Предложения по использованию продукции ОАО «Авангард» с использованием нанотехнологий для XXVII Всемирной летней Универсиады 2013 года в г. Казани ОАО. - презентация

1 Предложения по использованию продукции ОАО «Авангард» с использованием нанотехнологий для XXVII Всемирной летней Универсиады 2013 года в г. Казани ОАО «Авангард» Санкт-Петербург

2 Автоматизированная система мониторинга конструкционной безопасности объектов

3 Cистема контроля деформации нового поколения на основе использования беспроводной технологии передачи данных по стандарту ZigBee IEEE Std ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Создание системы дистанционного мониторинга напряженно-деформированного состояния зданий и сооружений, контроля безопасности эксплуатации объектов на базе беспроводных самоорганизующихся систем широкого доступа и сенсорных сетей. Автоматизированная система мониторинга конструкционной безопасности объектов Система осуществляет непрерывный оперативный контроль напряженно- деформированного состояния элементов строительных конструкций зданий и сооружений (жилые дома, здания общественного назначения, мосты, тоннели, метрополитен, трубопроводы). Состав системы: - сеть датчиков измерения деформации с автономным питанием; - контроллер сбора данных (координатора сети Std ); - персональный компьютер со специализированным программным обеспечением. НОРМАТИВНАЯ БАЗА: Федеральный закон от ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

4 Система контроля деформации на базе проводных датчиков на ПАВ Измерительный комплект состоит из регистратора и набора проводных датчиков с частотным выходом. Контроль выходного сигнала датчика осуществляется посредством подключения к нему регистратора, который также подает питающее напряжение на датчик. Применение: - контроль напряженно-деформированного состояния (НДС) газо- и трубопроводов и их соединений (надземных и подземных); - контроль НДС мостов, металлоконструкций; - контроль НДС бетонных крепей строящихся и ремонтируемых шахт и тоннелей; - контроль НДС фундаментов зданий (строящихся; нуждающихся в постоянном контроле); объектов, подведомственных КГИОП. Система контроля деформации на базе пассивных датчиков на ПАВ Конкурентные преимущества: - беспроводный съем информации; - отсутствие питания; - вандалоустойчивое исполнение; - высокая точность измерений; - долговечность. Применение: - контроль напряженно-деформированного состояния (НДС) газо- и трубопроводов и их соединений (надземных и подземных); - контроль НДС мостов, металлоконструкций; - контроль НДС бетонных крепей строящихся и ремонтируемых шахт и тоннелей. Первое внедрение: метрополитен Санкт-Петербурга и др. Первое внедрение: - метрополитен Санкт-Петербурга - Водоканал Санкт-Петербург - Водоканал Москва Инновационные решения в области конструкционной безопасности объектов Объем рынка – 150 млн. руб. в год Объем рынка – 500 млн. руб. в год

5 ВНЕДРЕНИЕ Санкт-Петербург Мониторинг состояния аварийного дома (по решению Жилищного Комитета СПб) Санкт-Петербург, Рижский пр., д. 34 По решению Жилищного комитета Санкт-Петербурга Москва Датчик на деформационном шве перегонного тоннеля метро от станции «Сокол» до станции «Войковская» Автоматизированная система мониторинга конструкционной безопасности объектов Конкурентные преимущества: - функция самонастройки системы без участия оператора; - применение беспроводных технологий, обеспечивающих удобство монтажа, сокращение времени установки и обслуживания; - возможность выхода в сети Ethernet 10/100 Base-Т, 100 Base-FX, GSM, ТФОП; - возможность вывода графической и текстовой информации на встроенный дисплей и съемные носители информации.

6 Приборы и системы обеспечения газовой безопасности

7 Cистема мониторинга окружающей среды «АВУС-СКЗ» для обеспечения безопасности объектов промышленного и коммунального газопользования. ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ - Повышенная надежность системы - Каждый датчик системы может работать отдельным газосигнализатором Система мониторинга окружающей среды АВУС-СКЗ Конкурентные преимущества: - передача информации в системе только по цифровым каналам связи гарантирует ее помехоустойчивость; - широкий спектр контролируемых газов; - последовательное подключение датчиков в системе обеспечивает сокращение линий связи. Решаемые задачи: - автоматический контроль загазованности окружающей среды; - автоматическое управление исполнительными устройствами по заданному алгоритму; - прием, хранение и отображение информации о состоянии датчиков. НОРМАТИВНАЯ БАЗА: Федеральный закон от ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений". ИНФОРМАЦИЯ РОСТЕХНАДЗОРА Ежегодно в жилом секторе фиксируется порядка 230 происшествий, связанных с использованием газа. Число погибших при этом составляет в среднем 130 человек.

