Система безопасного использования газа (СБИГ) – системный подход в обеспечении безопасности потребления газа населением

В современном мире газ является одним из основных источников энергии, обеспечивая комфорт и тепло в наших домах. Однако его использование может быть опасным, если не соблюдать определённые правила и нормы безопасности. Нарушение правил безопасности или пренебрежение проведением регулярного технического обслуживания газового оборудования зачастую приводит к выходу его из строя и повышает риск отравления угарным газом или возникновения утечки природного газа. Утечка газа хоть и редкое явление, однако зачастую сопровождается страшными последствиями в виде взрыва, разрушений и, к сожалению, человеческими жертвами.

Для предотвращения подобных авариных ситуаций существуют различные технические решения. Одним из таких решений является применение сигнализаторов загазованности – приборов контроля утечки бытового и угарного газа. С каждым годом сигнализаторы загазованности становятся всё популярнее. И для этого есть основания: установив сигнализатор газа в месте возможной утечки, можно заранее получить оповещение о потенциальной опасности. Однако применение сигнализаторов как самостоятельного устройства для предотвращения аварийной ситуации, можно сказать, бессмысленно, так как в виде оповещения в конструкции большинства сигнализаторов предусматривается только так называемая «световая и звуковая сигнализация», что по факту является тусклой маленькой лампочкой (светодиод) и небольшой пищалкой (зуммер), служащие разве что для привлечения внимания домашних животных, так как хозяина зачастую просто нет дома. И что же делать, если авариная ситуация произошла, а рядом никого в этот момент не оказалось?

Для решения таких задач служат системы контроля загазованности, в состав которых, помимо сигнализаторов загазованности, входит электромагнитный клапан. Клапан в таких системах напрямую соединяется с сигнализатором и позволяет отключить подачу газа в помещении при регистрации сигнализатором аварийной ситуации. Да, такие системы автоматические и не требуют внимания человека при возникновении аварии. Однако у данных систем также присутствует ряд немаловажных недостатков.

Во-первых, в случае срабатывания системы её запуск должен провести хозяин помещения, и данный процесс никак не предусматривает выявления причины авариной ситуации, так как у хозяина помещения нет ни нужного оборудования, ни компетенции.

Во-вторых, подобные системы не имеют средств удалённого оповещения как минимум хозяина помещения, не говоря уж о каких-либо диспетчерских службах. Давайте представим ситуацию: зима, частный дом, хозяин дома счастливо отдыхает в тёплых восточных странах, в доме возникает аварийная ситуация, система контроля загазованности благополучно отрабатывает и перекрывает подачу газа. Как результат, авария предотвращена, хотя причина её возникновения осталась неизвестной, но мы имеем замороженный дом с вышедшим из строя оборудованием и коммуникациями. А такую ситуацию можно было избежать, если бы были своевременно оповещены аварийная служба поставщика газа и хозяин помещения.

В-третьих, хоть системы контроля загазованности и стали более распространены (благодаря изменению строительных правил СП 60.13330.2016, в которых требуется оснащение сигнализаторами загазованности новых жилых домов и квартир), однако установка этих систем по факту производится «для галочки», так как после сдачи жилья застройщиком ответственность за данную систему ложится на хозяина квартиры, и проконтролировать работоспособность установленной системы, как правило, не представляется возможным. А как можно серьёзно говорить о безопасности, если мы даже не знаем, использует хозяин помещения данную систему или нет?

Таким образом, существующие решения контроля загазованности хоть и решают проблему предотвращения авариной ситуации, однако делают это без какого-либо комплексного подхода: нет контроля за состоянием системы, как и нет современных систем оповещения.

Для решения вышеуказанных недостатков систем контроля загазованности компания «Техномер» разработала системный подход в обеспечении безопасности потребления газа населением, именуемый «Система безопасного использования газа» (СБИГ).

СБИГ – это современное, автоматическое программно-техническое средство, направленное на решение следующих задач:

1.      Автоматический учёт газа;

2.      Контроль загазованности помещения;

3.      Контроль за работоспособностью системы (контроль состояния частей системы);

4.      Оповещение хозяина помещения об авариных и предаварийных ситуациях;

5.      Оповещение аварийно-диспетчерской службы об авариных, предаварийных ситуациях, а также о состоянии работоспособности системы контроля загазованности.

Рисунок 1. Задачи СБИГ

Для решения поставленных задач было разработано программно-техническое решение, состоящее из двух основных частей:

1.      Комплекс технических средств учёта газа и контроля загазованности помещения;

2.      Комплекс программных средств учёта газа, оповещения и диспетчеризации

    Рисунок 2. Структурная схема СБИГ

Разберем подробнее комплекс технических средств, предназначенный для установки в контролируемом помещении. 

Основополагающим элементом системы является интеллектуальный счётчик газа СМТ-Смарт-ДКЗ. Счётчик устанавливается в помещении в качестве средства измерения узла учёта газа. Отличительной особенностью счётчика является встроенная GPRS-система передачи данных. Эта система позволяет организовать автоматический сбор данных о потреблении газа, а также передать данные о состоянии загазованности помещения. Кроме этого, в счётчик встроен запорный клапан для перекрытия подачи газа при авариной ситуации.

