冶金行業(yè)氣體報警實現智能化淺議

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通過集成和融合無線通信、信息處理、人工智能等技術，北京中電華勞科技有限公司開發(fā)的智能型無線氣體報警器和氣體監(jiān)測預警云平臺，實現了企業(yè)全方位、全天候、無死角監(jiān)測管理，推動了向安全生產監(jiān)管信息化、現代化發(fā)展。

一、監(jiān)管驅動氣體監(jiān)測改造面臨諸多困難

2018年1月10日，原國家安全監(jiān)管總局下發(fā)《關于開展鋼鐵企業(yè)重大生產安全事故隱患排查治理專項行動的通知》（安監(jiān)總管四〔2018〕6號）。2019年11月20日，為遏制冶金企業(yè)重特大事故發(fā)生，應急管理部依據《工貿行業(yè)重大生產安全事故隱患判定標準（2017年版）》(安監(jiān)總管四〔2017〕129號)，梳理出8條鋼鐵企業(yè)安全生產執(zhí)法檢查重點事項(俗稱“鋼八條”)，其中第六條要求高爐、轉爐、連鑄、加熱爐和煤氣柜等煤氣區(qū)域的有人值守的主控室、操作室和人員休息室等人員較集中的地方，以及在可能發(fā)生煤氣泄漏、聚集的場所，應設置固定式一氧化碳監(jiān)測報警裝置。鋼鐵企業(yè)生產過程中涉及易發(fā)生煤氣泄漏、聚集的設施部位繁多，如高爐風口及以上平臺、轉爐爐口及以上平臺、加壓站房，煤氣管網法蘭接口、煤氣水封等區(qū)域。工藝復雜、工序繁多、作業(yè)強度大，給煤氣報警器限期改造施工帶來諸多困難，如安全施工方案、時間周期、材料人工費用等。面對改造新增點位多而分散，傳輸距離遠，施工難度大、費用高、周期長等困難，鋼鐵企業(yè)如何嚴格執(zhí)行安全生產法律、法規(guī)和標準要求，完成安全整改，已是企業(yè)發(fā)展的關鍵。

二、政策指引無線報警器為企業(yè)排憂解難

針對鋼鐵企業(yè)面臨的監(jiān)管要求和難題，鋼鐵企業(yè)和報警器生產企業(yè)積極尋求解決方案。其實早在2010年，AQ3050—2010《危險化學品重大危險源安全監(jiān)控通用技術規(guī)范》就已經給出了技術指導。其第4.2.f條規(guī)定：對于容易發(fā)生燃燒、爆炸和毒物泄漏等事故的高度危險場所、遠距離傳輸、移動監(jiān)測、無人值守或其他不宜于采用有線數據傳輸的應用環(huán)境，應選用無線傳輸技術與裝備。受時代和技術限制，當時的2G/3G無線技術速度慢、延遲高，無法滿足氣體報警器實時傳輸的需求，無線氣體報警器沒有普及應用。近年來，隨著4G網絡的全面普及和信息化技術的高速發(fā)展，技術壁壘已被突破，北京中電華勞科技有限公司（以下簡稱“中電華勞”）通過集成和融合無線通信、信息處理、人工智能等技術，開發(fā)了智能型無線氣體報警器和氣體監(jiān)測預警云平臺，并取得了國家專利和軟件著作權，具有應用靈活、無需布線、快速部署、傳輸距離不受限制、可移動等優(yōu)勢，目前在首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司（以下簡稱“首鋼京唐”）、首鋼遷安鋼鐵有限責任公司（以下簡稱“首鋼遷鋼”）、河鋼宣化鋼鐵集團有限責任公司（以下簡稱“河鋼宣化鋼鐵”）得到普遍應用，為企業(yè)安全防護和規(guī)范管理氣體報警器提供了有力保障。

