Dla rozwoju infrastruktury i środowiska

Transkrypt

1 INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ Państwowy Instytut Badawczy Upgrade radaru meteorologicznego METEOR 1500C do funkcjonalności podwójnej polaryzacji Opis przedmiotu zamówienia - Specyfikacja techniczna Strona 1 z 16

2 Ta strona jest intencjonalnie pusta. Dla rozwoju infrastruktury i środowiska Strona 2 z 16

3 Spis treści 1. Wstęp Lokalizacja Współrzędne geograficzne Położenie działki System radarowy - wymagania Wymagania ogólne Nadajnik Odbiornik i procesor sygnału Procesor kontroli radaru System antenowy Kopuła Oprogramowanie Sprzęt komputerowy Integracja Produkty Dokumentacja systemu radarowego Testy i odbiory SAT Site Acceptance Test Uzgodnienia, pozwolenia, dokumenty Dostawy Gwarancje Normy i uregulowania Licencje... Strona 3 z 16

4 1. Wstęp Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy planuje modernizację radaru meteorologicznego METEOR 1500C, produkcji firmy GEMATRONIK (obecnie Selex ES) do funkcjonalności podwójnej polaryzacji. Przewidziany zakres prac obejmuje: 1.1. Dostosowanie istniejącego reflektora anteny do pomiarów w polaryzacji poziomej i pionowej 1.2. Dostawę i montaż toru odbiorczego dla polaryzacji pionowej 1.3. Dostawę i montaż toru falowodowego dla polaryzacji pionowej 1.4. Dostawę i montaż analogowego odbiornika dla polaryzacji poziomej i pionowej Dostawę i montaż odbiornika cyfrowego nowej generacji wyposażonego w filtry WI-FI 1.6. Dostawę i montaż procesora sygnału nowej generacji z możliwością bezpośredniego wyprowadzenia i zapisu danych IQ 1.7. Dostawę i montaż procesora kontroli radaru nowej generacji 1.8. Dostawę i montaż systemów sterowania pracą anteny umożliwiających automatyczną kalibrację wg. słońca 1.9. Integrację dostarczonych urządzeń z radarem meteorologicznym METEOR 1500C oraz systemami wspomagającymi Dostawę oprogramowania serwisowego Integrację radaru z istniejącą siecią radarów meteorologicznych POLRAD 2. Lokalizacja 2.1. Współrzędne geograficzne ,79 ; ,09 Wys. n.p.m. 206,5 m 2.2. Położenie działki Część działki numer 1867/52, miejscowość Jesionka, Gmina Trzebownisko, powiat rzeszowski, województwo podkarpackie. 3. System radarowy - wymagania 3.1. Wymagania ogólne Upgrade Dopplerowskiego radaru meteorologicznego do funkcjonalności pomiarów w podwójnej polaryzacji Zamawiający wymaga, aby zmodernizowany radar był całkowicie automatyczny z możliwością zdalnego sterowania, nadzoru i diagnostyki Zmodernizowany system radarowy będzie pracował w zróżnicowanych warunkach zewnętrznych. System antenowy zapewni prawidłową pracę przy Strona 4 z 16

