Установка оборудования путевого автоматизированного геофизического поста МИПС-001 базовой комплектации и оборудования для специальных измерений погодно-геофизических параметров среды на сети железных дорог ОАО «Российские железные дороги». Регламент
(утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 13.07.2010 № 1517р)
от 13 июля 2010 г. № 1517р
УСТАНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ ПУТЕВОГО
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПОСТА
МИПС-001 БАЗОВОЙ КОМПЛЕКТАЦИИ И ОБОРУДОВАНИЯ
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОГОДНО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ НА СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
ОАО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»
РЕГЛАМЕНТ
1. Введение
1.1. Цель и область применения
Настоящий Регламент содержит требования к местам размещения и установки оборудования путевого модуля для измерения параметров среды МИПС-001, предназначенного для мониторинга метеорологических и геофизических параметров, а также передачи данных в Центр сбора и обработки информации.
Соблюдение Регламента обеспечивает наиболее достоверные измерения метеорологических и геофизических параметров среды, а также своевременное оповещение служб и линейных подразделений ОАО «РЖД» об опасных явлениях и ситуациях, связанных с изменением погодных условий в районе железнодорожного пути.
Требования настоящего Регламента должны выполняться при заключении договоров предприятиями путевого хозяйства ОАО «РЖД» на создание опорной и вспомогательной сети ПГП и организацией, осуществляющей поставку оборудования для ПГП (МИПС), монтажные и пусконаладочные работы по вводу в эксплуатацию путевой автоматизированной гидрометеорологической информационной системы «ГеоПуть».
1.2. Принятые сокращения
2. Состав оборудования модуля МИПС-001 для измерения параметров среды. Базовая комплектация
Измерительный модуль МИПС-001 предназначен для контроля метеорологических и геофизических параметров окружающей среды на железнодорожных станциях и узлах, обработки полученных измерений с целью формирования сообщений и хранения данных, отображения, регистрации и передачи информации потребителям по каналам связи.
В зависимости от условий эксплуатации и состава датчиков базовый (типовой) вариант исполнения модуля МИПС-001 предусматривает:
- автоматический контроль температуры и относительной влажности воздуха, измерения атмосферного давления, скорости и направления ветра, температуры балластной призмы и рабочей площадки земляного полотна (ЗП), измерение количества и интенсивности осадков;
- передачу информации потребителю по стандартным интерфейсам RS-232 или USB 2.0;
- вывод информации в физических величинах на встроенный жидкокристаллический индикатор.
Универсальность модуля МИПС-001 заключается в возможности его комплектования специальным измерительным оборудованием, имеющим стандартные выходные сигналы. Наличие такого оборудования позволяет осуществлять передачу результатов измерений по каналам связи в автоматическом режиме, протоколировать работу устройств и накапливать информацию.
В модуле МИПС-001 применяются датчики: температуры и влажности воздуха, направления и скорости ветра, атмосферного давления, количества осадков, температуры рельсов, температуры почвы.
Датчик температуры воздуха МИТ-1 выполняет измерение температуры воздуха. Устанавливается в блоке измерения воздушных параметров.
Датчик температуры грунта ИТГ-1 выполняет измерение температуры балластной призмы и рабочей площадки ЗП. Устанавливается в блоке измерения геофизических параметров.
Датчик температуры рельсов ИТР-1 выполняет измерение температуры рельсов. Устанавливается в блоке измерения геофизических параметров.
Датчик влажности предназначен для периодического измерения влажности в месте его установки. Датчики влажности работоспособны в интервале температур -40 °C — +85 °C. Датчик влажности ИВ-1Т предназначен для периодического измерения влажности грунта ЗП, устанавливается в блоке измерения геофизических параметров.
Датчик атмосферного давления ИД-1 предназначен для измерения атмосферного давления в пределах 15 кПа — 115 кПа.
Датчик параметров ветра ИПВ-1 предназначен для измерения параметров ветрового потока.
Обработка данных измерений МИПС-001 выполняется микроконтроллерными схемами, что позволяет получать информацию для обработки ПК или другими микропроцессорными устройствами.
Датчик осадков АИО-1 предназначен для дистанционного измерения количества осадков, выпавших как за периоды измерений, так и между ними.
