Система СДКТ предназначена для дистанционного измерения температуры в вентиляционных каналах контейнеров, установленных на площадке сухого хранилища отработавшего ядерного топлива.
Система СДКТ соответствует требованиям НП 306.5.02/3.035–2000, НП 306.2.105–2004, НП 306.2.141–2008, ТЗ №67300–59–07.
Согласно классификации НП 306.5.02/3.035, НП 306.2.141 и НП 306.2.105 система СДКТ соответствует классу безопасности 3 с классификационным обозначением 3Н.
Приборы СДКТ и аппаратура метеорологического контроля – метеостанция WXT-520 согласно ГОСТ 25804.1 относятся:
- по характеру применения – к аппаратуре непрерывного применения (Б);
- по уровню качества функционирования – I (номинальный уровень и отказ).
Все составные части СДКТ выпускаются в исполнении для атомных станций со штампом в документации «Для АЭС».
Надёжность системы
Устройства системы СДКТ имеют показатели надёжности, не менее:
- срок службы – 30 лет с учетом восстановительных работ;
- средняя наработка на отказ – не менее 66 700 часов;
- средний срок сохраняемости в заводской упаковке, в отапливаемом помещении – 3 года.
Среднее время поиска и устранения неисправности путём замены отказавшей сменной составной части не более 2 часов.
Устройство и работа системы СДКТ
Структурная схема
Основные технические средства системы СДКТ
- станция САД;
- станция УС;
- блок интерфейсный USB-RS;
- блок питания нагревателя ПН220/24-1А;
- трансивер ПК;
- ретранслятор;
- трансиверы ОК (количество согласно договору на поставку);
- метеостанция WXT-520.
Станции УС и САД поставляются с предустановленным на предприятии-изготовителе программным обеспечением.
При необходимости восстановления программного обеспечения в комплект поставки входят компакт-диски для восстановления прикладного программного обеспечения ААРО.420142.001 М и операционной системы Microsoft Windows XP Professional Service Pack 3 P/NXNK39 DELLP/N ORGTX2.
Функции управления системой, сбора, обработки, отображения и хранения информации обеспечивает управляющая станция (УС). Станция архивирования данных (САД) выполняет дублирование функций УС в части сбора, обработки, отображения и хранения информации.
Метеостанция WXT-520 производит сбор, обработку и передачу информации о состоянии метеообстановки в зоне ее установки.
Обмен данными между станциями УС и САД осуществляется по технологии Ethernet.
Взаимодействие УС с трансивером ПК и метеостанцией WXT-520 – по интерфейсу RS485.
Трансивер ПК, ретранслятор и трансивер ОК обмениваются данными по радиоканалу.
Ретранслятор обеспечивает увеличение дальности радиосвязи. Обмен информации ретранслятора с трансивером ОК происходит на несущей частоте 868,4 МГц, а ретранслятора с трансивером ПК – на несущей частоте 868,1 МГц.
Датчики температуры, установленные в вентиляционных каналах контейнеров, подключаются к трансиверу ОК по четырехпроводной схеме.
Трансивер ОК осуществляет:
- измерение сопротивлений четырех датчиков в диапазоне от 40 до 70 Ом;
- преобразование значений сопротивлений в цифровой код;
- упаковку данных и обмен информацией по радиоканалу.
Ретранслятор принимает информацию от трансиверов ОК (до 400 штук) и передает ее в трансивер ПК, который через блок интерфейсный USB-RS обменивается информацией с управляющей станцией УС.
Сеансы связи между составными частями системы СДКТ разнесены по времени и не перекрываются.
Станция УС в заданный момент времени выдает команду на синхронизацию. После успешной синхронизации выдается команда на получение данных о температуре в вентиляционных каналах контейнеров СХОЯТ и на получение данных о текущей метеообстановке в месте расположения метеостанции, а в станцию УС возвращается пакет «Syncro». Эта команда передается в трансивер ПК и в метеостанцию WXT-520.