5 temperaturach wewnątrz kopuły od -15 do +55 stopni Celsjusza oraz wilgotności powietrza w zakresie 0-95%. Urządzenie radarowe zainstalowane w pomieszczeniu radarowym muszą zapewnić prawidłową pracę w zakresie od +10 do +40 stopni Celsjusza oraz wilgotności powietrza w zakresie 0-95% Zmodernizowany system radarowy zapewni ciągłą pracę operacyjną przez 24 godziny dziennie przez cały rok. System musi osiągać bardzo wysokie stopnie niezawodności i dostępności przez cały rok w zróżnicowanych warunkach środowiskowych. Zmodernizowany system radarowy powinien pracować operacyjnie, średnio rocznie przez co najmniej 98% czasu Zamawiający wymaga, aby zmodernizowany system radarowy pracował operacyjnie co najmniej 10 lat bez zmian innych, niż wynikających z normalnego zużycia Zmodernizowany system radarowy będzie zaprojektowany w systemie modułowym gwarantującym możliwość upgrade ów indywidualnych podsystemów takich jak nadajnik, odbiornik, procesor kontroli radaru, antena Zmodernizowany system antenowy będzie się składał z istniejącego pozycjonera oraz reflektora dostosowanego do pomiarów w podwójnej polaryzacji. System antenowy ma mieć możliwość automatycznej kalibracji według położenia słońca Zmodernizowany radar będzie posiadać co najmniej taką samą funkcjonalność jak przed upgrade uzupełnioną o funkcjonalność wynikającą z upgrade, która została opisana w niniejszym dokumencie Nadajnik stan obecny i wymagania System radaru meteorologicznego METEOR 1500 C wyposażony jest w nadajnik klistronowy. Moc nadajnika to 250 KW. Nadajnik pracuje na częstotliwości 5650MHz. Nie wymaga się wymiany nadajnika ani żadnych modułów związanych z zasilaniem klistronu. Wymagana jest integracja istniejącego nadajnika z wymienianymi modułami z zachowaniem pełnej funkcjonalności nadajnika w tym sterowanie wyzwoleniem (triggering) poprzez odbiornik cyfrowy oraz przekazywanie parametrów pracy nadajnika do procesora kontroli radaru (RCP). Wymagania: Typ nadajnika klistronowy Częstotliwość pracy 5650 MHz Strona 5 z 16

6 Moc szczytowa w impulsie (długi, średni, krótki) przed rozdzieleniem na polaryzacje co najmniej 250 KW Długość impulsu Możliwość ustawień co najmniej trzech długości impulsów w zakresie co najmniej µs Częstotliwość próbkowania (PRF) co najmniej: Długi impuls: Hz Średni impuls: Hz Krótki impuls: Hz Możliwość ustawiania naprzemiennej częstotliwości próbkowania (stagerred PRF) co najmniej o stosunkach częstotliwości powtarzania impulsów wyższej do niższej: 3/2; 4/3 i 5/4. System ma umożliwiać de-aliasing mierzonej prędkości dopplerowskiej Nadajnik ma być wyposażony w obwody zabezpieczające przed jego uszkodzeniem Koherentność nadajnika ma zapewniać tłumienie ech stałych większe niż 40 db Odbiornik i procesor sygnału Typ odbiornika - superheterodynowy, 2 częstotliwości pośrednie Współczynnik szumów mniejszy niż 3dB Zakres dynamiczny odbiornika nie mniejszy niż 110 db Minimalny wykrywalny poziom sygnału ma być niższy niż -113 db dla długiego impulsu Tłumienie częstotliwości lustrzanych ma być większe niż 80 db Czułość radaru w odległości 100km ma być lepsza niż 0,05mm/h Wymaga się zastosowania filtracji (recieving filters) ograniczających pasmo odbieranego i przetwarzanego sygnału do obszaru częstotliwości +/- 2 MHz w stosunku do częstotliwości nominalnej. W pozostałym zakresie sygnał powrotny ma być tłumiony o co najmniej 60 db. Strona 6 z 16

7 Wymaga się bezpośredniego wyprowadzenia kanałów I oraz Q (format 16 bitowy), a także możliwość zapisu strumienia danych z tych kanałów do pliku na dysku komputerowym podpiętym do sieci LAN wysokich prędkości przesyłu danych (łącze 1 GB w pomieszczeniu radarowym). Plik zapisu strumienia danych IQ ma zawierać co najmniej poniższe informacje: Dane IQ Dane TX Wszystkie ustawienia procesora sygnału Wszystkie ważne ustawienia odbiornika (PRF, staggering itp.) Dane pozwalające na identyfikację elewacji i azymutu Wymaga się uzyskania minimalnej rozdzielczości przetwarzania lepszej niż 30m Wymaga się uzyskania maksymalnej liczby przetwarzania komórek pierwotnych większej niż Wymaga się zastosowania filtrów ech stałych bazujących na technikach efektu dopplera oraz z funkcją rekonstrukcji sygnału Wymaga się trwałego montażu generatora sygnału w celu umożliwienia co najmniej kalibracji Single point calibration Procesor sygnału powinien być oparty na technologii standardowego PC i pracować na systemie operacyjnym LINUX Procesor sygnału ma w czasie rzeczywistym rejestrować następujące dane wyjściowe (w formacie 8 bitowym): dbz (równolegle dane surowe i poprawione) Prędkość radialną (V) Szerokość spektralną (W) Signal Quality Index (SQI) Differential reflectivity (ZDR) Differential phase (PhiDP) Strona 7 z 16

