Авторы: Кропачев Д.Ю., генеральный директор АО «НПП «Эталон»;
Бойцов С.В., заместитель генерального директора АО «НПП «Эталон»;
Пугач В.Н., инженер
Используя многолетний опыт в области термометрии, в целях обеспечения безопасности функционирования объектов нефтегазового комплекса, транспортной инфраструктуры и гражданских объектов на территориях многолетнемерзлых грунтов, АО «НПП «Эталон» разработало комплект оборудования геотехнического мониторинга грунтов, предназначенный для полевого определения температуры грунтов по ГОСТ 25358-2012, где требуется получить данные о температурном состоянии грунтов.
Для автоматизированного сбора данных разработан и запущен в производство шкаф сбора и передачи данных ШСПД (Декларация о соответствии требованиям ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»). Устройство предназначено для автоматизированного сбора данных измерений температуры и других физических величин с контроллеров цифровых датчиков стационарных типа СКЦД по интерфейсу RS-485 и логгеров цифровых датчиков типа ЛЦД по радиоканалу с заданной периодичностью и передачи данных на сервер с последующей обработкой на ПК с помощью программного обеспечения «ГеоМет» (рис. 1).
В зависимости от варианта исполнения передача данных потребителю может быть осуществлена: по витой паре или оптоволокну на внешний сервер; по витой паре или оптоволокну на ПК со встроенного в ШСПД сервера; по GSM-связи на внешний сервер. ШСПД имеет степень защиты от пыли и воды IP65 и оснащен термостатом для подогрева электроники для работы при отрицательных температурах окружающего воздуха до - 60 °С.
Для проведения оперативных замеров используется комплект оборудования, состоящий из контроллера ПКЦД-1/100 и термокосы МЦДТ 0922.
ПКЦД-1/100 позволяет устойчиво считывать показания с термокос с интервалом опроса от 10 секунд до 1 часа, а также сохранять информацию об измеренной температуре каждого датчика в термокосе в энергонезависимой памяти прибора. Термокосы МЦДТ 0922 имеют следующие достоинства: интервал между поверками 5 лет, кабель с усиленной стальной жилой, кабель остается гибким при отрицательных температурах, степень защиты от пыли и воды IP68.
Для проведения автономных замеров температурных полей удаленных и труднодоступных объектов (термометрических скважин) используется комплект оборудования, состоящий из логгеров ЛЦД-1/100-SD или ЛЦД-2-USB и термокос МЦДТ 0922 или МЦДТ 1201. Логгер совместно с термокосой размещается в термометрической скважине ниже уровня земли и работает автономно в течение нескольких лет.
Для решения задач по автономному мониторингу и передаче данных по беспроводной линии связи используется вариант на базе логгеров ЛЦД-1/100-РМ и ЛЦД-2-RM.
В линейке логгер температуры ЛЦД-2 имеется исполнение GSM, данный логгер передает данные по сети сотового оператора на удаленный сервер, таким образом, данный вариант не требует дополнительного оборудования для передачи данных и выездов к месту установки логгеров.
Отличительными особенностями логгера температуры ЛЦД-2 по сравнению с логгером ЛЦД-1/100 являются: увеличенная емкость элементов питания и, соответственно, увеличенный срок автономной работы, так же увеличен объем встроенной памяти для хранения измерений с МЦДТ, кроме этого ЛЦД-2 получил степень защиты от пыли и воды IP68.
Для решения задач непрерывного мониторинга температуры и оповещения об ее критических изменениях под зданиями и сооружениями, рекомендуется использовать систему СТМ ПО, представляющую собой совокупность контроллеров СКЦД-6/200 с использованием линии связи RS-485, и термокос МЦДТ 0922 и (или) МЦДТ 1201.
Анализ работы системы температурного мониторинга показал высокую точность и надежность приборов, получена качественно новая информация о температурном режиме объекта земляного полотна.
Продукция АО «НПП «Эталон» внесена в Государственный реестр средств измерений, имеет сертификаты соответствия для работы во взрывоопасных средах, маркировка взрывозащиты РО Ех ia I Ma X/0Ex ia IIC T6 Ga X.
Многие годы оборудование в различных ее конфигурациях, успешно эксплуатируется в таких компаниях как ПАО «Газпром», ПАО НК «Роснефть» и других организациях, осуществляющих свою деятельность в районах вечной мерзлоты, где требуется контролировать температурные режимы грунта.
