Контрольно-измерительный комплекс сложных геологических процессов и системы телеметрии буровых установок на объекте строительства Алабяно-Балтийского Тоннеля (Россия)
Название компании-интегратора/проектной организации/поставщика и web-сайт
ООО «НПО» Космос»
www.concern-kosmos.ru
Информация о компании
НПО «Космос» - многопрофильное научно-производственное объединение. «Космос» строит и ремонтирует автомобильные дороги, мосты, взлетно-посадочные полосы аэродромов, тоннели под действующими автомобильными и железнодорожными магистралями без остановки транспортных потоков, разрабатывает проекты реконструкции городов, прокладки новых магистралей и кольцевых дорог. В химической промышленности НПО «Космос» создает новые технологии получения кремнийорганических соединений, новейших силиконовых герметиков, присадок для ускорения «схватывания» бетона, красок и специальных составов для защиты бетона.
Объект, на котором была установлена система с использованием оборудования MOXA
Строящийся в Москве Алабяно-Балтийский тоннель будет соединять территории районов Сокол и Аэропорт (после полного открытия тоннеля — и с Коптево); составная часть Развязки на Соколе. Строительство Алабяно-Балтийского тоннеля ведётся у станции метро «Сокол» и осуществляется в рамках проекта «Большая Ленинградка». Длина тоннеля составит 2150 м. Он будет иметь по три полосы движения в каждом направлении. Предполагается, что тоннель будет открыт в 2011 или в 2012 году.В ходе работы строителям пришлось столкнуться с рядом трудностей: плотная городская застройка, насыщенные транспортные потоки, действующая линия метрополитена и сложные геологические условия – высокий уровень грунтовых вод.Тоннель прокладывался под Замоскворецкой линией метро, причём на время строительства движение поездов не прекращалось. Для обеспечения безопасности, между тоннелем и линией метро был сделан железобетонный щит весом в несколько тысяч тонн.Кроме того, существовала опасность подтопления тоннеля из-за того, что он проходит под подземной речкой Таракановкой, русло которой перегружено. Сейчас река заключена в новый бетонный коллектор, что облегчило ход работ.Строительные работы осуществляет НПО «Космос». В конце 2009 года на строительстве объекта было задействовано 4700 человек, 40 буровых установок, 29 экскаваторов и более 200 единиц техники. Окончание строительства планируется на 2012 год.
Название установленной системы
Контрольно-измерительный комплекс сложных геологических процессов и системы телеметрии буровых установок на объекте строительства
Описание предназначения, функций, особенностей, структуры системы в свободной форме
Главной задачей комплекса является удаленный контроль за состоянием нескольких сопряженных со строительством объектов: действующей линии метрополитена, близстоящих зданий, буровых установок, также система осуществляет мониторинг геологической обстановки на территории строительства. В первую очередь контроль необходим для предотвращения опасных ситуаций, связанных с высоким уровнем сложности строящегося объекта.
В состав комплекса входят подсистемы мониторинга уровня грунтовых вод, давления грунта, подвижки грунта, контроля деформации несущих конструкций, напряженного состояния несущих конструкций, термоконтроля и телеметрии буровых установок. Контроль за состоянием тоннеля метро и зданиями производится при помощи тахеометров и маркеров. Тахеометры, точно определяя пространственные координаты близкорасположенных к строительству зданий и стенок тоннелей, определяют их смещение. Так же в тоннеле метро установлены тензометрические датчики, измеряющие деформацию несущих конструкций. Контроль за процессом бурения производится путем сбора данных с бортовых компьютеров буровых установок, контролем давления в грунте и уровнем грунтовых вод. Также в непосредственной близости от буровых установок расположены датчики температуры. Контроль геологической обстановки производится путем контроля уровня грунтовых вод и подвижки грунта. Датчики наклона, инткленометры, позволяют получать актуальную информацию о перемещениях грунта на территории стройки.
Для сбора и хранения информации, полученной от устройств нижнего уровня автоматизации, в проекте задействовано свыше 50 контроллеров и модулей. От них информация передается в центры управления контрольно-измерительного комплекса.
Из-за большой площади объекта распределенная система мониторинга была разделена на несколько узлов, объединенных различными каналами связи. Радиосвязь объединяет несколько удаленных узлов с остальными элементами системы. Также комплекс оснащен системой уведомления о событиях по SMS и имеет шлюз для доступа из сети интернет. Оптоволоконные каналы связи обеспечивают взаимодействие основных управляющих центров с остальными узлами системы. Один из управляющих центров находится на станции метро «Сокол», второй расположен в географическом центре развернутого строительства, непосредственно над тоннелями.
В управляющем центре на настенных табло созданы трехмерные модели объектов телеметрии: тоннелей, близкорасположенных к строительству зданий, отмечены уровни грунтовых вод. Таким образом с помощью визуализации всех технологических процессов происходит управление системой мониторинга. Администрирование системы осуществляется посредством ПО, специально разработанного на базе языков программирования C Sharp и Delphi. Также в центре мониторинга хранится полный архив полученных от измерительных устройств данных с самого начала строительства. Систему постоянно обслуживает штат из пяти человек: специалисты по программированию и техническому обслуживанию оборудования. Созданная на объекте строительство Алабяно-Балтийского тоннеля система является неограниченно расширяемой, в настоящий момент потребность в росте возникает регулярно по ходу продвижения строительства. Потенциально система может использоваться на любых строительных объектах.
Перечень оборудования MOXA, использованного в составе системы
Оборудование MOXA использовано в разработанном комплекте для обеспечения беспроводной связи буровых установок с узлами системы мониторинга, а также для обмена данными между узлами.
Контролируемое оборудование буровой установки имеет интерфейс RS-485. В случаях, когда связь с узлом может быть организована кабельным способом, передача данных происходит по «витой паре». В тех случаях, когда прокладка кабеля невозможна, связь обеспечивается по каналам Wi-Fi при помощи преобразователей MOXA NPort W2250 Plus (конвертеров RS-485 в Wi-Fi) и точек доступа Wi-Fi модели AWK-4121.
NPort W2250 Plus – 2-портовый сервер RS-232/422/485 в беспроводный Ethernet Wi-Fi IEEE 802.11a/b/g
AWK-4121- Беспроводной сетевой адаптер IEEE 802.11a/b/g с защитой от пыли и влаги IP67 с расширенным диапазоном температур.
Какие особенности оборудования MOXA предопределили выбор в его пользу, что явилось преимуществом, были ли нарекания, как удалось их преодолеть.
- конкурентоспособная цена;
- надежность и функциональность
- работа в расширенном диапазоне температур;
