемычкой;
- IP65 защищенный корпус.

Рис.5.png
Рис. MSR аналоговый/цифровой датчик ADT‑03–1110



Пример газового цифрового контроллера

MSR цифровой контроллер DGC‑05

Особенности:
- до 98 точек замера при конфигурации с общей шиной;
- применимость для мониторинга CO, CO2, NO, NO2, NH3, O2, SO2, H2S, Cl2, ETO, легковоспламеняющихся газов и хладагентов;
- функция автодиагностики, LED-дисплей;
- последовательный интерфейс RS‑485 с опцией ModBus;
- пять регулируемых порогов срабатывания оповещения для каждого канала;
- до 30 реле с SPDT, без потенциалов (250 В AC, 5 А);
- реле неисправности с SPDT, без потенциалов (250 В AC, 5 А);
- четыре аналоговых выхода от 4 до 20 мА.

Рис.6.png
Рис. MSR цифровой контроллер DGC‑05

На рынке существует множество систем приточно-вытяжной вентиляции крытых автостоянок, назначение которых – снизить или исключить риск отравления. Подобные системы должны обеспечить подачу свежего воздуха в определенном объеме. Хотя такой подход позволяет добиться главной цели – удалить продукты сгорания топлива и защитить людей, – однако расходы, связанные с эксплуатацией системы вентиляции, нередко оказываются весьма высоки.

В данной ситуации можно поступить иначе: контролировать уровень СО и регулировать работу системы вентиляции таким образом, чтобы уровень угарного газа находился в допустимых пределах, а за счет этого снизить эксплуатационные расходы.

Компания «Энергометрика» предоставляет широкий ассортимент типовых решений для определения концентрации токсичных компонентов выхлопных газов. Устройства, о которых было рассказано в статье, наилучшим образом подходят для формирования системы оповещения, а также регистрации уровня концентрации СО и NO2 в закрытых помещениях.


Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 4(40)_2012

Д. П. Кнышук, Генеральный директор,
ООО «Энергометрика», г. Москва,
тел.: (495) 510‑1104,
e‑mail: zakaz@energometrika.ru
www.energometrika.ru