АО «НТЦД»

Центр диагностики
URL: http://diaprom.com/
E-mail:
Адрес: 109518, г. Москва, ул. Газгольдерная, д. 14, оф. 329
Телефон/Факс: (495) 690-9195

Блок системный базовый БСБ-02Р

Содержание

1. Назначение

Блок системный базовый БСБ-02Р (далее БСБ) КБПК.426469.002 предназначен для применения в качестве базового вычислительного устройства в составе системы контроля течи (СКТ), системы контроля вибраций (СКВ), и системы обнаружения свободных предметов (СОСП), входящих в систему контроля, управления и диагностики (СКУД), а также в локальных системах диагностики. По влиянию на безопасность Блок относится к классу 3 по НП-001-97 (ОПБ-88/97) "Общие положения обеспечения безопасности атомных станций" функциональное обозначение 3Н и функциональной группе К3+ в соответствии с НП-026-01. Блок предназначен для использования в составе диагностических систем классов 3Н и 4 по НП-001-97 (ОПБ-88/97).

БСБ с предустановленными системным программным обеспечением и ПО мониторинга является унифицированным программно-техническим средством, обеспечивающим функционирование диагностических подсистем. Для решения специализированных для УИИ конкретной диагностической подсистемы задач на БСБ дополнительно устанавливается соответствующее прикладное программное обеспечение.

БСБ предназначен для непрерывной работы в течение всего срока службы с перерывами на техническое обслуживание. Эксплуатация Блока должна проводиться в соответствии с условиями, изложенными в настоящем Руководстве.

2. Основные параметры и характеристики БСБ

2.1 БСБ обеспечивает непрерывную работу в течение среднего срока службы с возможными перерывами на техническое обслуживание в соответствии с настоящим руководством. Время установления рабочего режима не превышает 10 минут.

2.2 БСБ обеспечивает выполнение следующих функций:

  • а) прием и обработка информации от функциональных блоков устройства информационно-измерительного (УИИ);
  • б) внешние, по отношению к БСБ, связи по основному или дублирующему каналам Ethernet информационной сети СКУД;
  • в) программная поддержка мониторинга технических средств устройства электротехнического модульного (УТМ) и мониторинг собственных технических средств;
  • г) возможность подключения сервисного компьютера и тестовый контроль собственных технических средств и технических средств УИИ, включая УТМ, в процессе технического обслуживания;
  • д) возможность чтения лазерных дисков CD и DVD с помощью привода, подключенного по интерфейсу SATA.

2.3 Основные параметры:

тактовая частота процессора типа Intel Core 2 Duo, не менее1,87 ГГц
объем оперативной памяти, не менее512 Мб
объем жестких магнитных дисков, не менее250 Гб
количество портов Ethernet2
количество портов RS-2321

Предусмотрена возможность подсоединения видеомонитора, манипулятора типа «Мышь», клавиатуры для использования во время проведения пуско-наладочных или регламентных работ.

2.4 Конструкция каркаса БСБ обеспечивает размещение функциональных плат диагностической системы. Общая масса каркаса с устанавливаемыми внутри платами систем диагностики не превышает 30 кг.

Для размещения интегрируемого в составе диагностической системы оборудования пассивная плата расширения обеспечивает не менее десяти посадочных мест (слотов) с системной шиной PCI.

Габаритные размеры каркаса БСБ не более:

ширина482 мм
глубина508 мм
высота178 мм (4U)

2.5 Питание БСБ осуществляется от сети переменного тока по ГОСТ 12997-84:

напряжение питания200  В
частота переменного тока50±1 Гц
перерывы питания, не более20 мс

Мощность, потребляемая БСБ (без подключенных к нему внешних устройств), не превышает 300 ВА.

2.6 Изоляция между клеммой , входными и выходными цепями подключения питания переменного напряжения 220 В выдерживает без пробоя или перекрытия изоляции постоянное напряжение 1500 В в течение одной минуты, а изоляция между клеммой и выходными информационными цепями БСБ (интерфейсы Ethernet) выдерживает без пробоя или перекрытия изоляции постоянное напряжение 500 В в течение одной минуты.

Сопротивление изоляции между клеммой , входными и выходными цепями подключения питания 220 В:

в нормальных условиях, не менее20 МОм
при верхнем рабочем значении температуры воздуха, не менее5 МОм
при предельном значении относительной влажности воздуха, не менее1 МОм

Значение сопротивления между клеммой и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью БСБ, которая может оказаться под напряжением, не превышает 0,1 Ом.

