ППКиУП-ВИ и СКУ ПЗ

ППКиУП-ВИ - прибор приемно-контрольный и управления пожарный, предназначенный для создания систем контроля и управления противопожарной защитой и автоматического управления технологическими процессами для оборудования АС или иных промышленных объектов, изготавливается в соответствии с ТУ 4371-006-74828967-13 (ВЕКШ.425270.001 ТУ).

В состав оборудования любой АЭС входит система контроля и управления противопожарной защитой (далее СКУ ПЗ). На сегодняшний день, учитывая большой опыт применения СКУ ПЗ на объектах атомных станций, сложилась практика объединения в общий комплекс систем противопожарной защиты и автоматических систем управления (далее АСУ) обеспечения здания (вентиляция, кондиционирование и прочее). Такое объединение обеспечивает единство используемых технических решений, сокращает номенклатуру используемого оборудования и увеличивает оперативность, снижая время реакции, при принятии решений.

Текущие решения, применяемые на АЭС, разрабатывались на основе приборов приемно-контрольных и управления пожарных (далее ППКП), которые позднее были модернизированы для возможности их применения в АСУ, что сократило общий объем подключаемых устройств и увеличило общее количество ППКП.

ООО «Вест-Инжиниринг» после глубокого анализа разработала СКУ ПЗ, отвечающую самым жестким требованиям и позволяющую существенно сократить общее количество, используемых ППКП по сравнению с ранее применяемыми аналогами.

СКУ ПЗ ООО «Вест-Инжиниринг» соответствует:

  • I категория сейсмостойкости по НП-031;
  • 3, 4 класс безопасности по НП-001-15;
  • степень защиты оборудование по ГОСТ 14254-96: IP54 (для оборудования нижнего уровня, подключаемого к шлейфам до IP65);
  • климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 - УХЛ3, УХЛ4;
  • электромагнитная совместимость по ГОСТ 32137-2013 для жесткой электромагнитной обстановки, критерия качества функционирования А.
  • группа механического исполнения по ГОСТ 30631-99 М38.

Предлагаемая СКУ ПЗ имеет иерархическую и масштабируемую структуру и состоит из:

  • Нижний уровень - построен на базе интеллектуальных устройств Sinteso, фирмы Siemens и включающих в себя пожарные извещатели, оповещатели, местные пульты управления и т.д.;
  • Средний уровень - состоит из ППКиУП-ВИ и АПТС «Онега» производства ООО «Вест-Инжиниринг»;
  • Верхний уровень – автоматизированные рабочие места противопожарного мониторинга, инженерные станции, резервированные серверные станции противопожарного мониторинга, резервированные шлюзы обмена информацией с СВБУ.

НИЖНИЙ УРОВЕНЬ системы СКУ ПЗ построен на базе интеллектуальных устройств Sinteso работающих в сети устройств FDNet, которые регистрируют сигналы, сравнивают и оценивают их, основываясь на заложенных в них образцах. При обнаружении возгорания данные передаются на средний уровень в ППКиУП-ВИ, и запускается пожарная сигнализация.

Основными элементами нижнего уровня , работающими в сети FDNet в зависимости от выполняемых функций, являются:

  • Пульты управления (используются только для удаленного мониторинга и управления);
  • Интеллектуальные пожарные извещатели Sinteso (возможно применение безадресных извещателей через транспондер);
  • Средства светового и звукового оповещения Sinteso;
  • Входные/выходные модули для удаленного управления.

Все основные элементы нижнего уровня (пульты управления, извещатели, оповещатели, входные/выходные модули) имеют сертификат ОИТ.

Дополнительными элементами нижнего уровня, подключаемыми к ППКиУП-ВИ и(или) к входным/выходным модулям без использования сети FDNet являются:

  • измерительные датчики технологических параметров систем пожаротушения и противопожарной вентиляции;
  • локальная информационная сеть для связи нижнего и среднего уровня (при необходимости).

СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ СКУ ПЗ состоит из ППКиУП-ВИ и АПТС «Онега».

ППКиУП-ВИ являются ядром СКУ ПЗ и работают в коллективной сети FCNet, разработанной в соответствии с EN54-2, EN54-4 и НПБ.

ППКиУП-ВИ серийно изготавливается по ТУ 4371-006-74828967-13 (ВЕКШ.425270.001 ТУ), согласованное в том числе и с ОАО "СПбАЭП", и имеет сертификат ОИТ.

Основными компонентами ППКиУП-ВИ являются:

  • платы противопожарной защиты Sinteso, производства Siemens;
  • дополнительныt контролер Simatic, производства Siemens;
  • платы ввода/вывода, производства ООО «Вест-Инжиниринг»;
  • панель оператора Siemens;
  • резервированные блоки питания для обеспечения питания ППКиУП-ВИ и пожарных шлейфов;
  • резервированные блоки питания для обеспечения питания систем АПТ, клапанов вентиляции, схем управления насосами и прочими внешними механизмами.

