Опыт проектирования комплексных охранно-пожарных систем на ОАО «Приборный завод “Тензор”»
Дмитрий Шарипов, Антон Мещанинов 
Модернизация производства и выбор САПР
Технология проектирования в CADdy
«Приборный завод “Тензор”» был создан в 1973 году как предприятие Министерства среднего
машиностроения. Сегодня, после преобразования в акционерное общество, завод продолжает выполнять различные работы в рамках Минатома. Современная структура предприятия представляет холдинг, включающий, в частности, научно-производственное предприятие (НПП) «Тензор», производственно-инвестиционный маркетинговый центр (ПИМЦ) «Тензор», специальное конструкторское бюро (СКБ) и другие подразделения. Решение новых задач в условиях рыночной экономики потребовало, в частности, реорганизации проектных подразделений Службы внешних работ ПИМЦ с целью перестройки технологии проектирования на основе современной САПР.
На ОАО «Приборный завод “Тензор”» работают около полутора тысяч высококвалифицированных специалистов, 60% из которых — инженерно-технический персонал. На заводе действует сертифицированная система качества в соответствии со стандартом ISO 9001 и стандартом СРПП ВТ ГОСТ Р ИСО 9001. Все виды деятельности предприятия лицензированы.
Еще в 1994 году на заводе было выпущено изделие «СОС-1», которое к сегодняшнему дню прошло путь развития от системы физической защиты объекта до комплексной системы сбора, автоматизированной обработки информации и управления. Эта система продолжает совершенствоваться, а ее интеграционные возможности расширяются за счет введения следующих подсистем:
- контроля и управления доступом (контроллеры, идентификационные устройства, такие как кнопочные клавиатуры, считыватели проксимити-карт, считыватели ключей touch-memory);
- радиационного мониторинга (измерение радиационного фона, контроль проноса, провоза радиоактивных предметов и материалов);
- контроля параметров окружающей среды (температуры, влажности, давления);
- телевизионного наблюдения (управление освещением, цифровое теленаблюдение с архивацией данных);
- цифрового шлюза (передача протоколов по RS-232, RS-485, Ethernet от интегрируемых подсистем).
Была также разработана система пожарной сигнализации, пожаротушения, обнаружения и оповещения о пожаре на базе прибора «Кристалл». Кроме того, модернизация «СОС-1» проводится путем введения в систему централизованного пульта управления безопасностью, использования алгоритмической модели комплексной защиты объекта, включения системы распознавания образов и модели преодоления заграждения, введения рубежей обнаружения на основе микроволновых магнитометрических, вибрационных и сейсмоакустических средств обнаружения.
Разумеется, создание эффективной комплексной системы защиты предполагает не механическое добавление в нее новых компонентов, а организацию согласованного взаимодействия всех подсистем. Более того, имеющиеся нормативные требования по объединению усилий разных служб при ликвидации чрезвычайных ситуаций и привели к необходимости интеграции разных компонентов в единую систему.
Например, в случае загорания в охраняемом помещении необходимо дать сообщение на пост охраны и в службу управления общеинженерными системами (в частности, лифтовое хозяйство). При наличии в помещении приточно-вытяжной вентиляции она должна автоматически отключиться, а система дымоудаления — включиться по сигналу от дымовых извещателей. Помещение должно быть снято с охраны, а ведущие к нему двери разблокированы. Следует также разблокировать пути эвакуации персонала и ценностей, вывести на мониторы пультов охраны поэтажные планы здания с указанием месторасположения очага загорания, пожарных кранов, огнетушителей и пр. Все это должна взять на себя интегрированная охранно-пожарная система.
Проектирование такой системы будет более эффективным, когда в рамках одной САПР можно решить вопросы выпуска разных видов чертежей для монтажников и служб эксплуатации, генерации необходимых спецификаций, ведомостей и перечней оборудования, калькуляции стоимости оборудования и монтажа.
Перспективные направления
Сегодня в деятельности завода «Тензор» можно выделить несколько главных направлений развития, связанных с проектированием и изготовлением следующих типов систем:
- комплексные системы безопасности объектов, для которых ставится задача предотвращения техногенных катастроф. Сюда входят системы физической защиты — периметровой и внутриобъектовой (причем в нормативных документах определяется число рубежей защиты), охранно-пожарной сигнализации, служебного освещения, охранного телевидения и т.д.;
- системы пожарной защиты, в частности для атомной энергетики, где требования к пожарозащищенности объектов АЭС стали наиболее жесткими. Они включают охранно-пожарную сигнализацию, системы пожаротушения, дымоудаления и оповещения о пожаре;
- вычислительные комплексы и автоматизированные рабочие места операторов по управлению технологическими процессами АЭС (включая системы внутриреакторного контроля, температурного контроля турбогенераторов и др.).
