冶金行業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的智能型無線氣體報警器和氣體監測預警云平臺，實現了企業全方位、全天候、無死角監測管理，推動了向安全生產監管信息化、現代化發展。

一、監管驅動氣體監測改造面臨諸多困難

2018年1月10日，原國家安全監管總局下發《關于開展鋼鐵企業重大生產安全事故隱患排查治理專項行動的通知》（安監總管四〔2018〕6號）。2019年11月20日，為遏制冶金企業重特大事故發生，應急管理部依據《工貿行業重大生產安全事故隱患判定標準（2017年版）》(安監總管四〔2017〕129號)，梳理出8條鋼鐵企業安全生產執法檢查重點事項(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，以及在可能發生煤氣泄漏、聚集的場所，應設置固定式一氧化碳監測報警裝置。鋼鐵企業生產過程中涉及易發生煤氣泄漏、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、煤氣水封等區域。工藝復雜、工序繁多、作業強度大，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，鋼鐵企業如何嚴格執行安全生產法律、法規和標準要求，完成安全整改，已是企業發展的關鍵。

二、政策指引無線報警器為企業排憂解難

針對鋼鐵企業面臨的監管要求和難題，鋼鐵企業和報警器生產企業積極尋求解決方案。其實早在2010年，AQ3050—2010《危險化學品重大危險源安全監控通用技術規范》就已經給出了技術指導。其第4.2.f條規定：對于容易發生燃燒、爆炸和毒物泄漏等事故的高度危險場所、遠距離傳輸、移動監測、無人值守或其他不宜于采用有線數據傳輸的應用環境，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，開發了智能型無線氣體報警器和氣體監測預警云平臺，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，為企業安全防護和規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測云平臺，用戶可通過手機App端、電腦端、氣體監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、穩定。無需重新敷設線纜，施工簡單，部署快速，滿足法律法規要求。三是節約線纜及施工成本。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測預警云平臺，實現集中實時監測、預警處理、遠程控制，對廠區內危險氣體泄漏實時監測智能預警。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已廣泛使用智能型無線氣體報警器及氣體監測預警云平臺，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實時查看氣體監測數據，手機App兼容安卓、蘋果、鴻蒙、工業防爆手機。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測云平臺，一舉解決了煤氣水封區域施工難、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測數據（如圖1），性價比高，節省安裝、施工、材料費用。智能化無線氣體報警器聯袂氣體監測預警云平臺，借助4G無線通信技術和智能化物聯網技術，在鋼鐵冶金、化工等高危行業安全生產中得到認可并廣泛應用，實現了企業全方位、全天候、無死角監測管理，推動了安全生產監管信息化、現代化的快速發展。

作者:王明心 單位:北京中電華勞科技有限公司