物聯網無線氣體檢測報警系統在我廠硫磺等裝置的應用

   摘要：FSG-103T與NANO根據實際需要采用1對多，或者多對多的通訊方式，形成立體空間的報警體系。NANO是一款具有無線發送與接收功能的便攜氣體檢測產品，除具備傳統的便攜報警儀的氣體檢測功能外，還能提供無線、聲、光和震動四種報警方式。其小巧的設計便于工作人員佩戴，保證現場巡檢、作業人員的安全。

       關鍵詞：無線聲光報警  物聯網 便攜報警器

       引言：獨山子石化公司是大型煉化企業，煉油廠加工的原油為哈薩克斯坦高含硫原油，在生產過程中硫化氫、瓦斯、苯對裝置對人員的危害是主要的危險因素，尤其是在對高含硫化氫部位的監控是全公司氣體防護重中之重，為了更好的對人員安全及生產的防護，煉油廠通過多種途徑進行管控，但“6.29硫化氫中毒事故”還是出現了，為了改變這一現狀，煉油廠通過市場調研對現場部分固定式報警裝置進行了改造試驗，對物聯網無線氣體檢測報警系統進行了安裝并試驗，希望遠距離、早通知現場作業人員現場存在的風險。此產品應用物聯網概念，是一款全新的報警方式，實現的人員與報警器、探測器的互聯，全空間實時報警，最大程度保障人身財產安全。

      

        1、物聯網無線氣體檢測報警系統產品簡介

       1.1設備類別及作用

      現場報警裝置FSG-103T為一種無線防爆聲光報警器，報警聲音在85-110db之間，并可發送無線信號，作為無線報警裝置的發送端，具體參數見圖一。

    便攜式氣體檢測器NANO 4S為四合一的便攜氣體檢測器，可同時檢測可燃氣、CO、H2S、O2四種氣體（也可生產出檢測苯的單體報警器），可發出聲光、震動報警并發送無線信號，作為無線報警裝置的發送端，無線頻率為433MHZ。具體參數見圖二。便攜式無線報警接收端RF-G3S，可接收現場報警裝置FSG-103T、便攜式氣體檢測器NANO的無線信號，發出聲光、震動報警。

       1.2 FSG-103T配合NANO

       FSG-103T無線聲光報警器，是一種支持模擬信號采集的大分貝聲光報警產品，彌補沒有節點輸出功能的探測器產品不能配接聲光報警器的缺陷，并發送無線信號，使NANO系列產品聯動報警。可設置三個報警點、無線功率、分貝可調。

 

圖一、無線聲光報警器參數圖

FSG-103T是哈爾濱東方報警出品的新一代的無線聲光報警產品，專利的4-20mA采集技術，可實現與任何具有4-20mA輸出的探測器連接且不影響其原有的信號上傳功能，同時具有無線信息發送功能，與配套的NANO便攜式無線氣體檢測報警儀產品構建成無線監控報警/預警網絡。FSG-103T與NANO根據實際需要可以采用1對多，或者多對多的通訊方式，形成立體空間的報警體系。

    NANO是一款具有無線發送與接收功能的便攜式氣體檢測產品，除具備傳統的便攜設備氣體檢測功能外，還能提供無線、聲、光和震動四種報警方式，其小巧的設計便于工作人員隨身佩戴。檢測現場環境氣體的同時還可以在200米范圍內接收無線報警信號，為實現報警提示的安全覆蓋提供了良好的基礎。

 

圖二、便攜式報警器參數圖

   1.3系統運行模式

    現場安裝無線聲光報警器，巡檢或作業崗位的人員隨身佩戴便攜式無線聲光報警器NANO，當現場出現有毒物質泄漏時，現場聲光報警器發出報警，并發送無線報警信號，第一時間讓佩戴便攜無線聲光報警器的人員收到報警信號（如圖三）從而做出相應的應急反應，保證現場作業人員的安全。避免現有的通過主操觀察發現現場報警后通知人員的報警模式。

圖三、物聯網無線氣體檢測系統示意圖

   1.4產品特點

    FSG-103T配合NANO構建成的200米無線監控報警/預警網絡。NANO可以隨身佩戴，實時接收FSG-103T的報警信息，提供聲、光和震動三種報警方式，顯示報警位置、報警氣體濃度等信息，讓工作人員及時了解危險信息，遠距離第一時間發現危險，第一時間逃離或針對氣體濃度，采取相應的應急防護措施。