После присоединения России к Конвенции по ядерной безопасности мы работаем по ряду направлений с обязательным выполнением нормативных требований МАГАТЭ. На сегодняшний день модернизированы системы пожаротушения на Курской и Ростовской АЭС. Ведутся работы по комплексному решению аналогичных задач на строительстве атомной электростанции в Тяньване (Китай). Здесь мы работаем совместно с ведомственным НИИ атомно-энергетического проектирования (Атомэнергопроект) Министерства по атомной энергии, который имеет исключительное право на выпуск соответствующих проектов для объектов атомной энергетики. Наша служба совместно с СКБ завода готовит для них необходимые исходные данные для последующего совместного проектирования.
Нужно отметить, что наибольший финансово-экономический эффект предприятие получает в случае выполнения полного цикла работ над проектом — от конструирования, разработки и проектирования до монтажа, пусконаладки и последующего сопровождения. Реализация такого подхода позволяет предприятию максимально повысить экономическую эффективность работ. Вот почему целенаправленно развивается проектное направление, а наша Служба внешних работ сегодня включает 12 проектировщиков и планирует дальнейшее расширение.
 |
|
Модернизация производства и выбор САПР
В 1991 году перед нашим заводом встала необходимость развития новых направлений проектирования и производства. В качестве одного из таких направлений была выбрана физическая защита объектов Министерства обороны.
Когда принималось решение Совета директоров завода «Тензор» о реформировании структуры предприятия, наше направление получило мощный импульс благодаря целенаправленной поддержке генерального директора И.Б.Барсукова. В результате мы смогли приобрести рабочие места системы CADdy, включающие модули подсистемы CADdy—Архитектура (так как все наши технологии конструктивно привязаны к архитектуре) и модуль CADdy HTЕ—Электрооборудование зданий/Cлаботочные системы. Настройки CADdy HTE позволяют автоматически подключать нужные базы данных кабелей, приборов и прочего оборудования, если проектировщик начинает создание подсистемы силовой или слаботочной электрики, а также прочих систем (например, контроля доступа). Кроме того, мы приобрели модуль для генерации комплекта итоговой документации CADdy—Таблицы, спецификации, перечни. Это кардинальным образом изменило ситуацию.
Начиналась же наша Служба буквально с трех проектировщиков. В начале деятельности основную часть работ заказывали в одном из проектных институтов Минобороны. В процессе развития мы установили необходимые связи с «местными» НИИ, выполняющими инженерно-геодезические и другие работы.
Предлагая комплексы, обеспечивающие одновременно охранные функции и управление пожарной сигнализацией и пожаротушением, мы используем как аппаратуру зарубежного производства, так и конкурентоспособные изделия, производящиеся по передовым технологиям в России (в частности, на заводе «Тензор»). В сегодняшней структуре завода наше подразделение наиболее детально разбирается в возможностях и особенностях применения подобного оборудования.
«Внедрившись» на рынок систем физической защиты для Минобороны, мы реализовали три крупных объекта, географическое расположение которых — от Дальнего Востока до западных границ России. Среди них, в частности, проект пожарной защиты объектов Минобороны по контракту с американской компанией Bectel International Systems, Inc. Недавно мы закончили проектную стадию большой системы защиты для объекта Минобороны России (длина охраняемого периметра более 12 км). На следующий год уже есть перспективные планы оснащения объектов Минобороны, принадлежащих к различным родам и видам войск.
Несмотря на поток заказов от Минобороны, мы выполняем также крупные проекты для «гражданских» предприятий. Например, в этом году нами закончены работы по Вологодскому подшипниковому заводу, где в комплексную охранно-пожарную систему включена, помимо административных зданий завода, станция забора и очистки воды. На основе аналогичного оборудования с нашим участием была также спроектирована система комплексной пожарной защиты для Тяньваньской АЭС.
|
|
Технология проектирования в CADdy
Одна из главных задач проектных подразделений нашей Службы внешних работ — реальная автоматизация процесса проектирования. В системе CADdy это позволяет сделать согласованная работа различных прикладных подсистем CADdy — архитектурно-строительных, инженерно геодезических и др.
Рассмотрим типичную последовательность разработки проекта на примере двух систем комплексной защиты объектов — периметровой и объектовой. Если проектируется периметровая система защиты крупного объекта, то целесообразно использовать чертежи генплана. После сканирования таких чертежей (иногда это приходится делать последовательно для разных частей территории), мы собираем их в единое целое в системе CADdy. Затем с использованием полученной растровой подложки (рис. 1) отрисовываем векторную часть чертежа — периметр, коммуникации и другие необходимые объекты. Система CADdy включает средства векторизации растровых изображений и позволяет эффективно работать с гибридной графикой. Если же мы получаем от заказчиков электронные чертежи, выполненные в AutoCAD или в других САПР, то конвертируем их в формат CADdy и продолжаем проектировать в нашей системе, используя обширные базы данных, форматы спецификаций и прочие имеющиеся наработки.