ППКиУП-ВИ выполняет следующие функции:

  • включение звуковых и световых блоков оповещения о пожаре;
  • запуск установок газового пожаротушения;
  • запуск установок пожаротушения тонко распыленной водой;
  • включение пожарных насосов и открытие задвижек на напорных линиях и линиях рециркуляции насоса и на направлениях пожаротушения для установок водяного пожаротушения электрокабельных помещений, помещений маслосистем, блочных трансформаторов, резервных трансформаторов собственных нужд;
  • открытие запорной арматуры на линиях заполнения резервуаров противопожарного запаса воды;
  • закрытие огнезадерживающих клапанов в вентиляционных каналах на границе защищаемых помещений;
  • включение установок подпора воздуха и дымоудаления на путях эвакуации персонала;
  • выдача сигналов на отключение вентиляции в АСУ ТП вентиляционных систем.

При обнаружении возгорания данные от извещателей передаются на ППКиУП-ВИ, который запускает пожарную сигнализацию, оповещение и управление технологическим оборудованием в соответствии с заложенным алгоритмом. Контроллер ППКиУП-ВИ запускает централизованные и децентрализованные функции управления через входные и выходные модули. Все сигналы автоматически отображаются на ППКиУП-ВИ. Все сигналы, сообщения, события вместе со временем возникновения сохраняются (как в среднем, так и на верхнем уровне) в памяти событий для дальнейшего определения источника возгорания. Все сигналы передаются на верхний уровень, а при необходимости происходит обмен информацией и между ППКиУП-ВИ по сети FCNet.

ППКиУП-ВИ может осуществляет обработку данных и управление технологическими процессами в рамках отдельно выделенной подсистемы со своим нижним уровнем (или несколькими нижними уровнями) и обеспечивает независимость и исключает вероятности отказа смежных подсистем ПЗ по общей причине.

Сравнение ППКиУП-ВИ с конкурентами

ППКиУП-ВИ имеет целый ряд преимуществ перед своими конкурентами

Критерий Аналог Вест-Инжиниринг
ППКП
Резервируемость основных функций ППКП да да
Тип пожарной сигнализации адресно-аналоговая адресно-аналоговая
Максимальное количество адресных извещателей (устройств) на 1 ППКП 792 1512
Максимальное количество адресных извещателей (устройств)  на 1 шлейф 99 252
Максимальное количество линий извещателей/шлейфов 16/8 20/10
Питание извещателей (устройств) от шлейфа от шлейфа
Максимальный рабочий ток на 1 линию (шлейф) 0.25 А 0.5 А
Интерфейс RS-485 да да
Интерфейс Ethernet нет да
Питание =24 В, для систем АПТ, клапанов вентиляции, схем управления насосами и прочими внешними механизмами 70 Вт 120 Вт
Контроль обрыва адресного шлейфа да да
Контроль КЗ адресного шлейфа да да
Контроль КЗ на землю адресного шлейфа
нет да
Контроль исправности устройств в адресном шлейфе да да
Входные аналоговые сигналы
«4-20 мА»
да да
Входные аналоговые сигналы термосопротивления да да
Входные аналоговые сигналы
«0-10 В»
да да
Выходные аналоговые сигналы
«0-10 В»
да да
Контроль исправности линий связи с датчиками, исполнительными устройствами и т.д. да да

Для управления крупными технологическим процессами в СКУ ПЗ используется АПТС «Онега», предназначенная для создания автоматизированных систем контроля и управления различными технологическими процессами на промышленных объектах, атомных и тепловых электростанциях.

Основными компонентами АПТС «Онега» являются:

  • платы противопожарной защиты Sinteso, производства Siemens (при необходимости подключения пожарных шлейфов);
  • Резервированные контролеры S7-400H Simatic, производства Siemens;
  • платы ввода/вывода, производства ООО «Вест-Инжиниринг»;
  • Панель оператора Siemens;
  • Сетевое оборудование;
  • Резервированные блоки питания для обеспечения питания АПТС «Онега «и пожарных шлейфов;
  • Резервированные блоки питания для обеспечения питания систем АПТ, клапанов вентиляции, схем управления насосами и прочими внешними механизмами.

АПТС «Онега» изготавливается по ТУ ВЕКШ.425270.002.

Резервируемые контролеры S7-400H работают по принципу «ведущий-ведомый». Контролеры связанны оптическими кабелями синхронизации и выполняют одну и ту же программу. Управление процессом осуществляет ведущий контролер, а в случае отказа функции управления безударно переводятся на ведомый контролер.