    物聯網概念是一種全新的報警方式，實現崗位人員與報警器、探測器的互聯，全空間實時報警，最大程度保障人身財產安全 。

     1.5解決問題

      每個現場人員都隨身佩戴NANO產品，當發生危險時FSG-103T發出無線報警信息，第一時間讓佩戴NANO產品的人員收到危險信息，第一時間做出相應應急反應。超大的200米覆蓋范圍成為了生命安全的保護距離，從根本上解決了報警不及時、報警力度不到位的現狀。

        2、現場使用及驗證

        2.1為了驗證報警器無線報警功能的可靠性，煉油廠分別在全廠高含硫、瓦斯、苯區域進行了改造安裝試驗，具體安裝部位如表一：

        2.2報警器現場安轉圖示如圖四

圖四、現場報警器改造圖示

       3 、實驗驗證及使用

     對現場報警器與無線報警接收器的數據進行了對比，通過多方面進行了實驗，由于煉油廠區存在不同的區域及風險，實驗采取多點進行。

3.1實驗一：現場報警器與無線報警器接收端信號接收情況實驗

      實驗結果：通過實驗反映出現場報警器報警后能及時發出無線報警信號，無線信號接收端均可以接收到報警信號并及時發出聲光、震動報警。

3.2實驗二：對比現場報警器與無線聲光報警器報警值及接收端報警器接收報警情況，數據如下：

      實驗結論：現場報警器與便攜式報警器由于構造及使用目的不同存在報警差異，從數據分析發現，便攜式報警器的報警值要高于固定式報警器。便攜式報警器更靠近發射源，同時也可能收到風向的影響。總體來說二者差別不大。

    無論是固定式報警器發送報警還是便攜式報警器發出報警，接收端均能接收到信號并發出聲光報警提示現場人員，避免漏報。

3.3實驗三：距離及障礙物的影響

 

      實驗結論：

      距離防范在50M內是比較安全可靠的，均能有效的使用。
      在50M范圍之內，當人員與報警器之間存在障礙物（非連續性障礙物）也未對報警情況產生影響。超過50M報警器不能正常工作。

      3.4實驗結果:
      通過以上三個試驗，分別從報警性能、報警準確性、影響報警的因素三方面進行了測試，從實驗過程中表明，物聯網無線報警器在我廠的使用是比較合適的。
       主要表現的優點有：
       雙重報警避免報警漏區，通過改造不僅具備現有報警器的所有功能還可以無線距離傳輸，對報警范圍的人員起到警示作用。
       改變了以往的報警模式，過去，當現場發生有毒物質泄漏后，現場報警器發出聲光報警，在作業場所周圍的人員會及時發現并撤離，操作室監盤人員會通過系統提示報警進行現場風險提示（通過廣播或對講機）此種報警會出現報警時間差，特別在監盤人員的自身問題導致監盤失效，會威脅現場作業人員安全。
      通過物聯網，只要現場發生了有毒物質泄漏，便會在第一時間通知報警輻射范圍內的所有作業人員，通過聲光及震動提醒并顯示報警位置，避免人員誤入。

      冬季新疆極寒天氣，FSG-103T發射端更耐低溫，產品使用溫度分：-20℃～+40℃和-40℃～+70℃可選擇性。NANO便攜式無線氣體檢測報警儀溫度：-20℃～+40℃，相比同類型產品耐低溫性能，誤報率更低。

      4、不足之處

    通過一年來的應用也存在一些不足之處有待改進：

    我廠裝置中使用的報警器品種較多，由于防爆接頭類型不同，在原有報警器上改造會對原廠家的報警器的防爆性能可能構成威脅，現今通過防爆接線盒的安裝將報警器與聲光報警裝置進行連接，從而導致現場報警器附件太多過于繁重。

    建議：物聯網系統整套配套使用，包括檢測、報警發射和接收報警系統。

      5、結論

      通過改造及近一年的使用，物聯網無線氣體檢測報警系統是基于現有報警模式進行升級的報警系統，該報警系統通過現場報警器、便攜式報警器的報警給工作人員提供兩種接收報警的通道，避免報警信息人為的遺漏，確保現場人員的安全，達到了使用的目的，在存在有毒介質可能泄露的場所，特別是煉油化工企業是非常適用的，通過事故發生時的及時報警確實能夠第一時間發出報警，人員及時撤離，避免人員中毒傷害的目的。

參考文獻

［1］GB50160-2008石油化工企業設計防火規范

［2］獨山子石化公司程序文件：Q/SY DS G 531-2014 氣體防護管理規定

作者簡介

唐永奇，男，本科，工程師。新疆獨山子石化公司煉油廠安質環處，主要從事消防安全管理工作。E-mail:lyc_tyq@petrochian.com.cn

 

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