«Дистанционная система контроля и сигнализации пожарной безопасности газовых резервуаров»

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ИСЛОМА КАРИМОВА

ФАКУЛЬТЕТ «ЭЛЕКТРОНИКА И АВТОМАТИКА»

КАФЕДРА «Системы обработки информации и управления»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Қосимов Азимжон Рўзи ўғли
На тему::« Дистанционная система контроля и сигнализации
пожарной безопасности газовых резервуаров».

по направлению 5330200 - «Информатика и нформационная технология в промишленности»

для получения степени бакалавра

Выполнил-студент Косимов А.Р.
Зав.кафедрой к.т.н., доц. Севинов Ж.У.
Руководитель к.т.н., доц. Улжаев Э.
Т ашкент – 2018 г.


О Г Л А В Л Е Н И Е

	Введение………………………………………………………..……	4
1.	Краткий обзор известных способов и устройств контроля влажности порошкообразных (сыпучих) материалов. Постановка задачи исследования………………………………………………	7
1.1.	Краткий обзор известных способов и устройств контроля влажности сыпучих материалов……………………………………	7
1.2.	Способы измерения влажности металлизированных сыпучих материалов……………………………………………..…………….	10
1.3.	Термовлагомер ВХС-1………………………………………….	18
1.4.	Измеритель влажности сыпучих материалов M-Sens 2………	19
1.5.	Измеритель влажности сыпучих материалов ИВСХ-1
1.5.	Выбор способа измерения влажности металлизированныхпорошкообразных материалов и технические требования к разрабатываемому устройству………………………..……….	23
2.	Структурная схема устройство экспресс-метода дистанционного измерения влажности металлизированных сыпучих материалов ……………..	28
2.1.	Структурная схема устройства экспресс-метода дистанционногоизмерения влажности металлизированных сыпучих материалов…………………	28
2.2.	Алгоритм работы устройство экспресс-метода дистанционного измерения влажности металлизированнқх сыпучих материалов …………………….................	31
3.	Разработка принципиальной схемы устройство экспресс-метода дистанционного измерения влажности металлизированнқх сыпучих материалов	34
3.1.	Принцип построения и краткая характеристика МК ATMEGA 8..	34
3.2.	Выбор и основные характеристики дисплея……………………..	40
3.3.	Принципиальная и монтажная схемы устройство экспресс-метода дистанционного измерения влажности металлизированных сыпучих материалов …………….	42
3.4.	Структурная схема преобразователя частоты..	48
3.5.	Расчет (выбор) основных параметров преобразователя………..	49
4.	Разработка конструкции датчика-кювейта устройство и змерения влажности сыпучих материалов ………………………………….	51
4.1.	Разработка конструкции датчика-кювейтаизмерительного устройства ………………………………………………………….	51
4.2	Программное обеспечение устройство контроля влажности сыпучих материалов ………………………………………………..	56
5.	Безопасность жизнедеятельности …………………………………	65
7	Заключение…………………………………………………………...	86
8	Литература………………………………………………………….	87

ВВЕДЕНИЕ
Установлено, что основными источниками зажигания, от которых возникали пожары, являются: огневые и ремонтные работы (23,5 %), искры электроустановок (14,7 %), проявления атмосферного электричества (9,2 %), разряды статистического электричества (9,7 %), большая часть всех пожаров на резервуарах (42,2%) произошла от самовозгорания пирофорных отложений, неосторожного обращения с огнем, поджогов и других источников зажигания. Доля пожаров от перечисленных источников зажигания, существенно различается по отраслям промышленности.

