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报警监控系统在燃气工程中的应用

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2007-11-02  作者:朱华  浏览次数:1129
1 引言
  一旦燃气在通风环境差的场所(地下室、内厨房等)泄漏,不及时发现并采取措施,将导致火灾、爆炸等恶性事故的发生。为此,在通风环境不理想的场所使用燃气,配备一套能检测泄漏并发出报警,同时自动切断气源并启动通风设备的报警监控系统无疑是一种安全的保障。本文针对不同特点的燃气工程总结了三种形式的燃气报警监控系统,以某大酒店燃气工程为例着重介绍了国内外燃气报警监控系统的主流和发展方向——集散式燃气报警监控系统。
   
    2 燃气报警监控系统形式

    2.1 点对点式
  由探头、控制主机和执行单元器三部分组成。当探头传感器检测到可燃气或其他特定气体时,探头将信号转换为与气体浓度成正比的电压或电流信号,并通过电缆传送到主机。经过主机对信号进行处理,可以判断环境中燃气的浓度是否达到了报警限;如果浓度达到所设定的第一级报警限,主机发出信号驱动声光警报器,提醒操作员进行处理;如果浓度达到所设定的第二级报警限.主机发出信号驱动执行机构,切断主气路并启动通风系统,排除火灾或爆炸险情。在此种系统中,每个探头都需连接到主机,即“点对点”连接。通常,当系统中探头数目不超过4个,探头至主机的距离不超过50米时,可采用点对点式,如锅炉房及小型公建的燃气泄漏监控。
 

















    2.2现场总线式
  现场总线式系统由可编程控制器(PLC)、现场网络通讯协议构成,初步实现了“点对线”连接及数字化通讯,具有以下特点:
  (1)采用可编程控制器(PLC)组成计算机控制系统,实现模块化组态。产品按照工业标准设计。
  (2)系统采用现场总线结构及通讯协议,实现“点对线”连接及数字化通讯,每套系统最多可连结64个分站、120个探头,仅需一根电缆贯穿所有探测点。
  (3)整套系统只能由中央控制器控制,现场的AD、ID模块只能输出信号,不能实现现场一级报警控制,一旦总线发生问题,则整个系统发生瘫痪,不能正常工作。
  (4)由于此系统对总线要求极高,需在总线上每隔一段设置隔离器,因此安装费用较高。
  此系统适合对总线要求不高,在建筑物的同一层中有好几处用气点的大、中型公建。










































    2.3 集散式
  即:“集中管理一分散控制”,集散式报警监控系统由中央管理工作站、通信网络、现场控制机、传感器、执行器等四部分组成,有以下特点:
  (1)无论控制点多分散,控制对象多复杂多变;只要能采集信号并转换成标准的模拟信号或数字信号,就可以实现对被控对象的检测和控制,
  (2)作为集散式控制系统终端控制环节的现场控制机可以独立工作,当检测到传感器发出的信号时,可以直接关掉阀门和开启排风机,并发报警信息至中央管理工作站,同时也可以接受中央工作站的指挥,这样即使在中央管理工作站或通信网络出现故障时,也可以由现场控制机及时处理问题,完全避免了现场总线式依赖总线安全的弊端。
  (3)由于现场控制机安装在检测和被控设备附近,给管线施工及运行管理带来极大方便。
  (4)系统软件基于WINDOW平台,界面采用动态画面,人机友好,功能强大,采用分级式控制系统阀门管理,完全避免由于某一探测点发生泄漏,造成整个系统瘫痪的局面,可以避免不必要的间接经济损失。
  (5)所有现场控制器通过一根总的通讯总线至中央控制室,大大减少了电缆的使用数量。降低了系统成本,同时现场控制机尺寸较小,采用壁挂式,安装在弱电井内,安装隐蔽、方便。
  (6)采用开放式结构系统,可以方便地与其他弱电系统通信衔接。
  由此看来,对于较复杂的燃气供应系统,宜采用集散式酌煤气报警监控系统。此系统安装方便,便于管理,是目前国内外煤气报警监控装置的主流和发展方向。