Значение переходного сопротивления контакта между элементами заземления не более:

600 мкОмв местах соединения деталей между собой
2000 мкОмв цепи заземления (сумма переходных сопротивлений контактов)

2.7 Характеристики системного (СПО) и тестового программного обеспечения (ТПО), входящего в состав БСБ.

СПО БСБ построено на базе операционной системы Linux (дистрибутив Debian, версия 4.0) или выше и поддерживает:

  • стандарты POSIX 1, C ANSI;
  • протоколы TCP/IP, FTP, SNMP;
  • службы и пакеты NFS, TELNET, NTP.

ОС поддерживает английский и русский языки в режиме командной строки и в графической среде системы X-Window.

СПО обеспечивает защиту конфигурации программного обеспечения (ПО) и данных от несанкционированного доступа:

  • по информационной сети;
  • персонала, непосредственно работающего с БСБ, но не имеющего соответствующих прав для изменения программ и данных.

СПО обеспечивает возможность автоматического старта прикладных задач при загрузке или перезагрузке БСБ и ведение протокола запуска СПО.

СПО поддерживает следующие диагностические сетевые возможности при работе по протоколу TCP/IP:

  • определение разрыва сеанса приема/передачи при нарушении линий связи между БСБ и внешней системой;
  • возобновление приема/передачи данных между БСБ и внешней системой после восстановления линий связи без перезагрузки БСБ.

ТПО обеспечивает проверку функционирования БСБ при пусконаладочных, регламентных и ремонтных работах:

  • настройку параметров работы БСБ бесперебойного питания (ББП или ИБП) и мониторинг;
  • настройку параметров работы БСБ мониторинга шкафа (БМШ или БКШ) и мониторинг его работы.

2.8 Показатели надежности БСБ следующие:

среднее время восстановления (Тв), не более2 ч.
средний срок службы (Тсл), не менее10 лет, при условии замены отдельных модулей или БСБ, выработавших свой ресурс
средний срок сохраняемости (Тс), не менее3 года
средняя наработка на отказ по информационным функциям (То), не менее65 000 ч.

Примечания:

1. Критерием отказа БСБ (включая сбои) является нарушение выполнения его функций по пунктам 2.2 а), б), в).

2. Критерием предельного состояния является невозможность выполнения ремонтных работ из-за старения, либо невозможность замены БСБ или модулей вследствие прекращения производства этих компонентов или их аналогов.

2.9 БСБ обеспечивает сохранность информации, накопленной на жестком диске до момента отказа, при единичном отказе любого электронного компонента БСБ.

2.10 Требования по стойкости, прочности и устойчивости к внешним воздействующим факторам.

БСБ в составе УТМ-01Р устойчив к климатическим факторам внешней среды, приведенным в таблице 1, в соответствии с исполнением ТВ категории 4.1.

Таблица 1. Климатические условия эксплуатации БСБ
НаименованиеЗначение
Рабочее значение температуры окружающего воздуха, °С10 - 40
Верхнее рабочее значение относительной влажности воздухадо 80 % при 25 °С
Атмосферное давление, кПа84 - 107

БСБ в составе УТМ-01Р эксплуатируется в атмосфере типа III (ГОСТ 15150), при наличии фильтров очистки воздуха, с содержанием коррозионно-активных агентов, указанных в таблице 2. Содержание коррозионно-активных агентов в атмосфере на открытом воздухе характеризуется параметрами, указанными в таблице 3.

Таблица 2. Допустимое содержание коррозионно-активных агентов в атмосфере при эксплуатации БСБ
ВеществоКонцентрация, мг/м3Скорость осаждения, см/сПоток осаждения, мг/(м2·сут.)
Хлориды0,00110,10,138
Сульфаты0,02900,12,500
Сернистый газ0,00600,94,700
Окислы азота0,0040--
Таблица 3. Содержание коррозионно-активных агентов в атмосфере на открытом воздухе
ВеществоКонцентрация, мг/м3Скорость осаждения, см/сПоток осаждения, мг/(м2·сут.)
Хлориды0,02120,11,83
Сульфаты0,58000,150,00
Сернистый газ0,00600,94,70
Окислы азота0,0040--

БСБ в составе УТМ-02 должен быть работоспособен в атмосфере типа II при эксплуатации в климатических условиях УХЛ4.1 по ГОСТ 15150-69. При этом содержание коррозионно-активных агентов в атмосфере на открытом воздухе допускается следующее:

сернистый газот 20 до 250 мг/м2·сут.
(от 0,025 до 0,31 мг/м3)
хлоридыменее 0,3 мг/м2·сут.

