危險化學(xué)品重大危險源(儲罐區、庫區)在線(xiàn)監控及事故預警系統
易燃品、化學(xué)品儲罐區、庫區等區域存在大量揮發(fā)性、易燃性或有毒氣體、粉塵及原材料,如酒精、聚乙烯、聚丙烯及原油原材料等,一旦泄露會(huì )對人體、周?chē)h(huán)境產(chǎn)生重大影響;且此類(lèi)區域為易燃易爆高危區域,如油氣庫、化工貯藏區,若發(fā)生火災、爆炸事故,其所造成的后果都是不可估量的,因此我們需要一套重大危險源(儲罐區、庫區)在線(xiàn)監控及事故預警系統。
一、 預警參數采集項目種類(lèi)
根據安全監督管理部門(mén)的指導意見(jiàn),預警參數有以下項目
1.1 儲罐區
(1)常壓、低壓儲罐:罐內介質(zhì)的液位、溫度;罐區內的可燃氣體、有毒氣體濃度; 罐區內視頻。 (2)壓力儲罐:罐內介質(zhì)的壓力、溫度;罐區內的可燃氣體、有毒氣體濃度;罐區 內視頻。
(3)全壓力式儲罐:罐內介質(zhì)的壓力、液位、溫度;罐區內的可燃氣體、有毒氣體 濃度;罐區內視頻。
(4)半冷凍式、全冷凍式儲罐:罐內介質(zhì)的壓力、液位、溫度;罐區內的可燃氣體、 有毒氣體濃度;罐區內視頻。
1.2 庫區
根據對庫區危險及有害因素的分析,采集參數為可燃氣體濃度、有毒氣體濃度、倉庫 外視頻。
二、 預警參數采集技術(shù)要求
2.1 儲罐內溫度:
采集方式以自動(dòng)采集為主;采集對象為儲罐內溫度傳感器報警閾值、溫度報警數據和溫度實(shí)時(shí)數據;溫度傳感器報警閾值的采集頻次為每小時(shí) 1 次;溫度報警數據的采集頻次為每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,報警數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次;溫度數據的采集為每分鐘 1 次。
2.2 儲罐內壓力:
采集方式以自動(dòng)采集為主;采集對象為儲罐內壓力傳感器的報警閾值、報警數據和實(shí)時(shí)數據;壓力傳感器報警閾值的采集頻次為每小時(shí) 1 次;壓力報警數據的采集頻次為每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,報警數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次;壓力數據的采集為每分鐘 1 次。
2.3 儲罐內液位:
采集方式以自動(dòng)采集為主;采集對象為儲罐內液位傳感器報警閾值、報警數據和實(shí)時(shí)數據。液位傳感器報警閾值的采集頻次為每小時(shí) 1 次;液位報警數據的采集頻次為每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,報警數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次;液位實(shí)時(shí)數據的采集為每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,實(shí)時(shí)數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次。
2.4 灌區和庫區可燃氣體:
采集方式以自動(dòng)采集為主;采集對象為罐區可燃氣體傳感器報警閾值和、報警數據和實(shí)時(shí)數據;可燃氣體傳感器報警閾值的采集頻次為每小時(shí) 1 次;可燃氣體報警數據的采集頻次為 每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,報警數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次;可燃氣體實(shí)時(shí)數據的 采集為每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,實(shí)時(shí)數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次。
2.5 灌區和庫區有毒氣體:
采集方式以自動(dòng)采集為主;采集對象為罐區有毒氣體傳感器報警閾值、報警數據和實(shí)時(shí)數據;有毒氣體傳感器報警閾值的采集頻次為每小時(shí) 1 次;有毒氣體報警數據的采集頻次為 每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,報警數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次;有毒氣體實(shí)時(shí)數據的 采集為每分鐘 1 次,發(fā)生報警后,實(shí)時(shí)數據的采集頻次為每 10 秒鐘 1 次。
2.6 罐區和庫區視頻監控:
