Особенности сигнализатора метана МГА-12

Наше предприятие приступило к выпуску нового типа сигнализатора взрывоопасного газа метана (или природного газа) «МГА-12». Что отличает этот прибор от других?

Целью разработки нового прибора явилось решение трех основных задач:

• Исключить вероятность недиагностируемых отказов
• Увеличить надежность функционирования
• Сократить затраты на обслуживание

Каким образом мы решили поставленные задачи ? В первую очередь это правильный выбор принципа измерения концентрации газа. В отличие от широко распространенных сигнализаторов, основанных на термокаталитическом методе, мы применили оптические инфракрасные сенсоры.

Главным достоинством традиционных термокаталитических систем сигнализации являются низкая стоимость и широкая распространенность чувствительных элементов. Но низкая стоимость не компенсирует основной недостаток – склонность к химическому «отравлению» чувствительного элемента, а, следовательно, повышенная требовательность к их обслуживанию. Дело в том, что термокаталитический сенсор легко теряет чувствительность при наличии в атмосфере соединений кремния, серы или свинца. Эти вещества могут присутствовать в красках, герметиках, да и просто в выхлопных газах автомобилей. Основной проблемой является то, что потерю чувствительности не возможно диагностировать дистанционно.

Единственным надежным методом контроля исправности оборудования является периодическая проверка (и при необходимости регулировка) чувствительности путем подачи на измерительный элемент поверочной газовой смеси. Проводить такую проверку, в зависимости от условий эксплуатации, надо с интервалом от двух недель до двух месяцев, для ее проведения требуется много ручного труда: подвести на объект баллон с поверочной смесью, подать ее на каждый прибор, зафиксировать результаты измерений, провести настройку прибора при «уходе» его параметров... Как и любой ручной труд, обслуживание приборов сигнализации загазованности чувствительно к качеству трудовой дисциплины на обслуживающем предприятии. Не секрет, что проверить датчик можно «забыть» (особенно если их много), поверочная смесь может в самый не подходящий момент закончиться ну и т.д. Даже в случае добросовестной работы обслуживающего персонала никаких гарантий того, что на следующий день после проверки прибор не окажется «отравленным» нет.

Таким образом, необходимость частого обслуживания термокаталитических приборов легко «съедает» всю выгоду от их низкой стоимости, при этом гарантировать, что прибор обнаружит газ, когда он действительно появиться, нельзя.

При разработке системы «МГА-12» мы поставили цель выпустить надежный прибор, качество работы и функционально-техническое состояние которого подлежит непрерывному автоматическому объективному контролю. Одним из способов обеспечения надежности является возможность полной автоматической диагностики прибора, включая его измерительные компоненты. В приборе «МГА-12» мы применили оптические инфракрасные сенсоры. Принцип их действия основан на избирательном поглощении инфракрасного излучения молекулами углеводородов в области длин волн 3,3-3,4 мкм. В сенсоре присутствует два оптических канала: измерительный и эталонный. Используемый дифференциальный двухволновой метод регистрации позволяет устранить влияние паров воды, загрязнения оптических элементов и прочих неселективных помех, одинаково влияющих на оба канала. Оптические датчики, в отличие от термокаталитических, электрохимических или полупроводниковых, не имеют непосредственного контакта между чувствительными элементами и измеряемой средой (загазованной атмосферой). Ключевым преимуществом нашего прибора является возможность дистанционной диагностики состояния сенсора, что делает возможным увеличить интервал между обслуживанием системы до 1 года. Прозрачность оптического канала сенсора непрерывно контролируется, в случае его сильного загрязнения формируется сигнал неисправности. В отличие от термокаталитических аналогов, чувствительность датчиков «МГА-12» не зависит от их положения в пространстве (вертикальное или горизонтальное).

Еще одним способом снижения затрат на обслуживание является применение в датчиках дополнительного беспроводного канала связи на частоте 433 МГц. Беспроводной канал связи позволяет выполнять операции по тестированию и настройке датчика на расстоянии до 10-15 метров от него без необходимости нарушения герметичности и вскрытия его корпуса. Настройка выполняется при помощи переносного компактного прибора СПП-1 с аккумуляторным питанием.

Изначально, при разработке системы, мы делали ставку на то, что «МГА-12» будет являться компонентом информационных систем. Модуль управления системы оснащен информационным интерфейсом «RS-485», по которому через протокол «Modbus RTU» может быть считана вся информация о состоянии оборудования. Таким образом «МГА-12» может быть легко интегрирован в стандартные SCADA-системы. Конструкция прибора предусматривает возможность его установки на стандартную DIN-рейку.

Областью применения системы «МГА-12» являются производственные помещения, тоннели и коммуникационные коллектора, подвалы жилых и общественных зданий.