物联网无线气体检测报警系统在我厂硫磺等装置的应用
摘要：FSG-103T与NANO根据实际需要采用1对多，或者多对多的通讯方式，形成立体空间的报警体系。NANO是一款具有无线发送与接收功能的便携气体检测产品，除具备传统的便携报警仪的气体检测功能外，还能提供无线、声、光和震动四种报警方式。其小巧的设计便于工作人员佩戴，保证现场巡检、作业人员的安全。
关键词：无线声光报警 物联网 便携报警器
引言：独山子石化公司是大型炼化企业，炼油厂加工的原油为哈萨克斯坦高含硫原油，在生产过程中硫化氢、瓦斯、苯对装置对人员的危害是主要的危险因素，尤其是在对高含硫化氢部位的监控是全公司气体防护重中之重，为了更好的对人员安全及生产的防护，炼油厂通过多种途径进行管控，但“6.29硫化氢中毒事故”还是出现了，为了改变这一现状，炼油厂通过市场调研对现场部分固定式报警装置进行了改造试验，对物联网无线气体检测报警系统进行了安装并试验，希望远距离、早通知现场作业人员现场存在的风险。此产品应用物联网概念，是一款全新的报警方式，实现的人员与报警器、探测器的互联，全空间实时报警，最大程度保障人身财产安全。
1、物联网无线气体检测报警系统产品简介
1.1设备类别及作用
现场报警装置FSG-103T为一种无线防爆声光报警器，报警声音在85-110db之间，并可发送无线信号，作为无线报警装置的发送端，具体参数见图一。
便携式气体检测器NANO 4S为四合一的便携气体检测器，可同时检测可燃气、CO、H2S、O2四种气体（也可生产出检测苯的单体报警器），可发出声光、震动报警并发送无线信号，作为无线报警装置的发送端，无线频率为433MHZ。具体参数见图二。便携式无线报警接收端RF-G3S，可接收现场报警装置FSG-103T、便携式气体检测器NANO的无线信号，发出声光、震动报警。
1.2 FSG-103T配合NANO
FSG-103T无线声光报警器，是一种支持模拟信号采集的大分贝声光报警产品，弥补没有节点输出功能的探测器产品不能配接声光报警器的缺陷，并发送无线信号，使NANO系列产品联动报警。可设置三个报警点、无线功率、分贝可调。
图一、无线声光报警器参数图
FSG-103T是哈尔滨东方报警出品的新一代的无线声光报警产品，专利的4-20mA采集技术，可实现与任何具有4-20mA输出的探测器连接且不影响其原有的信号上传功能，同时具有无线信息发送功能，与配套的NANO便携式无线气体检测报警仪产品构建成无线监控报警/预警网络。FSG-103T与NANO根据实际需要可以采用1对多，或者多对多的通讯方式，形成立体空间的报警体系。
NANO是一款具有无线发送与接收功能的便携式气体检测产品，除具备传统的便携设备气体检测功能外，还能提供无线、声、光和震动四种报警方式，其小巧的设计便于工作人员随身佩戴。检测现场环境气体的同时还可以在200米范围内接收无线报警信号，为实现报警提示的安全覆盖提供了良好的基础。
图二、便携式报警器参数图
1.3系统运行模式
现场安装无线声光报警器，巡检或作业岗位的人员随身佩戴便携式无线声光报警器NANO，当现场出现有毒物质泄漏时，现场声光报警器发出报警，并发送无线报警信号，第一时间让佩戴便携无线声光报警器的人员收到报警信号（如图三）从而做出相应的应急反应，保证现场作业人员的安全。避免现有的通过主操观察发现现场报警后通知人员的报警模式。
图三、物联网无线气体检测系统示意图
1.4产品特点
FSG-103T配合NANO构建成的200米无线监控报警/预警网络。NANO可以随身佩戴，实时接收FSG-103T的报警信息，提供声、光和震动三种报警方式，显示报警位置、报警气体浓度等信息，让工作人员及时了解危险信息，远距离第一时间发现危险，第一时间逃离或针对气体浓度，采取相应的应急防护措施。
物联网概念是一种全新的报警方式，实现岗位人员与报警器、探测器的互联，全空间实时报警，最大程度保障人身财产安全 。
1.5解决问题