Выбор и размещение оборудования (рис. 2-3) также осуществляется в соответствии с требованиями заказчика, поставленной перед нами задачей, особенностями местности. Функции меню Размещение позволяют во много раз ускорить процесс расстановки оборудования по периметру.
Из рисунков видно, что периметр рассматриваемого объекта имеет несколько рубежей защиты. Помимо периметра, отдельно защищаются также локальные зоны и объекты внутри периметра.
При проектировании объектовой системы сначала в CADdy—Архитектура строятся поэтажные планы здания (рис. 4). Последовательность проектирования — оси, колонны, стены, двери, окна, лестницы и т.п. Очень важно, что набор функций CADdy позволяет покончить с «компьютерным черчением» и полностью перейти к проектированию. При работе в среде CADdy проектировщик оперирует не типами линий, слоями и штриховками, а параметрическими объектами, такими как «стена», «окно», «лестница», «стояк», «жгут» и т.п. Для последующего получения спецификаций с сортировкой по помещениям здания имеются удобные функции меню Помещение. Сами спецификации могут размещаться по желанию проектировщика в отдельном документе или на листе чертежа, причем при их выдаче можно использовать также расчетные функции CADdy.
Затем проектировщик переходит к работе в CADdy HTE. При этом он выбирает оборудование из соответствующей базы данных, размещает это оборудование на поэтажном плане, задавая высотные отметки. Связь между чертежом и базами данных позволяет получать полную информацию о любом элементе чертежа (рис. 5), а также контролировать подключение кабелей и приборов. В соответствии с существующими нормативами (пожарной безопасности и пр.) проводятся кабельные трассы с указанием высотных отметок и заданием условий прокладки (рис. 6) из базы данных для выбранного типа кабеля (например, прокладка в трубе или по лотку, способ крепления с кронштейнами или без них).
На любом этапе разработки чертежей и компоновки оборудования на поэтажных планах проектировщику предоставляется возможность визуализации полученных результатов «в объеме» средствами модуля CADdy 3DF—Трехмерная светотеневая раскраска, входящего в комплект поставки базового пакета системы CADdy (рис. 7). Можно не только получить все необходимые проекции, виды и сечения, но и проконтролировать — поворачивая объемное изображение в пространстве — возможные пересечения трубопроводов, лотков и т.д.
Отметим, что мы постоянно дополняем наши базы данных модуля CADdy HTE. Например, при разработке систем охранной сигнализации используются датчики разных типов: объемные (реагирующие на любое перемещение внутри объема помещения), ультразвуковые — на разбивание и контактные — на открывание окна, сейсмодатчики — на пролом стены или двери, линейные датчики («векторные» ловушки), срабатывающие при пересечении узкого луча. Создание пользовательских баз данных CADdy позволяет значительно ускорить разработку новых проектов.
При разработке систем пожарной сигнализации и пожаротушения (рис. 8-9) обычно используется один из двух принципов организации — кольцевой и радиальный. В первом случае контрольные приборы расположены в кольце, а от них идут соответствующие шлейфы сигнализации и зоны порошкового или газового тушения. Во втором случае контроллер расположен в одном из зданий, а от него идет до 32 сигнализационных шлейфов и 8 зон тушения (кабельные трассы проложены в соответствующих колодцах).
Проектирование пожарной сигнализации и систем пожаротушения — взаимосвязанные задачи. Они одновременно с легкостью решаются в CADdy с помощью использования модуля CADdy HTE (разработка пожарной сигнализации) и недавно приобретенного нами модуля CADdy HTH—Отопление и сантехника. Он позволяет полностью спроектировать трубную разводку для применяемых систем газового пожаротушения. Поскольку в базах данных CADdy сохраняется вся информация об использованном в проекте оборудовании, с помощью модуля CADdy—Таблицы, спецификации, перечни автоматически готовятся спецификации и другие итоговые документы (рис. 10).
Комплект документации по каждому проекту, выполненному в CADdy, включает несколько альбомов в формате А4 и содержит принципиальные схемы, схемы подключения, кабельные журналы, спецификацию, пояснительные записки, инструкции по эксплуатации, методики проверки работоспособности системы и др. Часть чертежей предназначена, естественно, для монтажников. Например, в проекте, выполненном для Вологодского подшипникового завода, только основной альбом содержит более 100 листов чертежа (ситуационные планы, планы с размещенным оборудованием, «объектовки» и т.п.). В системе CADdy все это получается удобно и быстро.
«САПР и графика» 10'2002