8 Потребители: Предприятия ЖКХ; Аварийные службы и МЧС; Службы охраны труда, ТСЖ; Нефтебазы, АЗС; Объекты жилищного и промышленного назначения, транспорт; Интеграция датчиков конструкционной и газовой безопасности в беспроводные охранно-пожарные системы сигнализации и оповещения ВОРС «Стрелец» под контролем ЦУС МЧС. ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ -интеграция датчиков деформации и газовой безопасности в системы охранно-пожарного назначения, установленные или устанавливаемые на объектах; -раннее предупреждение чрезвычайных ситуаций с обеспечением двойного контроля (местный и ЦУС); - обеспечение многоуровневой безопасности объектов. Конкурентные преимущества: использование существующих каналов связи и протоколов обмена; надежность, простота в эксплуатации; малая потребляемая мощность; длительный срок службы; стабильность параметров при изменении климатических факторов; унифицированное исполнение, модульный принцип построения; безопасное питание 12 В; высокая селективность к искомому газу; функция самотестирования работоспособности.

9 Бытовые и промышленные газосигнализаторы с газовыми нанохемосорбционными сенсорами ИНФОРМАЦИЯ РОСТЕХНАДЗОРА Ежегодно в жилом секторе фиксируется порядка 230 происшествий, связанных с использованием газа. Число погибших при этом составляет в среднем 130 человек. Предназначены для предупреждения аварийных ситуаций в промышленности и жилом фонде Конкурентные преимущества: модульная конструкция позволяет легко обслуживать (калибровать и поверять) приборы в эксплуатации; рабочий диапазон температур -35…+40°С; реализована проверка функционирования в режиме самоконтроля; соответствие ГОСТ РФ и нормам EN 50194; интегрированы в системы мониторинга и пожарно-охранной сигнализации. При введении с 2010 г. технического регламента О требованиях к безопасности домового газового оборудования: Объем рынка РФ – 70 млрд. руб. Потребители: - Объекты жилищно-коммунального хозяйства - Промышленные объекты, транспорт - Инфраструктурные объекты газотранспортной системы - Подземные парковки, гаражи - Газонефтехранилища - Автозаправочные станции - Котельные - Коттеджи ИННОВАЦИОННАЯ ПРОДУКЦИЯ

10 Разработка и внедрение системы автоматического РЧИД позиционирования повышенной надежности подвижного состава метрополитенов и городского рельсового транспорта на базе пассивных ПАВ-меток.

11 Системы позиционирования (определения местоположения) подвижного состава метрополитенов и городского рельсового транспорта. Существующие: фирма Thales Group (Канада) SelTrac® CBTC, Communications-Based Train Control For Urban Rail Принцип действия. Для определения местоположения подвижного состава используются точечные приемопередатчики – евробализы. С их помощью определяется местоположение тяговых подвижных единиц и по радиоканалу GSM-R передается на центральный пульт управлением движением. Страны, использующие данные системы: США, Канада, Корея, Малайзия, Китай, Турция, ОАЭ, Великобритания

12 Схема работы системы

13 ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ подвижного состава метрополитенов и городского рельсового транспорта малое время для принятия решения; сложность обстановки; высокая цена ошибочного решения; роль «человеческого фактора»; отказы техники. Функции системы высокоточного позиционирования управление скоростным режимом движения на дистанции и на подходах к станциям; остановка с высокой точностью в автоматическом режиме; позиционирование вне зоны действия других систем (в тоннелях и др.); контроль номера рельсового пути на стрелках и разъездах; контроль прохождения участка пути последним вагоном состава.

14 Недостатки существующих систем высокоточного позиционирования на основе активных радиочастотных меток высокая стоимость метки; необходимость периодического обслуживания; недостаточная вероятность правильного считывания кода; низкая защищенность от подделки и перепрограммирования; низкая вандалозащищенность и устойчивость к внешним факторам необходимость использования источников питания для сигнальных бализов;

15 - РЧИД-метка без источника питания(пассивная); - ридер и РС (контроллер) устанавливаются на поезде; - метки устанавливаются рядом с ж\д полотном на расстоянии 0,5-1 м от поезда; - расстояние между метками м; - ширина «окна» для считывания – не более 1м; - возможно дублирование и резервирование; - скорость движения состава км/час; - вероятность ложного считывания (неправильный код) или пропуска метки минимизация эксплуатационных затрат; - температурный диапазон, град - 60… степень пылевлагозащищенности оборудования, IP 40 - для установки на локомотиве, IP 65- для установки на путях; -срок службы - 20 лет; - мощность передатчика ридера, не более 8 мВт. Требования к системе автоматического позиционирования поездов