每个现场人员都随身佩戴NANO产品，当发生危险时FSG-103T发出无线报警信息，第一时间让佩戴NANO产品的人员收到危险信息，第一时间做出相应应急反应。超大的200米覆盖范围成为了生命安全的保护距离，从根本上解决了报警不及时、报警力度不到位的现状。
2、现场使用及验证
2.1为了验证报警器无线报警功能的可靠性，炼油厂分别在全厂高含硫、瓦斯、苯区域进行了改造安装试验，具体安装部位如表一：
2.2报警器现场安转图示如图四
图四、现场报警器改造图示
3 、实验验证及使用
对现场报警器与无线报警接收器的数据进行了对比，通过多方面进行了实验，由于炼油厂区存在不同的区域及风险，实验采取多点进行。
3.1实验一：现场报警器与无线报警器接收端信号接收情况实验
实验结果：通过实验反映出现场报警器报警后能及时发出无线报警信号，无线信号接收端均可以接收到报警信号并及时发出声光、震动报警。
3.2实验二：对比现场报警器与无线声光报警器报警值及接收端报警器接收报警情况，数据如下：
实验结论：现场报警器与便携式报警器由于构造及使用目的不同存在报警差异，从数据分析发现，便携式报警器的报警值要高于固定式报警器。便携式报警器更靠近发射源，同时也可能收到风向的影响。总体来说二者差别不大。
无论是固定式报警器发送报警还是便携式报警器发出报警，接收端均能接收到信号并发出声光报警提示现场人员，避免漏报。
3.3实验三：距离及障碍物的影响
实验结论：
距离防范在50M内是比较安全可靠的，均能有效的使用。
在50M范围之内，当人员与报警器之间存在障碍物（非连续性障碍物）也未对报警情况产生影响。超过50M报警器不能正常工作。
3.4实验结果:
通过以上三个试验，分别从报警性能、报警准确性、影响报警的因素三方面进行了测试，从实验过程中表明，物联网无线报警器在我厂的使用是比较合适的。
主要表现的优点有：
双重报警避免报警漏区，通过改造不仅具备现有报警器的所有功能还可以无线距离传输，对报警范围的人员起到警示作用。
改变了以往的报警模式，过去，当现场发生有毒物质泄漏后，现场报警器发出声光报警，在作业场所周围的人员会及时发现并撤离，操作室监盘人员会通过系统提示报警进行现场风险提示（通过广播或对讲机）此种报警会出现报警时间差，特别在监盘人员的自身问题导致监盘失效，会威胁现场作业人员安全。
通过物联网，只要现场发生了有毒物质泄漏，便会在第一时间通知报警辐射范围内的所有作业人员，通过声光及震动提醒并显示报警位置，避免人员误入。
冬季新疆极寒天气，FSG-103T发射端更耐低温，产品使用温度分：-20℃～+40℃和-40℃～+70℃可选择性。NANO便携式无线气体检测报警仪温度：-20℃～+40℃，相比同类型产品耐低温性能，误报率更低。
4、不足之处
通过一年来的应用也存在一些不足之处有待改进：
我厂装置中使用的报警器品种较多，由于防爆接头类型不同，在原有报警器上改造会对原厂家的报警器的防爆性能可能构成威胁，现今通过防爆接线盒的安装将报警器与声光报警装置进行连接，从而导致现场报警器附件太多过于繁重。
建议：物联网系统整套配套使用，包括检测、报警发射和接收报警系统。
5、结论
通过改造及近一年的使用，物联网无线气体检测报警系统是基于现有报警模式进行升级的报警系统，该报警系统通过现场报警器、便携式报警器的报警给工作人员提供两种接收报警的通道，避免报警信息人为的遗漏，确保现场人员的安全，达到了使用的目的，在存在有毒介质可能泄露的场所，特别是炼油化工企业是非常适用的，通过事故发生时的及时报警确实能够第一时间发出报警，人员及时撤离，避免人员中毒伤害的目的。
参考文献
［1］GB50160-2008石油化工企业设计防火规范
［2］独山子石化公司程序文件：Q/SY DS G 531-2014 气体防护管理规定
作者简介
唐永奇，男，本科，工程师。新疆独山子石化公司炼油厂安质环处，主要从事消防安全管理工作。E-mail:lyc_tyq@petrochian.com.cn
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