ЗАО «Электронные технологии и метрологические системы»

Система контроля сейсмических воздействий

Система контроля сейсмических воздействий предназначена для определения уровня сейсмического воздействия на нефтепровод и, при превышении заданного уровня, выдачи сигнала типа "сухой контакт" для перевода нефтепровода в безопасный режим.

Преимущества данной системы:

• полная автоматизация,
• синхронная работа удаленных сейсмостанций,
• масштабируемость,
• простота настройки.

Функциональные узлы системы:

1. Сейсмоприемники - для преобразования физической величины ускорения в электрический сигнал.
2. Сейсмостанция - для оцифровки аналоговых сигналов с сейсмоприемников, первичной обработки этих сигналов, передачи обработанных данных и выдачи сигналов типа "сухой контакт".
3. Сервер - для приема данных с сейсмостанций, передачи их на АРМ (автоматизированное рабочее место), приема данных с АРМ, архивации всей информации и передачи информации в смежные системы.
4. АРМ (автоматизированное рабочее место) - для приема с сервера данных от всех сейсмостанций, обработки этой информации (вычисление вторичных величин), вывод результатов на экран оператора - для общего контроля сейсмической обстановки.

Сейсмоприемники устанавливаются на глубину от 5 до 15 метров на дно скважин. Каждый сейсмоприемник подключается к кабельной линии. По кабельной линии к сейсмоприемнику подаются напряжения питания, калибровочный сигнал, общая «земля». От сейсмоприемника на входные каналы сейсмостанции поступают сигналы ускорения по трем пространственным координатам X, Y, Z и сигнал контроля питания.

К сейсмостанции подключается несколько кабельных линий. От сейсмостанции через выход генератора и через повторители сигналов на кабельные линии и затем на сейсмоприемники поступают сигналы калибровки. Каждая линия калибровки снабжена повторителем. Повторители необходимы для исключения взаимного влияния кабельных линий друг на друга, например, в случае «закоротки» одной из них. Встроенный генератор позволяет воспроизводить сигналы различного вида: тональный сигнал, тональный сигнал с различными видами частотной и амплитудной модуляции, шумовой сигнал, импульс, предварительно записанный сигнал или суперпозицию всех этих сигналов. Программное обеспечение ZETLab позволяет измерять амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики сквозного измерительного тракта: кабель-сейсмоприемник-кабель.

В сейсмостанции происходит усиление, согласование и оцифровка поступающих сигналов. Сейсмостанция производит первичный анализ данных: фильтрацию, интегрирование для получения сигналов виброскорости и перемещения, формирования выходного сигнала фазированной антенной решетки. Встроенные пороговые обнаружители позволяют формировать выходные сигналы на цифровом разъеме с фиксированной задержкой. В сейсмостанции располагается ЧВА, выдающая сигналы точного времени. По сигналам точного времени происходит постоянная подстройка частоты тактового генератора, с помощью которого производится дискретизация аналоговых сигналов. Это позволяет проводить одновременную оцифровку сигналов сейсмического воздействия на сейсмостанциях расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Сейсмостанция связана с сервером по протоколу TCP/IP и передает данные на сервер. На сервере происходит архивация данных, и затем эти данные ретранслируются на автоматизированное рабочее место (далее АРМ) анализа сейсмических сигналов. Данные от основного сервера дублируются на резервный сервер. В случае прекращения потока данных от основного сервера к резервному, резервный сервер напрямую пытается подключиться к сейсмостанциям, и в случае удачного подключения продолжает архивирование данных и передачу данных на резервный АРМ. На АРМ установлено программное обеспечение ZETLab и SCADA система ZETView.

Программное обеспечение ZETLab позволяет проводить спектральный, взаимоспектральный, корреляционный анализ, просмотр полученных результатов в реальном масштабе времени и записанных на сервере данных. В ПО ZETLab реализовано свыше 100 различных функций и процедур для анализа сигналов. Программное обеспечение ZETView позволяет в автоматическом режиме запускать программы ZETLab, получать с них данные, проводить вторичную обработку результатов и отображать на экране монитора. Программа, реализованная на ZETView, функционирует как OPC сервер, что позволяет SCADA системам сторонних производителей подключаться к OPC-серверу ZETView и получать от него результаты. На сервере установлено программное обеспечение ZETLab и ZETView. Это позволяет реализовать на сервере систему обработки реального времени и архивирования данных. SCADA система проводит математическую обработку сигналов в реальном масштабе времени и передает на SCADA системы сторонних производителей информацию о текущей сейсмической обстановке. АРМ позволяет проводить анализ сейсмических сигналов в расширенном режиме в реальном времени и по предварительно записанным сигналам.

Система контроля сейсмических воздействий является масштабируемой. Количество каналов сейсмостанций может достигать 96. Сервером производится сбор информации со всех сейсмостанций. Программное обеспечение АРМ позволяет обрабатывать эти данные и выводить на экран информацию о сейсмической обстановке на всей протяженности трубопровода.