Запыленность воздуха в помещениях, предназначенных для размещения БСБ в составе диагностических систем, не должна превышать 105 шт/дм3 при размерах частиц не более 3 мкм по требованиям ГОСТ 20397.

БСБ устойчив к пребыванию до 15 суток ежегодно в неработающем состоянии в атмосфере при температуре окружающего воздуха от 5 до 45 °С и относительной влажности воздуха до 98  % при температуре 35 °С и более низких температурах без конденсации влаги с учетом содержания коррозионно-активных агентов в атмосфере. При этом перед включением БСБ должен быть выдержан в нормальных климатических условиях в течение пяти часов.

БСБ в составе диагностических систем устойчив к воздействию внешних механических факторов и соответствует группе механического исполнения 2 по ГОСТ 29075-9:

  • синусоидальная вибрация – диапазон частот от 1,0 до 60 Гц при амплитуде ускорения 0,5 g, на частотах от 10 до 20 Гц амплитуда перемещения 1 мм, степень жесткости 7;
  • при воздействии вдоль вертикальной оси изделия;
  • удары одиночного действия - вдоль вертикальной оси, пиковое ударное ускорение 30 м/с2 (3g), длительность ударного ускорения от 2 до 20 мс, степень жесткости 1.

По способу защиты человека от поражения электрическим током БСБ удовлетворяет требованиям класса 01 по ГОСТ 12.2.007.0.

БСБ не является источником возгорания и соответствует требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.1.004 в части пожаростойкости.

БСБ в составе УТМ-01Р, относящегося к оборудованию группы «А», монтируемому на строительных конструкциях атомной станции на высотной отметке от 10 до 20 м, должен выдерживать без нарушения нормального функционирования пять сейсмических воздействий уровня ПЗ, значения ускорений для которого принимаются с коэффициентом 0,42 от значения ускорений для уровня МРЗ. Параметры воздействий при проверке сейсмо-стойкости опытного образца УИИ должны соответствовать таблице 4.

Таблица 4. Параметры воздействий при проверке сейсмостойкости
Наименование параметраЗначение параметра для диапазона частоты
от 1 до 9 Гцот 9 до 35 Гц
Шаг по частоте, Гц1,02,0
Время выдержки на каждой частоте, с20,010,0
Ускорение, м/c24,04,0

БСБ, установленный в УТМ-02, должен быть работоспособен при сейсмических воздействиях ПЗ, интенсивностью 6 баллов по MSK-64, высотную отметку принять не более 20 метров (II категория сейсмостойкости по НП-031-01).

БСБ отвечает требованиям, предъявляемым к III группе исполнения технических средств, поставляемых на атомные станции и/или радиационно-опасные объекты в соответствии с ГОСТ Р 50746-2000, по устойчивости, в том числе к:

  • микросекундным импульсным помехам большой энергии по ГОСТ Р 51317.4.5;
  • наносекундным импульсным помехам по ГОСТ Р 51317.4.4;
  • электростатическим разрядам по ГОСТ Р 51317.4.2;
  • динамическим изменениям напряжения электропитания по ГОСТ Р 51317.4.11;
  • токам кратковременных синусоидальных помех частотой 50 Гц в цепях защитного и сигнального заземления по ГОСТ Р 50746;
  • микросекундным импульсным токам помех в цепях защитного и сигнального заземления по ГОСТ Р 50746;
  • магнитному полю промышленной частоты по ГОСТ Р 50648;
  • импульсному магнитному полю по ГОСТ Р 50649;
  • радиочастотному электромагнитному полю по ГОСТ Р 51317.4.3.

БСБ удовлетворяет нормам индустриальных радиопомех класса А по ГОСТ Р 51318.22-99.

По защищенности от твердых предметов и воды БСБ-02Р соответствует степени защищенности IP20 по ГОСТ 14254.

Размещаемые в зоне контролируемого доступа БСБ допускают воздействие дезактивирующих сред. Дезактивация проводится методом протирки дезактивирующим раствором химсостава № 8 в соответствии с ГОСТ 29075.