    3 集散式燃气报警监控系统在某大酒店燃气工程中的应用方案

    3.1 工程简介
  某大酒店总占地面积为21,400平方米,由三部分组成:酒店、购物中心、公寓。其中酒店地下一层二处、地下二层三处、地上一层三处、地上二层二处;购物中心地下一层一处、地上一层三处、地上二层咖啡厅一处共十五处以及公寓七~十一层,176户居民内厨房需要用管道煤气。
3.2 设计条件分析
  3.2.1 由于用气点多在地下或内厨房,通风条件差,根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-93)要求,该大酒店须设计独立的燃气泄漏监控系统。
  3.2.2 为创造通风条件,燃气管道经过场所应设连续通风装置,须保证全日24小时连续通风换气,并保证燃器具不使用时通风次数≥10次/小时。燃器具使用时通风次数≥40次/小时。
  3.2.3 动态信号传人控制室,控制室须有专职人员24小时值班。
  3.2.4 该酒店需要进行监控的部位划分为:①公寓厨房;②燃气总管井及酒店厨房;③燃气小立管井;④趴及F6层吊顶等几个区域。
  3.2.4.1 对于公寓厨房部位:
  (1)在厨房内设置民用CZ-135T型报警器;
  (2)在燃气管上安装电磁阀;
  (3)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的1/5时,报警器在现场声光报警;
  (4)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的2/5时,系统发出信号切断相应用户的电磁阀,同时启动排风系统。
  3.2.4.2 对于公建厨房部位:
  (1)在厨房内设置KD-5S型工业级探头;
  (2)在燃气管上安装电磁阀;
  (3)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的1/5时,输出一级报警状态信号至控制室;
  (4)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的2/5时,系统发出信号切断相应用户的电磁阀,同时启动排风系统,并输出电磁阀状态信号至控制室。
  3.2.4.3 在沿途燃气管线及公建厨房内:
  在吊顶内(F6及B1等楼层),而且由于这些地方较封闭,通风换气不畅,因此在这些地方:
  (1)设置KD-5S型催化燃烧式工业级探头;
  (2)相应燃气管路系统安装电磁阀;
  (3)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的1/5时,在控制室进行声光报警,并显示事故位置;
  (4)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的2/5时,系统发出信号切断直接切断相应阀门,同时启动排风系统,并反馈阀门状态信号至控制室。
  3.2.4.4在管道竖井内:
  (1)在管道竖井内每15米设置一个KD-5S型工业级探头;
  (2)燃气立管上安装VGP型电磁阀;
  (3)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的1/5时,在控制室进行声光报警;
  (4)当报警探头检测到可燃气体泄漏浓度达到爆炸下限的2/5时,系统立即进行四步动作:
  ◆启动管道井上部的排风机;
  ◆切断立管底部电磁阀;
  ◆切断该立管上所有用户的户内电磁阀;
  ◆反馈阀门状态信号至控制室。
  3.2.5 要求:系统随时巡检公寓各住户以及各餐厅厨房的可燃气体泄漏浓度;系统随时巡检各层吊顶、燃气立管管道井可燃气体浓度;
  根据以上三种报警监控系统的比对,针对该酒店控制点分散、准确度要求高的特点,为追求最优化的系统设备配置,提高管理工作效率,降低设备投入以尽量降低系统造价,选用“集中管理一分散控制”的集散式报警监控系统是最合适的。

    4 结语

  在燃气工程设计中,应针对不同使用特点选用合适的报警监控系统,体现高效、节约。当监控点分散,建筑物要求高时应选用集散式燃气报警监控系统。它是国内外报警监控系统的主流和发展方向,它具有充分的扩展性,为业主今后的发展留有了空间。
 
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