采集方式以自動(dòng)監控為主;采集對象為罐區視頻監控數據;數據采集系統集成視頻管理系統,隨時(shí)可以調取實(shí)時(shí)視頻和錄像數據,數據采集系統并不存儲視頻數據。
三、 在線(xiàn)監控及事故預警系統技術(shù)實(shí)現方案
3.1采用常規的自動(dòng)化監控方案:
在常規的方案中,由于安裝各種傳感監測設備都需要動(dòng)火,鋪設電纜和橋架,這樣就需要清空危險品并需要長(cháng)時(shí)間的停產(chǎn)施工,尤其對于一些改造工程施工的難度極大,施工費用也比較高。
3.2采用以無(wú)線(xiàn)傳感組網(wǎng)技術(shù)為主的的自動(dòng)化監控方案:
由于無(wú)線(xiàn)傳感及組網(wǎng)技術(shù)的完善,長(cháng)壽命電池供電、高速率采樣、遠距離傳輸已經(jīng)得到的系統性的改善,在10秒采樣的情況下,我們的設備已經(jīng)能達到近5年的電池使用壽命,同時(shí)罐區可靠覆蓋半徑可以達到200米(GFSK)/1000米(擴頻),基本能滿(mǎn)足絕大多數罐區的智能化監控任務(wù),同時(shí)還引入電腦客戶(hù)端和手機端軟件,實(shí)時(shí)推送現場(chǎng)監控信息并支持和安全監管機關(guān)之間的數據共享。
技術(shù)特點(diǎn):
(1)施工簡(jiǎn)單,設備現場(chǎng)直接安裝,無(wú)線(xiàn)電信號傳輸,無(wú)需布線(xiàn),無(wú)需動(dòng)火。
(2)系統結構采用當前使用最成熟的B/S結構技術(shù),使用操作十分簡(jiǎn)單方便。
(3)系統具有高度的穩定性、兼容性、擴展性和效率性,數據采用多種加密技術(shù),安全可靠。
(4)主控機可以和企業(yè)服務(wù)器、市、區應急救援指揮中心、遠程客戶(hù)端等進(jìn)行數據交換。
(5)系統提供多種自我診斷功能。當某一設備出現故障時(shí),系統能迅速識別,并做出報警通知。
(6)多種報警同時(shí)并列,軟件報警自動(dòng)記錄,報警數據自動(dòng)存儲、回放。
(7)豐富的圖型類(lèi)庫,可直觀(guān)展示現場(chǎng)的工況。
四、 在線(xiàn)監控及事故預警系統設備功能介紹(以無(wú)線(xiàn)傳感組網(wǎng)技術(shù)方案為例)
1、 SWSN-T2無(wú)線(xiàn)溫度變送器
功能:通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號將溫度檢測值發(fā)送到接收主機,無(wú)需布線(xiàn),無(wú)需外接電源,符合防爆標準
參數:
?測量范圍:-60~120℃ ;-200~180℃;-60~400℃
?精度等級:0.5F.S 0.1F.S
?供電方式:內置3.6V鋰電池 7000mAh
?無(wú)線(xiàn)傳輸:GFSK 433M 470M ;LORA擴頻433M 470M
?電池壽命:5年(數據采樣間隔5秒 GFSK模式 25℃測試)
5年(數據采樣降額10分鐘 LORA擴頻模式 25℃測試)
?傳輸距離:GFSK視距1000米(常規有障環(huán)境80-160米);
LORA擴頻視距5000米(常規有障環(huán)境500-1000米);
?工作環(huán)境:溫度-30℃~80℃ 濕度<95%無(wú)結露
?防護等級:IP65
?防爆等級:dIICT6(可選)
2、 SWSN-P2無(wú)線(xiàn)壓力變送器
功能:通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號將壓力檢測值發(fā)送到接收主機,無(wú)需布線(xiàn),無(wú)需外接電源,符合防爆標準
參數:
?測量范圍:表壓-100KPa~260MPa ;絕壓0~300KPa
?精度等級:0.5FS; 0.2FS
?供電方式:內置3.6V鋰電池 7000mAh
?無(wú)線(xiàn)傳輸:GFSK 433M 470M ; LORA擴頻433M 470M
?電池壽命:5年(數據采樣間隔5秒 GFSK模式 25℃測試)
5年(數據采樣降額10分鐘 LORA擴頻模式 25℃測試)
?傳輸距離:GFSK視距1000米(常規有障環(huán)境80-160米);
LORA擴頻視距5000米(常規有障環(huán)境500-1000米);
?工作環(huán)境:溫度-30℃~80℃ 濕度<95%無(wú)結露
?防護等級:IP65
?防爆等級:dIICT6(可選)
3、 SWSN-L1磁翻板無(wú)線(xiàn)液位變送器
功能:通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號將磁翻板液位檢測值發(fā)送到接收主機,無(wú)需布線(xiàn),無(wú)需外接電源,符合防爆標準
參數:
?測量范圍:0~4米
?精度等級:0.5FS;
?供電方式:內置3.6V鋰電池 7000mAh