8 Specific differential phase (KDP) Correlation coefficient (RhoHV) Linear depolarization ratio (LDR) Hydrometeor classification Procesor kontroli radaru powinien posiadać funkcję automatycznej kalibracji LDR opartej na śledzeniu słońca Procesor kontroli radaru Procesor kontroli radaru (RCP) zapewniać ma interfejs do systemu radarowego dla systemu operacyjnego oraz serwisowego RCP ma umożliwiać zdalną analizę i kontrolę systemu radarowego, włączanie i wyłącznie podsystemów, resetowanie i podgląd parametrów pracy systemu antenowego, odbiornika, nadajnika, procesora sygnału oraz samego RCP RCP ma być oparty na technologii PC i używać systemu operacyjnego LINUX RCP ma generować informacje BITE w razie identyfikacji błędów lub usterek w podsystemach. Informacje te mają być zapisywane w postaci logów oraz dostępne poprzez oprogramowanie operacyjne i serwisowe System antenowy Wymaga się pozostawienia istniejącego pozycjonera oraz reflektora anteny. Istniejący reflektor anteny ma zostać dostosowany do pomiarów w podwójnej System antenowy ma być dopasowany do systemu radarowego w sposób zapewniający najlepszą dokładność i jakość pomiarów Szerokość wiązki szpilkowej, mierzona w punkcie -3dB ma być mniejsza niż 1 stopień (udokumentowane danymi producenta) Zysk reflektora ma być większy niż 44,5 db Listki boczne (udokumentowane pomiarami): Mniejsze niż -28dB dla pierwszego listka w odległości mniejszej niż 3 stopnie od osi głównej Mniejsze niż -34dB dla drugiego listka w odległości większej niż 5 stopni od osi głównej Strona 8 z 16

9 3.6. Kopuła Dla rozwoju infrastruktury i środowiska Cross polaryzacyjna separacja w głównej wiązce powinna być większa niż 28dB (udokumentowane pomiarami) System antenowy ma zapewniać możliwość kalibracji geometrii pomiaru poprzez automatyczne śledzenie słońca Istniejący pozycjoner cechują następujące parametry: Zakres pracy w elewacji od -2 stopni do co najmniej Zakres pracy w azymucie ma wynosić 360 stopni Dokładność ustawienia anteny w azymucie i elewacji ma wynosić odpowiednio 0,1 i 0,1 stopnia Zakresy prędkości ruchu anteny w azymucie mają być konfigurowalne z zakresu 0,5-36 stopni/sekundę z dokładnością co najmniej 0,2stopnia dla prędkości do 20stopni na sekundę i 0,5 stopnia dla prędkości wyższych Zakresy prędkości ruchu anteny w elewacji mają być konfigurowalne z zakresu 0,5-36 stopni/sekundę z dokładnością co najmniej 0,2stopnia dla prędkości do 20 stopni na sekundę i 0,5 stopnia dla prędkości wyższych Przyśpieszenie ruchu anteny w azymucie i elewacji ma wynosić co najmniej 20 stopni na sekundę Oprogramowanie System antenowy posiada automatyczne systemy zabezpieczające przed pracą anteny w razie otwartych drzwi do kopuły lub na taras dookoła kopuły oraz systemy ręcznego zablokowania możliwości pracy anteny System antenowy posiada zabezpieczenia krańcowe przed zbyt dużym odchyleniem anteny, tj. takim które może narazić system antenowy na uszkodzenie, w tym co najmniej jedno mechaniczne Wymaga się użycia istniejącej kopuły radaru Serwisowe Wymagane jest dostarczenie najnowszej wersji oprogramowania serwisowego, które pozwala na realizację poniższych funkcjonalności w sposób zdalny: Strona 9 z 16