Любой из датчиков допускается не устанавливать, на работоспособности модуля МИПС-001 это не сказывается, показания всех оставшихся датчиков будут правильными. Индивидуальные номера датчиков сохраняются в энергонезависимой памяти МК.
Микроконтроллер МИК-01Д управляет процессом измерений, контролирует работоспособность оборудования. Встроенный аналого-цифровой преобразователь преобразует измеренные величины в цифровой код. Значение измеренных величин учитывается в цифровом коде непосредственно с датчиков, преобразуется и сохраняется в энергонезависимой памяти, что позволяет осуществлять передачу данных на компьютер.
Устройство связи с компьютером (УСК) обеспечивает дистанционное управление модулем, передачу и получение данных на компьютере, выполняет согласование логических уровней сигналов. В зависимости от удаления измерительного модуля от компьютера применяются интерфейсы: USB 2.0 и RS232.
Пульт управления измерительного модуля (ПУМ) позволяет просматривать текущие и прошлые значения, устанавливать и отключать аварийную сигнализацию, изменять режимы работы станции, вводить значения калибровки, выбирать датчики. Клавиатура состоит из 6 кнопок команд, расположенных рядом с дисплеем.
Индикатор отображения информации (ИОИ) предназначен для оперативного вывода информации без помощи компьютера, настройке текущего времени при первом запуске модуля.
Блок бесперебойного питания (УБП-1) обеспечивает электрическую схему модуля стабильным питанием по постоянному току. Стабильность напряжения обеспечивается интегральным стабилизатором. Бесперебойность источника питания обеспечивается подзарядкой резервной батареи аккумуляторов, специальной схемой модуля. Резервная батарея из четырех никель-кадмиевых аккумуляторов обеспечивает полноценную работу метеостанции продолжительностью до 10 суток в условиях отсутствия напряжения сети 220 В.
Блоки модуля МИПС-001 работают автономно, в автоматическом режиме.
Спецификация типового изделия МИПС-001 представлена на Схеме 1.
Схема 1. Спецификация Изделия МИПС-001
2.1. Общие требования к месту установки оборудования МИПС-001
Место расположения оборудования (блоков) модуля МИПС-001 для измерения и сбора метеорологических и геофизических данных должно обеспечивать выполнение следующих условий:
- наличие производственного помещения для персонала (дежурный переезда, здание ПЧ или другое), в котором поддерживается температура от 0 °C до 40 °C;
- не затененное деревьями и вдали от многоэтажных зданий, строений, сооружений в непосредственной близости от ж.д. путей;
- местность, имеющая один из видов цифровой связи с доступом в Интернет или к системе передачи данных ОАО «РЖД», в случае отсутствия проводной связи необходимо наличие уровня уверенного приема (-90 дБ) одного из операторов сотовой связи GSM (приложение 1 — 2).
2.2. Требования к месту установки блока МИПС-001 для измерения воздушных параметров
Для установки блока измерения воздушных параметров требуется открытое место, не имеющее деревьев и сооружений в радиусе 50 м и высотой более 4 м от места установки блока.
Блок должен быть установлен на высоте от 6 м до 7 м (высота контактной сети) или в особых случаях (для исключения ветровой тени зданий или деревьев) выше.
Блок устанавливается на мачте на 1,5 — 2 м выше самой высокой точки на крыше здания, или на отдельно стоящей мачте, или другой ветропрозрачной конструкции на высоте 6 — 7 м.
Не допускается установка блока на стены здания, под кроной деревьев или в непосредственной близости от линий электропередач напряжением выше 1 кВ (приложение 3).
Невыполнение требований данного пункта может искажать показания датчиков и привести к ложным показаниям опасных погодных явлений.
2.3. Требования к месту установки блока МИПС-001 для измерения геофизических параметров
Для установки блока измерения геофизических параметров необходимо открытое место, расположенное минимально в 2 м от железнодорожного полотна размером 2 x 3 м, не затененное в течение светлого времени суток зданиями и деревьями как от солнца, так и от ветра. Необходимо изготовить стенд измерения температуры рельса, показанный на рис. 1, расположив рельс стенда параллельно действующему железнодорожному полотну (приложения 4 — 6).
Рис. 1. Схема стенда измерения температуры рельса.
