ППРК-Сервис
ППРК-Сервис
МОНИТОРИНГ ВЫСОКОГО УРОВНЯ

МОНИТОРИНГ ВЫСОКОГО УРОВНЯ

Инновационные разработки АО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева» – дочернего общества одного из крупнейших российских энергетических холдингов ПАО «РусГидро» – позволяют организовать глобальный мониторинг гидротехнических сооружений и в итоге реализовать основную задачу – управление безопасностью и надежностью ГТС.

Высоконапорные гидроэлектростанции (комплексы гидротехнических сооружений) – это сложные природно-техногенные системы, для которых характерно многообразие конструктивно-технологических решений, природно-геологических условий и, соответственно, особенностей эксплуатации. При этом все без исключения высоконапорные ГЭС имеют высокую потенциальную опасность для окружающей среды и человека в случае аварий и технологических нарушений, что может привести к нанесению вреда окружающей среде, материальному ущербу, человеческим жертвам.
Безопасность и надежное функционирование гидротехнических сооружений (ГТС) в России регламентируется федеральным законом «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21.07.1997 № 117, в соответствии с которым собственник обязан вести непрерывный и систематический контроль (мониторинг) показателей состояния сооружений и на основе полученных данных осуществлять оценку его безопасности. Кроме того, существуют СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» и ГОСТ Р 55260.1.4-2012, которые определяют состав основных технических и программных средств систем мониторинга гидротехнических сооружений в зависимости от класса сооружения. Согласно этим документам, наличие средств автоматизированного сбора данных контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) и соответствующего программного обеспечения для обработки и хранения получаемой информации для сооружений I и II классов (все высоконапорные плотины относятся к I классу) является обязательным.
Ведущий научно-исследовательский институт в области гидротехнического строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений АО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева» за свою многолетнюю историю наработал обширный опыт в сфере обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Среди существующих на данный момент наработок института – новейшие системы диагностики и мониторинга сооружений для обеспечения их надежности и безопасности на всех этапах жизненного цикла. Инновационные разработки ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева позволяют организовать комплексный мониторинг гидротехнических сооружений и, в итоге, реализовать основную задачу – управление безопасностью и надежностью ГТС.
В частности, в институте разработана автоматизированная система диагностического контроля (АСДК) гидротехнических сооружений, включающая:
автоматизированную систему опроса контрольно-измерительной аппаратуры (АСО КИА);
информационно-диагностическую систему (ИДС) «DEDALUS».
 Стартовой площадкой для разработки и последующего внедрения АСДК ГТС стала Бурейская ГЭС. В настоящее время система внедрена на Колымской, Бурейской ГЭС, готовится к внедрению на объектах строящейся Зарамагской ГЭС, в рамках реконструкции на объектах Дагестанского филиала ПАО «РусГидро».
 
АСО КИА
 
АСО КИА служит для автоматизированного опроса контрольно-измерительной аппаратуры, установленной на ГТС и передачи данных ИДС «DEDALUS». Особенностью АСО КИА является использование в качестве средств измерения волоконно-оптических датчиков, которые отличаются долговечностью и высокой точностью измерений, позволяют организовать большее число отсчетов в единицу времени. Применение таких датчиков дает возможность АСО КИА в режиме реального времени получать достоверные данные, помогающие составить целостную картину состояния контролируемого объекта, что позволяет персоналу максимально оперативно принимать решения по его эксплуатации.
АСО КИА способна производить опрос датчиков как по расписанию и вручную, так и по сигналам из других систем, например, систем сейсмометрического контроля. Это позволяет своевременно оценить влияние внешних воздействий (например, землетрясения) на состояние гидротехнических сооружений ГЭС.
АСО КИА является открытой системой и позволяет интегрировать в свой состав программно-аппаратные средства сторонних производителей. В ее состав может быть включена любая контрольно-измерительная аппаратура (КИА) отечественного и зарубежного производства, сертифицированная для использования на территории РФ и отвечающая стыковочным требованиям с устройствами сбора данных от датчиков КИА.
Современные датчики КИА в составе АСО КИА обеспечивают интеллектуальность измерений (самокалибровка, метрологический самоконтроль), помехоустойчивость, безопасность, дистанционность и распределенность измерений, повышенную надежность, возможность обмена информацией по соответствующим международным стандартам цифровым интерфейсам и протоколам, долговечность и стабильную работоспособность (15–20 лет). 
 
ИДС «DEDALUS»
 
Информационно-диагностическая система «DEDALUS» представляет собой программный комплекс для сбора и анализа данных инструментальных и визуальных наблюдений. ИДС служит основой для построения автоматизированных систем мониторинга, открывая возможности для объединения в рамках одной инфраструктуры различных средств инструментального контроля, с различной степенью автоматизации, создавая унифицированную информационную среду для сбора, обработки и анализа данных.
Она позволяет полностью автоматизировать сбор и обработку данных, включая опрос КИА, размещение информации в базах данных, необходимые вычисления, сопоставление диагностических показателей с критериями безопасности, рассылку предупреждающих сообщений. DEDALUS предоставляет инженеру-гидротехнику широкий набор инструментов для анализа и интерпретации информации. Набор инструментов включает в себя трехмерное моделирование, интерактивные технологии, математическую обработку, средства графического представления и формирования отчетных форм. Применение интерактивных 3D-моделей позволило сделать интерфейс мощным, функциональным, удобным в работе и простым в освоении.
Важная особенность ИДС «DEDALUS» – возможность интеграции с внешними системами для обмена данными и управления. Это открывает широкие возможности для построения комплексных многофункциональных систем как в рамках одного объекта (интеграция с АСУ ТП и др.), так и для организации распределенной системы мониторинга множества гидротехнических сооружений.
Создание и внедрение современных систем диагностики и мониторинга гидротехнических сооружений является комплексным технологическим мероприятием, направленным на повышение надежности и безопасности гидроэнергетических объектов, наряду с такими мероприятиями, как модернизация основного гидросилового оборудования ГЭС и внедрение комплексных АСУ ТП и систем мониторинга на гидроэлектростанциях.
Использование ИДС «DEDALUS» в составе АСДК поднимает на принципиально новый уровень процесс контроля режима работы и состояния ГТС.
ИДС «DEDALUS» внедрена и успешно используется на Усть-Илимской ГЭС, Чиркейской ГЭС, Бурейской ГЭС, Зарамагской ГЭС-1 и Колымской ГЭС. На Бурейской ГЭС ИДС «DEDALUS» сдана в промышленную эксплуатацию в составе АСДК. Разработчики ИДС, используя опыт эксплуатации системы на этих объектах, постоянно работают над ее развитием, улучшением пользовательских характеристик, обеспечивают ее соответствие реальным задачам служб мониторинга ГТС. 
В стадии проектирования или планируется к внедрению в ближайшие годы на Миатлинской ГЭС, Чирюртской ГЭС-I, Гергебильской ГЭС, Гунибской ГЭС и др.
Огромное достоинство уникального программно-технического комплекса АСДК состоит в том, что он, сочетая в себе оригинальные технические решения и самые современные технологии, на практике является доступным для освоения среднестатистическим пользователем персонального компьютера.
В апреле 2017 года разработки петербургских ученых в сфере обеспечения безопасности объектов были представлены участникам международного семинара по повышению безопасности гидротехнических сооружений, который провел Ростехнадзор совместно с Европейской экономической комиссией Организации Объединенных Наций в Санкт-Петербурге.
Подготовила Светлана Соснова
(По материалам АО «ВНИИГ им Б. Е. Веденеева»)