10 Podgląd wszystkich mierzonych parametrów systemu radarowego (moc, częstotliwość pracy, temperatura, prądy i napięcia, parametry realizowanego skanowania, dehydrator itp.) oraz systemów wspomagających (UPS, agregat prądotwórczy, systemy p.poż i alarmowy, temperatura w pomieszczeniu radarowym oraz stan rezerwy w zbiorniku paliwa, stan oświetlenia przeszkodowego), działania systemów zapobiegających dostaniu się do stref zagrożonych. Podgląd w czasie rzeczywistym wyników pomiaru radarowego wszystkich mierzonych parametrów oraz momentów dwupolaryzacyjnych w formacie PPI, RHI i ASCOPE. Wyświetlanie niepoprawionych oraz poprawionych danych Z, V, W oraz wszystkich momentów dwupolaryzacyjnych. Kontrolę pracy anteny oraz podgląd parametrów pracy (prędkość, dokładność, elewacja, położenie w azymucie) Uruchamianie, restart, wyłącznie elementów systemu w tym modułu kontroli anteny, modułu sterowania pracą radaru, promieniowania, modułu nadajnika, modułu odbiornika cyfrowego. Zmianę parametrów pracy radaru (PRF, długość impulsu itp.) Kalibrację położenia anteny względem położenia słońca. Kalibrację nadajnika, odbiornika. Zdalną kalibrację co najmniej single point calibration oraz zero check. Archiwizowanie mierzonych parametrów przez min. 5 dni i wyświetlanie ich w formie charakterystyk czasowych. Co najmniej poniższe parametry systemu mają być monitorowane przez oprogramowanie serwisowe: Automatyczna kontrola częstotliwości (AFC) Status lokalnych oscylatorów PRF Długość impulsu Strona 10 z 16

11 Prąd magnetronu Status silników Temperatury w punktach krytycznych Status wentylatorów Prędkość i pozycja anteny w elewacji i azymucie Krańcówki Przeciążenie modulatora Wydajność procesora sygnału Ciśnienie w falowodzie Napięcia na poszczególnych zasilaczach Status UPS i agregatu prądotwórczego Status oświetlenia przeszkodowego Status smarowania części mechanicznych Status systemu p.poż i antywłamaniowego Status istniejącego systemu Enviromental Control Unit Oprogramowanie ma umożliwiać automatyczny pomiar zakresu dynamicznego odbiornika wykorzystując do tego celu zewnętrzny generator sygnału System kompatybilny z systemami operacyjnymi: Windows 7/8 lub nowsze i LINUX Oprogramowanie serwisowe powinno posiadać możliwość zdalnego odcięcia zasilania od zasilaczy nadajnika, systemu antenowego, odbiornika, ECU (Environmental Control Unit), RCP (Radar Control Processor), wewnętrznego huba w celu ich restartu oraz możliwość zdalnego, ponownego przywrócenia zasilania wymienionym modułom. Strona 11 z 16

12 3.8. Sprzęt komputerowy Komputer serwisowy Wymaga się dostarczenia 1 laptopa serwisowego typu ultrabook spełniającego co najmniej poniższe wymagania: Procesor co najmniej intel core i5 min 2,4 GHz Pamięć RAM co najmniej 4GB Dysk twardy co najmniej 500GB Przekątna ekranu 14 Wejścia : USB 3.0 co najmniej 1;USB 2.0 lub 3.0 co najmniej 1, HDMI, RJ45, słuchawkowe Czytnik kart pamięci Wbudowany mikrofon i kamera internetowa Łączność Wi-Fi b/g/n, LAN 10/100/1000 Mbps, Bluetooth Touchpad Napęd optyczny zewnętrzny na USB System operacyjny Windows 7 Professional lub nowszy, również Professional, w języku polskim lub Linux Pakiet MS Office w języku polskim w wersji professional 2010 lub nowszej, lub równoważny kompatybilny z Pakietem MS Office. Bateria min 6 komorowa Dedykowany wytrzymały plecak z co najmniej 3 komorami Komputer ma być dostosowany do instalacji oprogramowania serwisowego i operacyjnego 3.9. Integracja Sieć radarów meteorologicznych POLRAD Strona 12 z 16