Особенности резервируемых контролеров АПТС «Онега»:

  • Стандартная обработка данных. С точки зрения пользователя в резервируемых контролерах S7-400H есть только один центральный процессор и одна программа, что позволяет избежать ошибок при изменении программного обеспечения; •
  • Быстрое безударное переключение с ведущего на ведомый контролер в течении 30мс. Во время переключения исключается возможности потери данных и запросов на прерывания; 
  • Автоматическая синхронизация после замены одного из контроллеров. После замены одного из контролеров предусмотрено выполнение автоматической безударной синхронизации с передачей в память включенного в работу контролера всех текущих данных; 
  • Обмен данными через резервированные каналы связи. В S7-400H реализован механизм проверок и синхронизации, исключающий возможность потери передаваемых данных. Необходимые переключения производятся «прозрачно» без вмешательства пользователя.

Аппаратура является проектно-компонуемым изделием. Состав аппаратуры (комплектность) переменный и позволяет реализовывать системы различной конфигурации.

ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ СКУ ПЗ осуществляет управляющие и информационные функции и функции информационной поддержки персонала.

В состав верхнего уровня СКУ ПЗ входит:

  • • автоматизированные рабочие места (АРМ) противопожарного мониторинга;
  • инженерные станции;
  • серверные станции (в том числе резервированные) противопожарного мониторинга (далее СПМ);
  • резервированный шлюзы обмена информацией с СВБУ;
  • сетевое оборудование.

АРМ, инженерные станции, сервера реализованы в шкафном исполнении или напольном. В их составе входит: системный блок, монитор отображения информации, функциональная клавиатура, манипулятор типа "мышь", принтер для печати отчетов.

СПМ выполняет следующие информационные и управляющие функции:

  • централизованное управление локальными сетями;
  • автоматическое и дистанционное управление исполнительными механизмами пожаротушения и противопожарной вентиляции;
  • представление информации на БПУ и РПУ о противопожарном состоянии помещений, о работе или отказах систем пожаротушения и противопожарной вентиляции;
  • формирование и выдача информации в АСУ ТП вентиляционных систем;
  • передачу в СКУ ПЗ ОС информации о противопожарном состоянии помещений блока;
  • передачу информации об отказах оборудования СКУ ПЗ в СВБУ с последующей передачей на посты с постоянно присутствующим персоналом;
  • архивация информации;
  • организацию информационной поддержки оператора;
  • представление информации по результатам диагностики и самодиагностики оборудования СКУ ПЗ;
  • контроль работы функций ПТК и СКУ ПЗ;
  • представление информации о запылённости извещателей;
  • контроль ведения единого времени.

В качестве программного обеспечения СПМ используется система разработки фирмы SIEMENS MM8000, Siemens WinCC OA или возможна реализация на основе "ПОРАТАЛ" (ВНИИАЭС).

Система образовывает единую систему управления, обеспечивающую безопасность людей и объектов, позволяет выполнять централизованное управление тревогами и наблюдение за системой пожарной безопасности.

В системе отображаются все подключенные подсистемы, независимо от их количества, в виде единой, четко организованной структуры.

Инженерные станции обеспечивают отображение результатов диагностики и отказов, выявленных при периодических проверках технических средств СКУ ПЗ, возможность изменения конфигурации и алгоритмов работы оборудования СКУ ПЗ, повышать удобство обслуживание системы в целом.

Преимущества СКУ ПЗ ООО «Вест-Инжиниринг»:

  • Элементы, входящие в состав СКУ ПЗ, имеет сертификацию ОИТ;
  • Большее количество адресных извещателей на один ППКиУП - более 1512;
  • Большее количество шлейфов на один ППКиУП - более 20;
  • Увеличенный рабочий ток на шлейф – 0,5 А;
  • Независимые блоки питания повышенной мощности для питания внешних устройств;
  • Поддержка интерфейсов RS-485, Ethernet и различных промышленных протоколов, в том числе с возможностью установки сетевого оборудования в ППКиУП-ВИ и АПТС «Онега»;
  • Резервируемость линий связи и основных функций СКУ ПЗ;
  • Расширенная диагностика шлейфов, сигналов и линий связи;
  • Высокая устойчивость к воздействию электромагнитных помех - IV группа (критерий качества функционирования А);
  • Единое комплексное решение для задач противопожарной защиты и автоматических систем управления;
  • Возможность подключения аналоговых сигналов для реализации АСУ.
Обобщенная структура СКУ ПЗ

ООО «Вест-Инжиниринг» обладает большим опытом в разработке и реализации всех указанных подсистем и может изготовить все оборудование комплексно, исключая все сложности, связанные со стыковкой оборудования комплекса РДЭС и «внешних» СКУ.

Внедрение комплексного подхода позволит:

  • снизить расходы на закупку типового оборудования СКУ ПЗ;
  • снижения расходов на проектирование новых блоков АС;
  • обеспечивает максимальную унификацию и применение только проверенных высоконадежных решений, соответствующих современным требованиям АЭС;
  • снижение расходов при вводе в эксплуатацию и обслуживание в период эксплуатации.

Предлагаем выполнить комплексную поставку СКУ ПЗ не зависимо от типа применяемого технологического оборудования на конкретном блоке АЭС.