Далее трансивер ПК передает команду в ретранслятор, который ретранслирует её в соответствующий трансивер ОК (каждый трансивер ОК имеет свой адрес, соответствующий заводскому номеру).
Трансивер ОК, по полученной команде, фиксирует данные с датчиков температуры Д1, Д2, Д3 и Д4, и после обработки передает их в ретранслятор.
С ретранслятора данные поступают в трансивер ПК. С трансивера ПК данные передаются в станцию УС. В Станцию УС поступают также данные по метеообстановке с метеостанции WXT-520.
В станции УС вся поступившая информация обрабатывается программой контроля температуры вентиляционных каналов контейнеров СХОЯТ и после обработки передаётся в станцию САД для занесения в архив.
В состав пакетов «Data» входят команды-донесения при передаче информации от станции УС и при приеме информации станцией УС от соответствующих опрашиваемых составных частей системы СДКТ. Также в состав пакета «Data» при приеме станцией УС входят статус-байты.
Примечание: все предустановки (номер контейнера, заводской номер трансивера ОК, время и периодичность опроса датчиков температуры и т. д.) делаются при инициализации трансивера ОК, после размещения и подключения всех составных частей системы СДКТ.
Контроль работоспособности системы СДКТ
В программном обеспечении системы СДКТ обеспечена возможность режима диагностики составных частей системы.
При диагностике передаются сообщения о неисправности в конкретной составной части (трансивер ПК, трансивер ОК, ретранслятор, метеостанция WXT-520) либо в канале обмена (USB-RS485, радиоканал: ретранслятор–трансивер ПК, ретранслятор–трансивер ОК).
Трансивер ПК
Трансивер ПК относится к типу приёмо-передающих приборов, обеспечивающий приём и передачу данных по радиоканалу связи с ретранслятором, а также приём и передачу данных по интерфейсу RS-485 со станцией обработки данных.
Трансивер ПК находится в режиме ожидания пакетов синхронизации и команд от станции УС. Принятые пакеты синхронизации и команд транслируются по радиоканалу ретранслятору. После передачи трансивер ПК ожидает пакеты с донесениями. При успешном приёме донесений от ретранслятора трансивер ПК ретранслирует информацию в станцию УС.
Работа трансиверов ПК с ретранслятором и станцией УС строго синхронизирована.
Трансивер ПК по радиоканалу с ретранслятором и по проводной сети со станцией УС обменивается данными с периодом один раз в две секунды.
Ретранслятор
Ретранслятор относится к типу приёмо-передающих приборов, обеспечивающих увеличение дальности связи по радиоканалу между трансиверами ОК и трансивером ПК.
Функции ретранслятора:
- обеспечить синхронизацию сеансов связи между трансиверами ОК (до 400 штук) и трансивером ПК;
- принять информацию от трансиверов ОК;
- передать информацию трансиверу ПК.
Работа ретранслятора с трансивером ПК и трансиверами ОК взаимосвязана и строго синхронизирована.
Период обмена данными по радиоканалу ретранслятора с трансивером ПК происходит один раз в две секунды. Время обмена ретранслятора с трансивером ОК составляет две секунды. Период обмена один раз в час.
Трансивер ОК
Трансивер ОК относится к типу приёмо-передающих приборов, обеспечивающий приём, первичную обработку и передачу данных от четырёх датчиков температуры.
Функции трансивера ОК:
- принять информацию с датчиков температуры типа ТСП 1390;
- преобразовать значения сопротивлений датчиков температуры в цифровой код;
- передать информацию через ретранслятор в трансивер ПК и далее в станцию УС.
Работа трансиверов ОК и ретранслятора взаимосвязана и строго синхронизирована. Синхронная работа обеспечивается установленными в трансиверах ОК таймерами.
Трансивер ОК проводит измерение и готовит измеренные данные к передаче по сигналам таймера до сеанса связи по радиоканалу.
Для обмена по радиоканалу каждый трансивер ОК формирует свой пакет данных.
Передачи пакетов от трансиверов ОК к ретранслятору распределены по времени.