13 Zmodernizowany system radarowy ma być zintegrowany z istniejącym systemem radarów meteorologicznych POLRAD. Integracja ma polegać na możliwości wygenerowania pełnej listy dostępnych produktów radarowych dla wszystkich stacji radarowych POLRAD na podstawie otrzymywanych danych typu wolumen w formacie systemu Rainbow 5. Dodatkowo system ma mieć możliwość tworzenia map zbiorczych z wybranych produktów uwzględniających dane ze wszystkich stacji sieci POLRAD. Produkty i wolumy mają mieć możliwość zapisu w formatach BUFR 3.0, HDF5, graficznym oraz mają być automatycznie dystrybuowane do zdefiniowanej listy odbiorców Produkty Wszystkie produkty mają być tworzone w Wydziale Teledetekcji Naziemnej Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie z danych pierwotnych typu wolum, które będą transmitowane ze stacji radarowej System ma posiadać możliwości generowania, natychmiast po otrzymaniu wystarczającej części pierwotnych danych typu wolum, co najmniej produktów wymienionych poniżej: PPI - Plane Position Indicator dla zadanych kątów elewacji (P)CAPPI (Pseudo) Constant Altitude PPI dla dowolnych wysokości Maximum Reflectivity Odbiciowość maksymalna w pionowej kolumnie wraz z panelami bocznymi Echo top Wysokość wierzchołków echa SRI - Surface Rainfall Intensity (wraz z modelem terenu do obliczeń) Precipitation Accumulation Akumulacja opadu Prawdopodobieństwo wystąpienia gradu Cross Section przekroje pionowe przez wybrane punkty Trójwymiarowa wizualizacja danych pierwotnych (wolumu) Profil pionowy wiatru RHI dla zakresu stopni i dowolnego azymutu Wiatr poziomy na zadanej wysokości (prędkość i kierunek) z możliwością nałożenia na podkład z innego produktu np. odbiciowości Strona 13 z 16

14 Prędkość radialna w obrębie stref opadowych Detekcja i rozpoznanie groźnych zjawisk Ostrzeżenia (o konfigurowalnych progach) dla zdefiniowanych obszarów zainteresowania Ostrzeżenia (alarmy po przekroczeniu zdefiniowanych progów) Detekcja mezocyklonów oraz uskoków wiatru Klasyfikacja hydrometeorów na podstawie danych dwupolaryzacyjnych (w tym dla produktów RHI) Estymacja natężenia opadu z danych dwupolaryzacyjnych Integracja danych z deszczomierzy i automatycznych stacji synoptycznych Integracja danych z systemu detekcji wyładowań atmosferycznych TLP (Total Lightning Processor)- PERUN z możliwością konfiguracji typu wyładowań Krótkoterminowa prognoza opadu opracowana na podstawie danych dopplerowskich oraz cross korelacji Momenty dwupolaryzacyjne wymagane dla produktów Wymaga się aby co najmniej poniższe momenty były dostępne dla następujących produktów: PPI Z,V,W, R, SQI, DP (ZDR, RoHV, PHiDP, KDP, LDR, klasyfikacja hydrometeorów) RHI Z,V,W, R, SQI, DP (ZDR, RoHV, PHiDP, KDP, LDR, klasyfikacja hydrometeorów) (P)CAPPI Z,V,W, R, SQI, DP (ZDR, RoHV, PHiDP, KDP, LDR, klasyfikacja hydrometeorów) Wysokość wierzchołków Z, km SRI Z, R. Suma opadu Z, R. VVP- V MAX- Z,V,W, R, SQI, DP (ZDR, RoHV, PHiDP, KDP, LDR, klasyfikacja hydrometeorów) Cross section - Z,V,W, R, SQI, DP (ZDR, RoHV, PHiDP, KDP, LDR, klasyfikacja hydrometeorów) Strona 14 z 16

