Modernizacja systemu kontroli bariery przeciwpowodziowej

Rozbudowa bariery przeciwpowodziowej nie jest zadaniem, które można wykonać z dnia na dzień. Wymaga ono wielu miesięcy pracy. Bariera musi być zdatna do użytku przez cały czas, co wymusza uważne rozplanowanie prac modernizacyjnych oraz zastosowanie szeregu środków bezpieczeństwa i instalacji nadmiarowych. Ktokolwiek twierdzi, że instalacje nadmiarowe są niepotrzebne, powinien zobaczyć te zainstalowane w systemie ochrony przeciwpowodziowej.

Dwie betonowe wieże sięgają na wysokość 20 metrów ponad poziomem gruntu po obu stronach ujścia Dartford Creek. Stanowią one część systemu barier przeciwpowodziowych Dartford w hrabstwie Kent w Anglii, zarządzanego przez UK Environment Agency. Bariera jest okresowo zamykana, wraz z większą barierą znajdującą się u ujścia Tamizy, mając zapobiegać zalaniu Dartford i terenów przyległych przez cofające się wody rzeki wywołane dużą falą pływową.

Pomiędzy betonowymi wieżami zostały zawieszone dwie stalowe grodzie, każda o szerokości 30 m i masie ponad 160 ton. W celu zatamowania przepływu wody, pierwsza z nich jest powoli opuszczana na dno rzeki, a następnie na krawędź pierwszej grodzi opuszczana jest druga. Po ich zamknięciu, 160-tonowa stalowa brama może stawić czoła naporowi wody wysokiej na ponad 10,4 m.

Grodzie są podnoszone i opuszczane za pomocą silników hydraulicznych z napędem bezpośrednim. System napędowy składa się z zestawu dwóch pomp i silników o mocy 18,5 kW, umożliwiających pełne opuszczenie lub podniesienie grodzi w ciągu 15 minut. Normalnie obie grodzie są maksymalnie podniesione i zabezpieczone za pomocą hydraulicznego mechanizmu blokującego, co umożliwia ruch statków po rzece.

Przewiduje się, że ze względu na zachodzące zmiany klimatyczne bariera będzie musiała być uruchamiana średnio 50 razy w roku w ciągu najbliższych 25 lat.

– System musi pozostawać w pełnej gotowości wraz z wieloma instalacjami bezpieczeństwa wykorzystywanymi w razie awarii – powiedział Andrew Garwood, starszy menadżer kontraktowy z oddziału kontroli firmy Qualter Hall & Co Limited z Barnsley.

Kilka lat temu w systemie sterowania zaczęły się pojawiać pierwsze problemy związane z jego zużyciem, dlatego też w ramach dużego programu remontu bariery zdecydowano się na jego modernizację. Oryginalny system, bazujący na instalacji przekaźnikowej pracował przez ponad 30 lat, dlatego też znalezienie do niego części zamiennych stanowiło coraz większy problem.

Qualter Hall zlecił przeprowadzenie prac mechanicznych i elektrycznych w imieniu głównego inwestora, Birse Civils, przez którego został wybrany jako integrator systemów do projektu modernizacji systemu sterowania. Firma określiła najważniejsze cele, z których podstawowym było zapewnienie niezawodności i bezpieczeństwa. W razie wystąpienia powodzi istniało zagrożenie poważnymi zniszczeniami na pobliskich terenach.

Qualter Hall, działający zgodnie z ideą 'one stop shop' przy wyborze wielu rozwiązań inżynieryjnych, zdecydował się na zaangażowanie firmy ProSoft Technology. Zaważyły tu względy niezawodności i kosztów oferowanego przez nią rozwiązania oraz wsparcie ze strony Rockwell Automation. ProSoft Technology należy do programu Rockwell Automation Encompass Partner.

W obu 20-metrowych wieżach zainstalowano po dwa redundantne sterowniki PAC ControlLogix pochodzące z oferty Rockwell Automation, których zadaniem jest sterowanie otwieraniem i zamykaniem bariery. Ze względu na to, że większość znajdujących się tu urządzeń bazuje na rozwiązaniach PROFIBUS lub Siemensa, w sterownikach PAC ControlLogix zastosowano również dwa moduły komunikacyjne PROFIBUS Master (MVI56-PDPMV1) produkcji ProSoft Technology, których zadaniem jest ułatwienie komunikacji z procesorami Rockwell Automation.

– Moduły ProSoft Technology zapewniły obsługę standardu PROFIBUS DP przez kontrolery ControlLogix rack i umożliwiły skonfigurowanie czterech niezależnych segmentów PROFIBUS DP do pracy redundantnej – powiedział Andrew Garwood. Między wieżami poprowadzono kable światłowodowe stanowiące część systemu sterowania. Podczas montażu kabli łącze komunikacyjne realizowano za pomocą przemysłowych hotspotów 802.11 produkowanych przez ProSoft Technology.

– Łącze bezprzewodowe zostało wykorzystane jako automatyczne połączenie awaryjne na wypadek utracenia połączenia światłowodowego. Urządzenia produkcji ProSoft Technology wybrano ze względu na ich elastyczność i obsługę protokołu Spanning Tree (RSTP) – powiedział Andrew Garwood.

Rozwiązania z oferty ProSoft Technology ułatwiły prowadzenie prac inżynieryjnych, umożliwiając komunikację w obrębie systemu ControlLogix za pomocą pojedynczego protokołu.

System umożliwia obecnie szybki przegląd danych, zarówno centralny, jak i zdalny, zapewniając wygodny dostęp do informacji diagnostycznych.

Tysiące domów i firm są teraz bezpieczne.

www.prosoft-technology.com

źródło: ProSoft Technology; RAControls