Блок интерфейсный USB-RS
Функции блока интерфейсного USB-RS:
- преобразование интерфейса USB 2.0 в RS-485;
- формирование двух напряжений постоянного тока (24 В) для питания трансивера ПК и метеостанции WXT-520;
- передача на разъём «RS485» напряжения с разъёма «~24 В», необходимого для питания нагревателя метеостанции WXT-520.
Метеостанция WXT-520
Метеостанция WXT-520 предназначена для сбора, обработки и передачи информации о состоянии метеообстановки в зоне расположения площадки СХОЯТ.
Для проведения измерений в зимний период, когда температура воздуха опускается ниже 0 °C, метеостанция WXT-520 использует подогрев измерительной камеры. Нагревательный элемент получает питание от блока питания нагревателя ПН220/24-1А. Подогрев включается автоматически при достижении температуры окружающего воздуха ниже +4 °С.
Метеостанция WXT-520 обеспечивает измерение:
- температуры окружающего воздуха от минус 52 до плюс 60 °С, абсолютная величина погрешности измерения не более ±0,7 °С;
направления ветра – от 0 до 359° с разрешением 1° и точностью ±3°; - скорости ветра от 0 до 60 м/с с точностью не более ±1,05 м/с для диапазона измерений от 0 до 35 м/с, или ±3 м/с для диапазона от 36 до 60 м/с;
- атмосферного давления от 375 до 825 мм рт. ст., абсолютная величина погрешности измерения: ± 0,5 мм рт. ст.;
- относительной влажности воздуха от 0 до 100% RH, абсолютная величина погрешности измерения ±5% RH.
Информационный канал – интерфейс RS-485. Скорость передачи данных между метеостанцией WXT-520 и трансивером ПК составляет 19,2 кбит/сек.
После подачи питания метеостанция WXT-520 готова к работе.
Более подробно с описанием метеостанции WXT-520 можно ознакомиться в руководстве пользователя, которое идет в комплекте с метеостанцией WXT-520.
Информация о метеорологической обстановке по интерфейсу USB-RS поступает в станцию УС для обработки и архивирования.
Блок питания нагревателя ПН220/24-1А
Технические характеристики блока питания нагревателя:
- входное напряжение – (220±[+22/-33]) В / (50±2) Гц переменного тока;
- выходное напряжение – 24В±20% / (50±2) Гц переменного тока;
- ток потребления – 0,150 А;
- выходной ток – не более 1,0 А;
- степень защиты оболочки IP20.
Блок питания нагревателя ПН220/24-1А выполнен в стандартном корпусе из полимерного материала.
На задней панели блока установлены разъем для подключения шнура питания и выключатель.
На передней панели размещены два светодиода, предназначенные для индикации наличия выходного напряжения, и выходной разъем.
Регулятор напряжения APC LE600I
Регулятор напряжения APC LE600I предназначен для автоматичeской компeнсации напряжeния (повышeния низкого или понижeния высокого напряжeния), поступающего от сети переменного тока 220 В/50 Гц до уровня напряжения бeзопасного для станции архивирования данных (САД), станции управляющей (УС) и для блока питания нагревателя ПН220/24-1А.
Регулятор напряжения APC LE600I обeспeчиваeт максимальную стeпeнь защиты от колeбаний напряжeния в сeти и может эксплуатироваться в тeчeниe длитeльного врeмeни, бeз тeхничeского обслуживания.
Монтаж, демонтаж, размещение и подключение системы СДКТ
Размещение и монтаж технических средств системы СДКТ на площадке СХОЯТ выполняется в соответстии с проектной документацией ЦОА–411–4310–АТ (разработчик ОАО Харьковский Институт «Энергопроект»). Монтаж и демонтаж системы СДКТ должны производиться квалифицированным персоналом, имеющим допуск на проведение данного вида работ.
До начала работ по монтажу системы СДКТ персонал должен изучить руководство по эксплуатации ААРО.420142.001 РЭ.
При монтаже устройств, входящих в систему СДКТ, следует оберегать их от ударов и возможных повреждений.