15 Z-odbiciowość, V-prędkość radialna, W szerokość spektrum, DP momenty dwupolaryzacyjne, ZDR- Differential Reflectivity, RoHV-Cross Correlation Coefficient, PHiDP-Differential Propagation Phase, KDP-Specific Differential Phase, LDR-Linear Depolarization Ratio, Dokumentacja systemu radarowego Dokumentacja techniczna systemu radarowego w tym schematy serwisowe i elektroniczne 3 komplety oraz wersja elektroniczna (język angielski lub polski) Opis wewnętrznych formatów plików 4 komplety oraz wersja elektroniczna (język angielski lub polski) Instrukcja obsługi oprogramowania i opis formatu plików danych I, Q 4 komplety oraz wersja elektroniczna (język angielski lub polski) Procedury kalibracji anteny, nadajnika, odbiornika i toru nadawczo odbiorczego opracowane dla radaru dwupolaryzacyjnego 4 komplety oraz wersja elektroniczna (język angielski lub polski) Bezpieczeństwo 4. Testy i odbiory Wymagane jest zastosowanie oznaczeń stref oddziaływania mikrofalowego Wymagane jest zastosowanie zabezpieczeń chroniących przed przypadkowym dostaniem się do stref oddziaływania promieniowania mikrofalowego i poruszającej się anteny. Wymaga się zorganizowania następujących testów systemu radarowego: 4.1. SAT Site Acceptance Test. W obecności przedstawicieli Zamawiającego oraz kierownika projektu ze strony Wykonawcy, testy SAT potwierdzające spełnienie wymagań opisanych w specyfikacji technicznej po instalacji systemu radarowego. Procedury testów mają zostać uzgodnione co najmniej na 2 tygodnie przed testami. 5. Uzgodnienia, pozwolenia, dokumenty Wykonawca swoim staraniem uzyska oraz dostarczy: 5.1 Protokoły testów SAT Strona 15 z 16

16 6. Dostawy Dla rozwoju infrastruktury i środowiska Miejsce wszelkich dostaw ma być uzgodnione z Zamawiającym. Na miejsce dostaw należy przewidzieć w szczególności: Stacja radaru meteorologicznego w Rzeszowie - Jasionce 7. Gwarancje Zamawiający wymaga udzielenia minimum 24 miesięcy gwarancji na dostarczone i zainstalowane urządzenia i wykonane prace, liczone od dnia podpisania protokołu odbioru. Zamawiający wymaga udzielenia minimum 24 miesięcy gwarancji na dostarczony komputer, liczone od dnia podpisania protokołu odbioru. 8. Normy i uregulowania Następujące normy i standardy mają zostać wypełnione 8.1 Promieniowanie niejonizujące pola elektromagnetyczne. Rekomendacja Komisji Europejskiej 1999/519/EC dotycząca ograniczenia narażenia ludności na promieniowanie elektromagnetyczne 8.2 Promieniowanie jonizujące promieniowanie X i radioaktywność. Norma EN :2001 +A11 Bezpieczeństwo 8.3 Bezpieczeństwo elektryczne Dyrektywa dotycząca niskiego napięcia 2006/95/EC 8.4 Wykonanie Ogólnie, roboty należy wykonać zgodnie z niżej wyszczególnionymi opracowaniami: Ustawą z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane z późniejszymi zmianami; Wymogami zawartymi w tematycznych przepisach szczegółowych; Normami, prawami i przepisami obowiązującymi na terytorium Polski; Zasadami wiedzy techniczno-budowlanej; Wymaga się oznakowania modułów, podzespołów i kabli w sposób umożliwiający w łatwy sposób identyfikację ich przeznaczenia. Roboty należy prowadzić zgodnie z zasadami BHP, przepisami p.poż. 8.5 BHP Zastosowane materiały i urządzenia muszą odpowiadać warunkom bezpieczeństwa eksploatacji i posiadać niezbędne atesty, znak bezpieczeństwa, ewentualnie świadectwo certyfikacji lub dopuszczenia do stosowania. Strona 16 z 16