БСБ в части устойчивости к воздействию вибрации должен соответствовать требованиям ГОСТ 25804.

3. Устройство и работа

Внешний вид БСБ-02РРисунок 1. Внешний вид БСБ-02Р

3.1 БСБ выполнен на базе промышленного шасси с резервированным блоком питания. Промышленное шасси обеспечивает монтаж БСБ в 19-дюймовый шкаф диагностической системы. Внутри промышленного шасси установлена объединительная плата. На объединительной плате смонтирована процессорная плата с установленными на ней процессором типа Intel Core 2 Duo и двумя модулями памяти типа DDR2 667.

Помимо этого, к процессорной плате по SATA интерфейсу подключен привод для работы с оптическими дисками DVD-RW. Для организации отказоустойчивого массива хранения данных в один из PCI слотов объединительной платы установлена плата RAID контроллера, к которой подключены два накопителя на жестких магнитных дисках (НЖМД) с интерфейсом SATA.

Для наладки БСБ предусмотрена возможность подсоединения видеомонитора, манипулятора типа «мышь», клавиатуры и вспомогательного персонального компьютера. Внешний вид БСБ представлен на рисунке 1.

3.2 Внутри каркаса БСБ могут быть установлены функциональные платы диагностических систем. Для этого на объединительной плате имеются свободные разъемы типа PCI для установки функциональных плат (не более 10 штук). Схема электрическая соединений БСБ приведена на рисунке 2 с перечнем элементов БСБ в таблице 5. Вид передней и задней панели БСБ показан на рисунке 3.

Перечень элементов из состава БСБ в соответствии со схемой соединений приведен в таблице 5.

Таблица 5. Состав элементов БСБ-02Р
Поз.НаименованиеКол-во, шт.Примечание
А1Плата процессорная1
А1.1Панель с разъемами DB9, DB25 (Com 1, LPT)1Из состава А1
А2Плата объединительная1
А3Кулер процессора1
А4Процессор Intel Core 2 Duo1
А5, A6Модуль памяти DDR2 6672
А7Планка с кабелем PS/2 cable1
А8Плата RAID контроллера1
А9Привод DVD-RW/SATA-BLK1
А10, A11Корзина для HDD SATA2
А12, A13Диск HDD2
А14Резервированный блок питания1
А14.1Модуль блока питания 400 Вт1Из состава А14
А14.2Модуль блока питания 400 Вт1Из состава А14
Схема соединений БСБ-02РРисунок 2. Схема соединений БСБ-02Р

3.3 БСБ функционирует в режиме реального времени. Функционирование обеспечивается программным обеспечением, разработанным в среде ОС Linux Debian 4.0. БСБ обеспечивает автоматический старт прикладных задач и их поддержку в процессе работы (связь с входными и выходными устройствами и каналами передачи данных). С периодичностью одна минута подсистема мониторинга базовых средств ведет мониторинг технических средств, обеспечивающих работоспособность диагностических систем АЭС (наличие питания, проверка температурного режима в шкафу, работа вентиляторов, состояние открытия дверей шкафа).

3.4 Проверка работоспособности БСБ обеспечивается с помощью внешних устройств (монитора, клавиатуры и «мыши»), подсоединяемых к БСБ на период проверки. Проверка проводится путем набора с клавиатуры необходимых команд и анализа отклика БСБ, отображаемого на экране монитора. В более сложных случаях (при анализе работы прикладных программ диагностических систем СКУД АЭС) может быть включен вспомогательный персональный компьютер.

Допустимо подсоединение внешних устройств, перечисленных в таблице 6.

Таблица 6. Типы внешних устройств, подключаемых к БСБ
УстройствоТип
Вспомогательный персональный компьютерСовместимый с IBM/PС, имеющий средства связи по каналу Ethernet (витая пара)
ВидеомониторSVGA
КлавиатураСтандартная, 102 клавиши, PS/2
Манипулятор типа «мышь»Стандартная PS/2
Передняя и задняя панели БСБ-02Р

1- место установки привода DVD-RW; 2, 3 - места установки диска HDD и корзины для HDD;
разъемы: 4 – PS1, 5 – PS2, 6 – COM, 7 – USB1, 8 – USB2, 9 – LAN1, 10 – LAN2, 11 – VGA, 12 – LPT

Рисунок 3. Передняя и задняя панели БСБ-02Р