1 — рельс; 2 — шпала; 3 — насыпь из гравия; 4 — крепление
датчика; 5 — блок контроля геофизических параметров;
6 — соединительный кабель
2.4. Требования к месту установки блока МИПС-001 для сбора, отображения и передачи данных
Блок сбора, отображения и передачи данных необходимо устанавливать в помещении для персонала (дежурного по переезду, здание ПЧ или другое), в котором поддерживается температура воздуха в пределах от 0 °C до 40 °C. Местоположение блока в помещении должно быть вдали от нагревательных приборов, и желательно избегать попадания прямых солнечных лучей.
3. Оборудование МИПС-001 для специальных измерений
Опыт Юго-Восточной железной дороги по эксплуатации опорной сети путевых геофизических постов, оборудованных МИПС-001, выявил целесообразность их использования применительно к лавиноопасным участкам и другим проблемным местам железнодорожного пути.
То есть, в зависимости от особенностей проблемных мест, программы наблюдений МИПС-001 дополняются специальным оборудованием для контроля снежно-лавинных параметров, измерения гидрологической и гололедной среды, контроля сейсмической обстановки и параметров лавинной опасности, сигнализации схода лавин. В специфических условиях эксплуатации пути (зона вечной мерзлоты) базовые комплекты МИПС-001 дооборудуются измерительными модулями для геокриологических наблюдений. На рисунке 3 показана общая схема размещения вспомогательного оборудования МИПС-001 для специальных измерений на лавиноопасных участках пути и мостовых переходах.
3.1. Требования к месту установки оборудования для измерения высоты снега
Для установки блока измерения высоты снега необходимо открытое ровное место, расположенное на расстоянии от 2 м до 20 м от железнодорожного полотна размером 2 x 3 м, не затененное в течение светлого времени суток зданиями и деревьями как от солнца, так и от ветра. Высота установки измерительного устройства должна быть не более 6 м над измеряемой поверхностью. Ориентация излучателя устройства должна быть строго перпендикулярной снежной поверхности, рис. 4.
3.2. Требования к месту установки оборудования для контроля уровня воды на мостовых переходах
Установка гидрологического датчика производится на железнодорожных мостах через водоемы или на пирсах водоемов в местах возможного затопления и размыва ЗП — желательно на имеющихся гидрологических постах. Крепление под мостом необходимо не более чем в 6 м над уровнем водоема. Устройство должно быть установлено под прямым углом к водной поверхности, рис. 5.
3.3. Требование к установке прибора для контроля температуры магистрального рельса бесстыкового пути
Температура магистрального рельса бесстыкового пути контролируется специальным устройством, которое крепится непосредственно на рельс. Количество приборов для контроля температуры бесстыкового пути определяется температурными условиями места его эксплуатации. Крепление устройства осуществляют в середине плети, а при необходимости устанавливают дополнительные приборы по краям рельсовой плети.
Особенности установки прибора на магистральный рельс для контроля температуры бесстыкового пути показаны на схемах 2 — 4.
Спецификация датчика для контроля температуры магистрального рельса представлена на схеме 5.
4. Требования к первичному источнику электропитания
Электропитание оборудования обеспечивается от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В +/- 5% частотой 50 Гц, потребляя мощность до 300 ВА. Оборудование относится к электроприемникам III категории. Для подключения к электросети необходима розетка с заземлением или отдельный провод, подключенный к контуру заземления.
5. Требования к укладке кабелей передачи данных
Кабель передачи данных прокладывается в земле на глубине 500 мм в гибком бронешланге или по воздуху в гибком бронешланге на тросе на высоте, не препятствующей свободному прохождению пешеходов или транспортных средств, путь которых пересекается с тросом.
6. Требования техники безопасности
Основным поражающим фактором является электрический ток. Поэтому перед подключением оборудования к электросети необходимо убедиться, что розетка имеет заземление, или подключить провод заземления к металлическим частям блока. Только после этого подключать оборудование к электросети.
7. Требования электрической безопасности
Модуль МИПС-001 для измерения и сбора данных метеорологических и геофизических параметров относится к низковольтному оборудованию и соответствует требованиям Федерального закона от 27 декабря 2009 г. № 347-ФЗ «Технический регламент о безопасности низковольтного оборудования».