?無(wú)線(xiàn)傳輸:GFSK 433M 470M ; LORA擴頻433M 470M; GPRS;4G全網(wǎng)通
?電池壽命:5年(數據采樣間隔5秒 GFSK模式 25℃測試)
5年(數據采樣降額10分鐘 LORA擴頻模式 25℃測試)
?傳輸距離:GFSK視距1000米(常規有障環(huán)境80-160米);
LORA擴頻視距5000米(常規有障環(huán)境500-1000米);
?工作環(huán)境:溫度-30℃~80℃ 濕度<95%無(wú)結露
?防護等級:IP65
?防爆等級:dIICT6(可選)
4、 SWSN- L2投入式無(wú)線(xiàn)液位變送器
功能:通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號將投入式液位檢測值發(fā)送到接收主機,無(wú)需布線(xiàn),無(wú)需外接電源,符合防爆標準
參數:
?測量范圍:0~200米
?精度等級:0.5FS;
?供電方式:內置3.6V鋰電池 7000mAh
?無(wú)線(xiàn)傳輸:GFSK 433M 470M ; LORA擴頻433M 470M; GPRS;4G全網(wǎng)通
?電池壽命:5年(數據采樣間隔5秒 GFSK模式 25℃測試)
5年(數據采樣降額10分鐘 LORA擴頻模式 25℃測試)
?傳輸距離:GFSK視距1000米(常規有障環(huán)境80-160米);
LORA擴頻視距5000米(常規有障環(huán)境500-1000米);
?工作環(huán)境:溫度-30℃~80℃ 濕度<95%無(wú)結露
?防護等級:IP65
?防爆等級:dIICT6(可選)
5、 SWSN-A模擬量無(wú)線(xiàn)變送器
功能:通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號將可燃氣體、有毒氣體檢測值發(fā)送到接收主機,無(wú)需布線(xiàn),需置于防爆箱內
參數:
?測量范圍:4-20mA
?精度等級:0.5FS;
?供電方式:內置3.6V鋰電池7000mAh 或8-28Vdc
?無(wú)線(xiàn)傳輸:GFSK 433M 470M ; LORA擴頻433M 470M;
?傳輸距離:GFSK視距1000米(常規有障環(huán)境80-160米);
LORA擴頻視距5000米(常規有障環(huán)境500-1000米);
?工作環(huán)境:溫度-30℃~80℃ 濕度<95%無(wú)結露
5、SWSN-I2無(wú)線(xiàn)接收顯示器
功能:接收現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)電信號傳輸過(guò)來(lái)的各種檢測值,進(jìn)行顯示、存儲和報警。
參數:
?顯示屏:7英寸TFT
?接收通道數:32個(gè)
?供電方式:10-28Vdc
?無(wú)線(xiàn)傳輸:GFSK 433M 470M ; LORA擴頻433M 470M;
?傳輸距離:GFSK視距1000米(常規有障環(huán)境80-160米);
LORA擴頻視距5000米(常規有障環(huán)境500-1000米);
?工作環(huán)境:溫度-30℃~80℃ 濕度<95%無(wú)結露
?數據存儲:1萬(wàn)條 U盤(pán)導出功能
6、SWSN-4G遠程無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)主機
功能:將接收到的現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)電信號傳輸過(guò)來(lái)的各種檢測值,通過(guò)以太網(wǎng)或4G網(wǎng)絡(luò )發(fā)送到用用戶(hù)管理部門(mén)和政府監督管理部門(mén),進(jìn)行顯示、存儲和報警和聯(lián)動(dòng)。
參數:
接入方式:4G全網(wǎng)通(移動(dòng)/聯(lián)通/電信)10/100M自適應以太網(wǎng)
接口:10/100M自適應以太網(wǎng) 1個(gè) RS485 1個(gè) RS232 1個(gè)
供電電壓:DC9-28V
工作環(huán)境:-10~60℃
數據監控:100點(diǎn)
報警推送:60點(diǎn)
軟件支持:電腦客戶(hù)端 手機端
五、 在線(xiàn)監控及事故預警系統應用及總結
經(jīng)過(guò)大量的現場(chǎng)應用證明,以SWSN系列無(wú)線(xiàn)傳感設備為主組成的重大危險源(儲罐區、庫區)在線(xiàn)監控及事故預警系統,施工方便、運行平穩可靠,監控便捷,為危險品使用管理單位和監督管理機構提供了一個(gè)友好的、易于搭建的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息化監管平臺。