16 Система РЧИД на ПАВ разработки ОАО «АВАНГАРД». Текущее состояние. Ответный импульс ПАВ метки Состав и принцип действия системы Беспроводная система радиочастотной идентификации на ПАВ состоит из пассивных ПАВ меток и считывателя с антенной. Считыватель излучает запросный радиоимпульс и принимает ответный радиоимпульс, отраженный ПАВ меткой. После приема отклика ПАВ метки считыватель декодирует и выделяет из него идентификационный код метки. Кроме идентификационного кода отклик ПАВ метки может нести в себе информацию о ее температуре. Считыватель с антенной Радиочастотная метка на ПАВ Радиочастотная метка на ПАВ в антивандальном исполнении Технические характеристики - питание считывателя 12 В DC, 7 Вт; внешнее питание В АС, Гц; - частотный диапазон 2,4 – 2,483 ГГц; - выходной интерфейс RS 232; - максимальная мощность излучения не более 10 мВт; - дальность считывания радиометки – до 8 м; - класс защиты: считывателя IP54, метки IP 68; - материал пьезокристалла метки – ниобат лития, ВШП и рефлекторов – напыленный алюминий; - диапазон рабочей температуры метки – от - 55 до °С; - масса считывателя – 1,2 кг, габаритные размеры – 225×225×75 мм; -ПАВ метки устойчивы к воздействию специальных факторов со значениями характеристик 7И1, 7И6 и 7И7, соответствующим группе унифицированного исполнения 3Ус по ГОСТ РВ

17 Технические характеристики системы РЧИД для автоматического позиционирования поездов Система РЧИД на ПАВ разработки ОАО «АВАНГАРД». Текущее состояние. Состав системы 1. Набор ПАВ меток для установки на контролируемые объекты 2. Считыватель (ридер) Адаптеры питания Программное обеспечение Спецификация ридера РЧИД-ПАВ п/п ПараметрЗначение 2Источник питания 12 В DC, 7 Вт Внешний: В AC, Гц 3ИнтерфейсRS 232 4Частотный диапазон2,4-2,483 ГГц 5 Максимальная скорость считывания 300 мс 6 Максимальная мощность излучения < 10 dBm 7 Количество ВЧ- каналов 1-2 8Класс защитыIP54 9 Диапазон температур при эксплуатации -40°С – +50 °С 10 Диапазон температур при хранении -40°С – +60 °С 11 Габаритные размеры 225 x 225 x 75мм 12Масса1,2 кг Спецификация меток п/п ПараметрМетка со щелевой антенной 1 Эскиз (все размеры в мм) 2 Дальность передачи кода 1х8 dBi антенна - до 6 м 3 Материал антенны Нержавеющая сталь, стеклотекстолит 4Корпус метки 5 Материал пьезокристалла Ниобат лития 6 Диапазон температур -55 °С – +250 °С 7 Максимальное количество кодов Класс защитыIP68

18 Технические характеристики системы РЧИД для автоматического позиционирования подвижного состава метрополитенов и городского рельсового транспорта. Система РЧИД на ПАВ разработки ОАО «АВАНГАРД». Текущее состояние. D L V Скорость движения, V70 км/ч140 км/ч200 км/ч250 км/ч Минимальная дистанция между метками, D1 м2 м3 м5 м L - расстояние от антенны ридера проходящего поезда до метки на дороге (1м),. Устойчивость считывания меток к внешним помехам (данные испытаний): - слой воды, мм … 5 - слой снега, мм…100 - слой льда, мм … слой песка смешанного с металлической стружкой, мм …10 - слой крупной металлической стружки, мм …10 - слой балласта, мм надежность достоверного считывания (расчетная) - 10 S/N = 20 dB Минимальная дистанция между метками при максимальных скоростях движения поезда (расчетные данные)

19 Нанотехнологии МСТ для РЧИД Пьезоматериал ВШП ПАВ с амплитудой 7,0 нм ВШП Типовое устройство на ПАВ Особенности технологииЭффект Вариация высот электродов ВШП от 10 нм до 80 нм, технологический контроль напыления толщины электродов ± 0,5 нм. Работа ПАВ-приборов в гигигерцовом диапазоне частот Обеспечение разновысотности электродов ВШП не хуже ± 1 нм Снижение энергетических потерь за счет однонаправленности ВШП Обеспечение наноразмерного зазора между пьезоподложкой и электродами ВШП Достижение минимальных потерь в ПАВ приборах и повышение добротности ПАВ-резонаторов Преимущества нового поколения РЧИД-меток на ПАВ: не требует обслуживания и замены батарей; высокая надежность, срок службы лет; переизлучение энергии происходит за счет пьезоэффекта) малые потери (переизлучение энергии происходит за счет пьезоэффекта); надежное считывание до 12 метров в разрешенном диапазоне частот и мощности ; невозможность потери или перезаписи данных кода; высокая устойчивость к воздействию электромагнитного излучения, температуры и радиации; высокая достоверность считывания (расчетное значение вероятности ложного считывания (неправильный код) или пропуска метки ).

20 ПРЕДЛОЖЕНИЕ АВАНГАРДА Эффект от применения системы : повышение надежности функционирования системы высокоточного позиционирования; удешевление эксплуатации системы; увеличение срока эксплуатации меток в несколько раз; повышение степени защиты от подделок и перепрограммирования; повышение вандалозащищенности и устойчивости к воздействиям внешней среды. Наше предприятие совместно с партнерами предлагает комплекс оборудования РЧИД с пассивными метками на поверхностных акустических волнах (ПАВ) для решения обозначенных задач: метки, считыватели, программное обеспечение.