Для анализа загазованности помещения к счётчику подключаются сигнализаторы контроля загазованности. Сигнализаторы подключатся через специальное распределительное проводное устройство - РПУ. РПУ устанавливается в помещении рядом со счётчиком и источником сетевого напряжения 220В. РПУ подключается к счётчику через проводное соединение, обеспечивая коммутацию сигнализаторов загазованности и счётчика газа. РПУ является источником питания для сигнализаторов загазованности и контролирует наличие сетевого напряжения 220В. При отсутствии сетевого напряжения РПУ формирует сигнал тревоги, так как в этот момент сигнализаторы будут обесточены.

Сигнализаторы загазованности устанавливаются в помещении рядом с газоиспользующим оборудованием в местах наиболее вероятного скопления контролируемых газов (CH₄ и СО). Сигнализаторы обеспечивают световую, звуковую, а также информационную сигнализацию (передают сигналы тревоги на РПУ) в случае превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) контролируемой среды. Контроль ПДК разделён по уровню на два порога, что обеспечивает наиболее полную картину загазованности помещения и снижает риск ложного срабатывания системы.

Также стоит отметить, что кроме указанных выше параметров, система может контролировать целостность системы, то есть, определять, что все элементы подключены и функционируют в штатном режиме.

Все данные о состоянии контролируемого помещения, а также о состоянии системы сначала обрабатываются и архивируются счётчиком, а затем с установленной периодичностью (при отсутствии нештатных событий) или при возникновении авариной ситуации передаются в программный комплекс программных средств учёта газа, оповещения и диспетчеризации «Газсеть», установленный на сервере региональной газовой компании (РГК), для обработки, анализа и отображения данных.

Разберём подробнее работу программного комплекса (ПК) «Газсеть» в рамках системы СБИГ.

Программный комплекс «Газсеть» позволяет обеспечить комплексный подход в сборе, автоматизации и диспетчеризации большого количества узлов учёта газа. ПК «Газсеть» состоит из пакета программных продуктов, обеспечивающих полный спектр функций автоматизации данных на различных уровнях. Программный комплекс состоит из различных программных модулей, разделённых по функциональному назначению.

Программный комплекс «Газсеть» позволяет обеспечить комплексный подход в сборе, автоматизации и диспетчеризации большого количества узлов учёта газа. ПК «Газсеть» состоит из пакета программных продуктов, обеспечивающих полный спектр функций автоматизации данных на различных уровнях. Программный комплекс состоит из различных программных модулей, разделённых по функциональному назначению.

ПО «Газсеть: Сервис» предназначено для проведения пуско-наладочных работ (настройки счётчика газа и РПУ).

Рисунок 3. ПО «Газсеть: Сервис»

ПО «Газсеть: Стандарт» предназначено для локального обслуживания узла учёта газа. Данное ПО позволяет настроить систему, считать текущие и архивные данные системы, хранящиеся в счётчике СМТ, произвести анализ данных и сформировать отчёты.

Рисунок 4. ПО «Газсеть: Стандарт»

Мобильное ПО «Моя Газсеть» - мобильное приложение для смартфонов на базе iOS и Android. ПО предназначено, в первую очередь, для конечного потребителя и владельца контролируемого помещения. Приложение позволяет своевременно проинформировать владельца помещения о возникновении предаварийной и авариной ситуаций, а также предоставляет удобный доступ к данным о потреблении газа.

Рисунок 5. Мобильное ПО «Моя Газсеть»

ПО «Газсеть: Экстра» является серверным программным обеспечением и предназначено, первую очередь, для автоматизации работы большого количества устройств. ПО организует базу данных подключённых приборов и позволяет контролировать, анализировать и управлять системой удаленно, обеспечивая работу приборов целого региона.

Одним из важных компонентов ПО «Газсеть: Экстра» является так называемый модуль «Газсеть: Шлюз», который позволяет организовать выгрузку данных в различные системы верхнего уровня, обеспечивая безопасный канал связи и единую структуру данных от различных устройств учёта газа (как бытовых, так и промышленных). Благодаря этому модулю возможна передача данных в систему аварийно-диспетчерской службы для принятия решения о выезде бригады на место потенциально возможной аварии.

Рисунок 6. ПО «Газсеть: Экстра»

Таким образом, СБИГ является комплексным подходом к решению проблемы обеспечения безопасности при использовании газа населением и решает ряд имеющихся проблем существующих систем контроля загазованности. Но одно дело - разработанное техническое решение, а другое - его реальная реализация.

В 2023 году ООО «Газпром межрегионгаз инжиниринг» совместно с ООО «Газпром межрегионгаз Вологда» организовали пилотный проект по реализации систем безопасного использования газа у населения. В рамках данного проекта рассматриваются различные решения по достижению целей в области безопасности использования газа, и система СБИГ, разработанная ООО «Техномер», является одним из основных тестируемых решений. В рамках пилотного проекта запланировано установить около 400 систем на уже существующие узлы учёта и домовладения. Данный проект должен помочь в решении технических и административно-правовых вопросов, связанных с эксплуатацией систем контроля загазованности.