• выходные цепи управления и сигнализации должны быть искробезопасными, а само устройство заключено во взрывобезопасную оболочку, например в оболочку блока управления насосами (БУН) в составе комплексной аппаратуры автоматизации водоотлива ВАВ-1м
• конструктивно устройство должно быть оформлено в виде печатного модуля и соединяться с БУН и информативным табло стандартными разъёмами
• устройство выполняется по блочному принципу с межплатными соединениями в виде разъёмов и плоских соединительных кабелей
• предусмотреть гальваническую развязку входных и выходных цепей
• информационный блок должен содержать диагностические сигналы о наличии питания схемы и номера работающего насоса
• в качестве источника питания схемы устройства общий блок питания с преобразованием уровня напряжения (по необходимости)
• пьезоэлектрический преобразователь размещается в защитной оболочке от первичного преобразователя типа УПХР

       Работа алгоритма заключается в следующем. Блок 2 выполняет функцию инициализации входных команд, которые используются в работе разработанного устройства. Здесь: спектр частот, используемый для контроля интенсивности кавитации; и-соответственно сигналы расходомеров, расположенных в начале и конце трубопровода; и-сигналы с манометров используемых для определения величины давления, а также для ориентировочного определения места повреждения трубопровода. Условие соответствия рабочей точки насосной установки границе зоны промышленного использования задействована в блоке 3. Если условие не выполняется, информация поступает в два канала: один - для определения величины кавитации; второй - для определения величины утечки. Работа канала определения утечки основана на регистрации разности между расходами в начале и конце трубопровода, которая осуществляется в блоке 5. Если разница существует, то происходит индикация о наличии утечки. При достижении утечкой максимального значения - происходит автоматическое переключение на резервный трубопровод, а по показания манометра определяют ориентировочное место нахождения утечки в магистральном трубопроводе.

       Ветвь алгоритма определения интенсивности кавитации начинается с выделения допустимой величины спектра кавитационного шума, соответствующей предкавитационному уровню (блок 4). Выполнение данного условия отображается в блоке 6 – индикация в камеру главного водоотлива о наличии предкавитационного уровня. При достижении критического значения начинается процесс регулирования рабочего режима насосной установки, путем дросселирования нагнетательного трубопровода, поворотом заслонки на установленный угол. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока насос не выйдет из кавитационной зоны, либо до границы зоны промышленного использования. В этом случае регулирование прекращается и устройство лишь выполняет функцию диагностирования насосной установки.
       Структурная схема модуля защиты от утечки и кавитации приведена на рис.2.

       Модуль защиты от утечки и кавитации МЗУК представляет собой конструктивный узел, состоящий из отдельных блоков, установленных в блоке управления насосом, входящим в состав аппаратуры управления ВАВ-1M. В состав модуля входят: блок первичных преобразователей БПП, предназначенный для преобразования неэлектрических величин в электрические; блок нормирующих преобразователей БНП для установления необходимых уровней и видов сигналов, передаваемых в другие функциональные блоки; блок логики БЛ, формирующий команды управления и индикации по обособленному алгоритму; блок согласования выходных команд БС преобразует команды полученные в БЛ, к виду удобному для управления объектами и сигнализации о их предельных значениях; блок индикации БИ, предназначенный для представления полученных команд в виде индикации информационных сигналов о состоянии объектов и их параметров в режиме «Совет оператору» для принятия оператором возможных управляющих воздействий на объекты средствами базовой аппаратуры ВАВ 1; блок выделения уровней кавитации БВУК служит для определения интенсивности кавитации; блок управления приводом заслонки БУПЗ служит для управления приводом заслонки, которая дросселирует нагнетательный трубопровод.

       Блок концевых выключателей БКВ обеспечивает дискретной информацией блок первичных преобразователей БПП модуля защиты о положении рабочих органов коммутационных задвижек насосной установки и не входит в состав МЗУК как конструктивный узел.

       Функциональная схема разработанного устройства представлена на рис.3.

       Характерным для разрабатываемой схемы является наличие в её составе двух видов преобразователей сигналов:

• от аналоговых датчиков – манометра и расходомеров, измеряющих давление и расход в начале и конце трубопровода соответственно, а также акустического датчика, который измеряет уровень интенсивности кавитации.
• от дискретных датчиков – концевых выключателей положения «открыто»-«закрыто» и контроля работы горной машины.

       С дискретных датчиков сигналы поступают на функциональный блок А, где преобразуются в двухуровневые сигналы. Затем эти сигналы поступают в блок логики, в котором при помощи цифровых микросхем DD2 формируются управляющие и информационные команды.

       С аналоговых датчиков сигналы по трем каналам поступают соответственно на прибор-указаталь места обнаружения утечки и на блок логики. При этом первый канал включает в себя: преобразователь давления в электрический сигнал ВР, поступающий на один из входов схемы деления ДА1, на другой вход которой подается сигнал уставки Const. На выходе получается сигнал, пропорциональный отклонению фактического давления от номинального. Этот сигнал нормализуется до стандартного значения и подводится к регистратору PV места утечки в магистральном трубопроводе Lx.

       Второй канал включает в себя: преобразователь расхода в электрический сигнал BQ1, сигнал с которого подается на диодный мост UZ1. На диодном мосту переменное напряжение преобразуется в постоянное и поступает на фильтр низкой частоты Z1. Сигнал низкой частоты с блока Z1 поступает на один из входов операционного усилителя DA3, а также на один из входов схемы деления DA4.

       Третий канал включает в себя: преобразователь расхода в электрический сигнал BQ2, сигнал с которого подается на диодный мост UZ2. С диодного моста сигнал поступает на фильтр низкой частоты Z2. Затем с фильтра низкой частоты поступает на второй вход операционного усилителя DA3. Сигнал с операционного усилителя поступает на вход схемы деления DA4 на другой вход которой подается сигнал с блока Z1. Со схемы деления фактический сигнал утечки gx поступает на компаратор DA5, на второй вход которого подается расчетный сигнал уставки . На выходе получается сигнал, пропорциональный отклонению фактической величины утечки от заданной. Этот сигнал нормализуется до стандартного значения и подводится на блок логики.

       Блок логики F обрабатывает преобразованные логические сигналы, поступившие от дискретных и аналоговых датчиков, и выдает команды на управление положением задвижек. Также с блока DD2 сигнал поступает на генератор G, который формирует последовательность дискретных сигналов, поступающую на один из входов блока индикации HL для формирования квитирующего режима работы соответствующих светодиодов. На другой вход блока HL поступают сигналы прямо с блока логики и обеспечивают ровный режим свечения остальных светодиодов.