背景介紹

鋼鐵產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，涉及面廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、消費(fèi)拉動(dòng)大，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、財(cái)政稅收、國(guó)防建設(shè)以及穩(wěn)定就業(yè)等方面發(fā)揮著重要作用。我國(guó)是鋼鐵工業(yè)大國(guó)，每年為全球供應(yīng)超過一半以上的鋼鐵。

在鋼鐵生產(chǎn)過程中，高爐、轉(zhuǎn)爐和焦?fàn)t會(huì)產(chǎn)生大量煤氣。煤氣除塵后，可作為各車間的燃料來源，有些則送到化工廠作原料使用。這種煤氣含有大量一氧化碳（高爐煤氣中含有22~30%，焦?fàn)t煤氣中含有5~10%，轉(zhuǎn)爐煤氣中含有68~70%）。

一氧化碳（CO）是一種有毒、無色、無味的氣體，密度與空氣非常接近。如果發(fā)生泄漏，會(huì)嚴(yán)重危害生產(chǎn)人員的生命健康，一氧化碳中毒可導(dǎo)致頭痛、頭暈、惡心、虛弱、心率加快、心臟損傷，甚至死亡。所以，在鋼鐵廠中對(duì)一氧化碳進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是十分重要的。

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1-2002規(guī)定：車間內(nèi)允許最高一氧化碳濃度為30mg/m3，當(dāng)作業(yè)時(shí)間一次不超過30min時(shí)，一氧化碳允許濃度可放寬到100mg/m3（約為26ppm），當(dāng)作業(yè)時(shí)間為10~20min內(nèi)最大允許一氧化碳濃度為200mg/m3（175ppm）。

系統(tǒng)概述

國(guó)內(nèi)某大型鋼鐵廠要求對(duì)全廠區(qū)關(guān)鍵位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控一氧化碳濃度。由于鋼鐵廠廠區(qū)較大，各車間與中控室之間的距離也較遠(yuǎn)，采用傳統(tǒng)的布線方式，工程耗費(fèi)大，成本較高且不易維護(hù)。對(duì)此，縱橫智控提供了一套有毒有害氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，采用4G無線通信的方式，具有響應(yīng)速度快、可靠性強(qiáng)、維護(hù)成本低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

系統(tǒng)主要由RTU測(cè)控終端、一氧化碳探測(cè)器、聲光報(bào)警器、風(fēng)機(jī)、電磁閥等組成。通過安裝在各點(diǎn)位的一氧化碳探測(cè)器對(duì)氣體的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)RTU（從機(jī)）實(shí)時(shí)采集濃度信號(hào)并上傳云端。中控室RTU（主機(jī)）查詢?cè)贫藬?shù)據(jù)并發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)，通過上位機(jī)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣體濃度信號(hào)進(jìn)行分析處理，并發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)控制現(xiàn)場(chǎng)的電磁閥、風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

系統(tǒng)能夠?qū)Ω鲄^(qū)域氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)濃度數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。當(dāng)環(huán)境中探測(cè)氣體濃度達(dá)到或超過預(yù)置報(bào)警值時(shí)，聲光報(bào)警器立即出發(fā)警報(bào)，以提醒工作人員迅速撤離。同時(shí)中控室也會(huì)收到報(bào)警信號(hào)，提醒管理人員及早采取安全措施，防止危險(xiǎn)事故的發(fā)生，從而保障生產(chǎn)安全。

Modbus云網(wǎng)關(guān)

在普通的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信模式下，一般由主設(shè)備廣播到與之建立映射的每個(gè)從設(shè)備，Modbus設(shè)備地址與之相符的從設(shè)備收到查詢指令后，回復(fù)數(shù)據(jù)到主設(shè)備。若需要獲取所有從設(shè)備的數(shù)據(jù)，則通過主設(shè)備輪詢，那么從設(shè)備越多，輪詢時(shí)間就會(huì)變得越長(zhǎng)。

由于鋼鐵廠監(jiān)測(cè)點(diǎn)位較多，且一氧化碳濃度檢測(cè)需要一定實(shí)時(shí)性，輪詢機(jī)制無法達(dá)到實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)的要求。針對(duì)此問題，縱橫智控開發(fā)了Modbus云網(wǎng)關(guān)功能。相當(dāng)于在云端虛擬了一臺(tái)Modbus網(wǎng)關(guān)，所有從設(shè)備主動(dòng)實(shí)時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)至云端存儲(chǔ)于Modbus云網(wǎng)關(guān)中。主設(shè)備與云網(wǎng)關(guān)建立映射，可直接獲取全部數(shù)據(jù)，完美解決了輪詢帶來的時(shí)延問題。

系統(tǒng)功能

1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各區(qū)域氣體濃度數(shù)據(jù)，達(dá)到超標(biāo)濃度時(shí)立即報(bào)警。

2.通過上位機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)情況。

3.在監(jiān)控中心實(shí)時(shí)記錄各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中管理。

4.通過聲光報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警、LED屏幕顯示等多種方式發(fā)出報(bào)警信息，及時(shí)告知現(xiàn)場(chǎng)工作人員及維護(hù)管理責(zé)任人。

5.對(duì)歷史數(shù)據(jù)的自動(dòng)分類整理。

6.管理軟件提供事件查詢、告警配置和查詢、環(huán)境參數(shù)瀏覽。

系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)提供適應(yīng)工廠危險(xiǎn)氣體監(jiān)控與管理的功能，針對(duì)易燃?xì)怏w、易爆氣體、有毒氣體、粉塵等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控分析，形成直觀結(jié)果，使生產(chǎn)管理人員及監(jiān)控中心掌握生產(chǎn)車間的各類有毒有害氣體的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，并能統(tǒng)計(jì)查詢分析歷史時(shí)間段的變化動(dòng)態(tài)，對(duì)有可能引發(fā)危險(xiǎn)事故的因素及時(shí)排除，第一時(shí)間控制危險(xiǎn)警情，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的安全、持續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)行。

該方案可廣泛應(yīng)用于燃?xì)?、石油化工、冶金、鋼鐵、煉焦、電力等存在可燃或有毒氣體的各個(gè)行業(yè)，為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供保障，為企業(yè)生產(chǎn)效率的提高提供強(qiáng)有力的支持，為生產(chǎn)人員及車間提供安全的環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化、現(xiàn)代化。