За исследованный период средняя частота возникновения пожаров и загораний в год составляет: на распределительных нефтегазовых базах - 5,75; в резервуарных парках НПЗ - 3,3; на промыслах - 1,65; на нефтепроводах - 1,2. Средняя частота пожаров по всем объектам и отраслям нефтяной и газоперерабатывающей промышленности составили 12 пожаров в год.
Важную информацию для разработки мер пожарной безопасности дают сведения о непосредственном источнике зажигания взрывоопасной паровоздушной смеси. Однако примерно для 5 % пожаров непосредственный источник зажигания не установлен, но из этого количества причиной 4 пожаров были повреждение оборудования, нарушения технологического режима, повышенная загазованность территории резервуарного парка. В этих случаях, естественно, источник зажигания является вторичным и второстепенным фактором, а защита должна быть направлена на поддержание исправности оборудования и нормальное ведение технологического процесса.
Из установленных непосредственных источников зажигания наиболее распространенный, огневые работы - 23 % (почти каждый третий пожар). Неосторожное обращение с огнем, допущенное при ремонте резервуаров, электрические и механические искры или горячие выхлопы глушителя автомобиля при очистке резервуара через нижний люк стали причиной 9 (11,8 %) пожаров. В целом при очистке и ремонте резервуаров произошло 29 пожаров, что составляет 37,6 % общего числа. Необходимо отметить, что 14 пожаров на резервуарах (18 %) возникли от самовозгорания пирофорных отложений, причем 64 % пожаров, происшедших по этой причине, отмечено на объектах добычи нефти и газа, и 36 % - в резервуарных парках на нефтеперерабатывающих заводах.
Примечательно, что 65 % пожаров, происходит в весенне-летний период и основными источниками зажигания (не считая огневые и ремонтные работы) являются разряды атмосферного электричества (22,2 %), а также огневые технологические установки (16,5 %). Здесь надо отметить, что в первом случае (разряды атмосферного электричества) загорались резервуары только на насосных станциях нефтепродуктов, что говорит о ненадежности существующей молниезащиты и необходимости ее усовершенствования на данных объектах.
Огневые технологические установки, как источник зажигания, проявлялись только на нефтепромысловых объектах.
Пожары, происходящие в резервуарах с ЛВЖ, как правило, начинаются с взрыва, что приводит к выводу из строя автоматических установок пожаротушения. В этом случае, тушение пожаров требует больших расходов воды для защиты горящего и соседних резервуаров, большого количества личного состава и техники. Эти пожары труднотушимы, носят затяжной характер, приводят к значительным материальным ущербам, сопровождаются сильными тепловыми потоками, распространяющимися на большие расстояния, осложняют работу пожарных и являются причинами возникновения массовых пожаров в резервуарных парках.
В связи с вышекисанным вытекает, что разработка лиры безопасности о пожарной опасности нефтяных и газовых резервуаров является актуальной.
Существует множество мер безопасности о пожарной опасности нефте-газовых резервуаров.
Самым эффективным способом своевременно предупреждающий о пожарной опасности является применения современных методов и средства сигнализации изменения состоянии основных технологических параметров резервуаров за пределы установленной нормы.
В связи с этим автоматизация контроля и сигнализации о пожарной опасности нефте-газовых резервуаров является актуальным вопросом.
Данная квалификационная выпускная работа посвящена построению микропроцессорной (системы) контролю и сигнализации пожарной опасности нефте-газовых резервуаров.
Применении микропроцессоров (МП) преобразует измерительные системы, приборы в «интеллектуальные» устройства, способные производить необходимую математическую обработку измерительной информации и представляет ее в наиболее удобном для восприятии виде.
В случаях, когда измерительные приборы выполняющее в виде отдельных устройств, не связанных с информационно-измерительную систему, МП обеспечивают весь необходимой комплекс обработки информации.
Кроме задач математической обработки измерительных параметров микропроцессор выполняют функции управляющего устройства, обеспечивающего подключение необходимых элементов приборов, прием командных сигналов, передачу выходных данных и др.
Микропроцессоры получают значительное применению во всех основных направлениях развитие информационно – измерительной техники. В приборах для измерение электрических и неэлектрических величин МП выполняют следующие функции.

1. 
   автоматическую установку пределов измерение, корректировку аддитивных погрешностей.
   
2. 
   автоматическое управление процессом уравновешивание в приборах сравнение построенного и переменного токов.
   
3. 
   первичную обработку данных – определение отклонении от номинальных значений, определение моментов приближение к граничным условием, вычисление отношений максимума-минимума именованных значении отсчетов, умножение и деление на константы.
   
4. 
   статическую обработку данных, определение средних значений контролируемых величин за определение интервалы временны, вычисление вариаций, дисперсий, средних квадратичных значений и др.
   
5. 
   обработку данных по управляю упрощенным алгоритмам: определение контролируемых параметров по измеренным значением и известным зависимостям – определение расхода с вычислением по формулам, определения уровней, давлений, температур и др. с учетом нелинейности характеристики датчиков и параметров окружающей среды, сглаживание полученных значении и др.
   
6. 
   обработку данных по алгоритмам реализующим метод измерение и значение расхода на основе корреляционных методов определение параметров объекта на основе спектрального анализа сигналов и др.
   
7. 
   диагностику функциональных узлов, выполняющих и определение перед началом измерения исправностей основных узлов сложных приборов, организацию тестов контроля и индексацию неисправностей.
   
8. 
   управление работой узлов, выполняющих отдельные функции измерительного преобразование в частности работой аналого-цифрового преобразователе и др.
   

Учитывая широкие возможности микропроцессоров, микроконтроллеров можно поставить автоматизированную систему контроля и сигнализации, позволяющий предсказать пожароопасных состояний нефте-газовых или других резервуаров.
Первая глава квалификационной выпускной работы посвящена краткому обзору методов и средств хранения газов. В работе приведены общие виды, структуры подземных, надземных и других газовых резервуаров, а также газовых станций, газовых компрессоров и т.д.
Вторая глава квалификационной выпускной работы посвящена изучению принципа моделирования пожарной опасности, пожароопасные свойства сжиженных углеводородных газов и др.
В этой глава разработана структурная и функциональная схемы микропроцессорной системы контроля и сигнализации пожарной безопасности газовых резервуаров.,ь выявлены основные контролируемые параметра газовых резервуаров.
Третая глава выпускной работы посвящена выбору и разработки технических средств контроля и сигнализации изменения технологических параметров газовых резервуаров. В связи с этим для оперативного контроля и сигнализации изменения технологических параметров газовых резервуаров выбраны современные датчики: температуры, давления, уровня, влажности и др. приведены их основные характеристики.
Четвертая глава квалификационной выпускной работы посвящена алгоритмическому и программному обеспечению системы контроля и сигнализации пожарной безопасности газовых резервуаров.

Остальных частях квалификационной выпускной работы выполнены материалы задании по безопасности жизнедеятельности обслуживающих персоналов .