三、科技引領智能化無線報警器鑄安全之盾

中電華勞開發(fā)生產的智能型無線氣體報警器，采用防爆型一體化設計，內置無線通信模塊及語音模塊，針對極限工況環(huán)境下無法施工布線，施工成本高、信號無法傳輸或傳輸困難等問題，提供從氣體采集、4G無線數據通信、現場數值顯示、語音聲光報警等一體化整體解決方案。探測器直接通過無線方式接入氣體監(jiān)測云平臺，用戶可通過手機App端、電腦端、氣體監(jiān)測報警系統查看現場顯示。與傳統的有線氣體報警器相比，4G無線報警器具有明顯的優(yōu)勢：一是采用防爆型一體化設計，內置無線通信模塊及語音模塊，傳輸距離不受限制。二是采用4G無線傳輸，高效、穩(wěn)定。無需重新敷設線纜，施工簡單，部署快速，滿足法律法規(guī)要求。三是節(jié)約線纜及施工成本。每個報警器回路按200m電纜記算，防爆施工，核算材料費加上人工費，平均每臺氣體報警器的施工材料費在1萬元左右，如果是改造項目，平均每臺氣體報警器的施工材料費在1.5萬元左右。但是，不管是新建項目還是改造項目，如果使用無線氣體報警器，只需要花費購買設備的費用，材料費、施工費可以全部省去。四是采用智能傳感器，支持熱插拔和離線標定。五是采用語音聲光報警器，實時播報當前濃度值及應急措施，語音內容支持定制。六是功能安全完整性認證，產品獲得功能安全完整性等級SIL2認證，安全可靠。七是用戶可通過氣體監(jiān)測預警云平臺，實現集中實時監(jiān)測、預警處理、遠程控制，對廠區(qū)內危險氣體泄漏實時監(jiān)測智能預警。通過語音聲光報警、視頻聯動、手機App推送報警等多種預警方式，實現安全生產智能化管理。

四、大勢所趨氣體報警邁向4G無線新時代

2021年9月1日《安全生產法》（修正案）實施以來，各企業(yè)安全整改項目時間緊、點位多、整改點位分散，無線探測器的優(yōu)勢馬上顯現出來。為強化安全生產建設，首鋼京唐、首鋼遷鋼、河鋼宣化鋼鐵等企業(yè)已廣泛使用智能型無線氣體報警器及氣體監(jiān)測預警云平臺，取得了良好的成果。截至2021年11月，已安裝在線運行1960臺智能型無線氣體報警器，原有線探測器升級為4G無線800多臺。首鋼遷鋼通過三維立體地圖，展示全廠總貌、無人機平臺對接、大屏集中監(jiān)測，實現了煤氣防護站對全廠所有氣體泄漏探測報警器和主機的實時監(jiān)測和管理。全廠9種品牌240臺氣體報警主機，2216點氣體探測器數據聯網上傳，支持500個用戶同時在線通過電腦端和手機App實時查看氣體監(jiān)測數據，手機App兼容安卓、蘋果、鴻蒙、工業(yè)防爆手機。河鋼宣化鋼鐵能源部使用太陽能無線氣體探測報警器及氣體監(jiān)測云平臺，一舉解決了煤氣水封區(qū)域施工難、供電難、信號無法傳輸的難題。首鋼京唐新增點位項目，安裝無線氣體報警器，原部分有線傳輸型氣體報警器、流量計、液位計、壓力表改造升級為無線傳輸型，通過華勞云平臺，用戶可在手機App實時查看在線運行的設備監(jiān)測數據（如圖1），性價比高，節(jié)省安裝、施工、材料費用。智能化無線氣體報警器聯袂氣體監(jiān)測預警云平臺，借助4G無線通信技術和智能化物聯網技術，在鋼鐵冶金、化工等高危行業(yè)安全生產中得到認可并廣泛應用，實現了企業(yè)全方位、全天候、無死角監(jiān)測管理，推動了安全生產監(jiān)管信息化、現代化的快速發(fā)展。

作者:王明心 單位:北京中電華勞科技有限公司