冶金行業(yè)氣體報(bào)警實(shí)現(xiàn)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(shù)，北京中電華勞科技有限公司開發(fā)的智能型無線氣體報(bào)警器和氣體監(jiān)測(cè)預(yù)警云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)全方位、全天候、無死角監(jiān)測(cè)管理，推動(dòng)了向安全生產(chǎn)監(jiān)管信息化、現(xiàn)代化發(fā)展。

一、監(jiān)管驅(qū)動(dòng)氣體監(jiān)測(cè)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(guān)于開展鋼鐵企業(yè)重大生產(chǎn)安全事故隱患排查治理專項(xiàng)行動(dòng)的通知》（安監(jiān)總管四〔2018〕6號(hào)）。2019年11月20日，為遏制冶金企業(yè)重特大事故發(fā)生，應(yīng)急管理部依據(jù)《工貿(mào)行業(yè)重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》(安監(jiān)總管四〔2017〕129號(hào))，梳理出8條鋼鐵企業(yè)安全生產(chǎn)執(zhí)法檢查重點(diǎn)事項(xiàng)(俗稱“鋼八條”)，其中第六條要求高爐、轉(zhuǎn)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(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置固定式一氧化碳監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及易發(fā)生煤氣泄漏、聚集的設(shè)施部位繁多，如高爐風(fēng)口及以上平臺(tái)、轉(zhuǎn)爐爐口及以上平臺(tái)、加壓站房，煤氣管網(wǎng)法蘭接口、煤氣水封等區(qū)域。工藝復(fù)雜、工序繁多、作業(yè)強(qiáng)度大，給煤氣報(bào)警器限期改造施工帶來諸多困難，如安全施工方案、時(shí)間周期、材料人工費(fèi)用等。面對(duì)改造新增點(diǎn)位多而分散，傳輸距離遠(yuǎn)，施工難度大、費(fèi)用高、周期長等困難，鋼鐵企業(yè)如何嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求，完成安全整改，已是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

二、政策指引無線報(bào)警器為企業(yè)排憂解難

針對(duì)鋼鐵企業(yè)面臨的監(jiān)管要求和難題，鋼鐵企業(yè)和報(bào)警器生產(chǎn)企業(yè)積極尋求解決方案。其實(shí)早在2010年，AQ3050—2010《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范》就已經(jīng)給出了技術(shù)指導(dǎo)。其第4.2.f條規(guī)定：對(duì)于容易發(fā)生燃燒、爆炸和毒物泄漏等事故的高度危險(xiǎn)場(chǎng)所、遠(yuǎn)距離傳輸、移動(dòng)監(jiān)測(cè)、無人值守或其他不宜于采用有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用環(huán)境，應(yīng)選用無線傳輸技術(shù)與裝備。受時(shí)代和技術(shù)限制，當(dāng)時(shí)的2G/3G無線技術(shù)速度慢、延遲高，無法滿足氣體報(bào)警器實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨螅瑹o線氣體報(bào)警器沒有普及應(yīng)用。近年來，隨著4G網(wǎng)絡(luò)的全面普及和信息化技術(shù)的高速發(fā)展，技術(shù)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(shù)，開發(fā)了智能型無線氣體報(bào)警器和氣體監(jiān)測(cè)預(yù)警云平臺(tái)，并取得了國家專利和軟件著作權(quán)，具有應(yīng)用靈活、無需布線、快速部署、傳輸距離不受限制、可移動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，目前在首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司（以下簡稱“首鋼京唐”）、首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司（以下簡稱“首鋼遷鋼”）、河鋼宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡稱“河鋼宣化鋼鐵”）得到普遍應(yīng)用，為企業(yè)安全防護(hù)和規(guī)范管理氣體報(bào)警器提供了有力保障。

三、科技引領(lǐng)智能化無線報(bào)警器鑄安全之盾

中電華勞開發(fā)生產(chǎn)的智能型無線氣體報(bào)警器，采用防爆型一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)置無線通信模塊及語音模塊，針對(duì)極限工況環(huán)境下無法施工布線，施工成本高、信號(hào)無法傳輸或傳輸困難等問題，提供從氣體采集、4G無線數(shù)據(jù)通信、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)值顯示、語音聲光報(bào)警等一體化整體解決方案。探測(cè)器直接通過無線方式接入氣體監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，用戶可通過手機(jī)App端、電腦端、氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)查看現(xiàn)場(chǎng)顯示。與傳統(tǒng)的有線氣體報(bào)警器相比，4G無線報(bào)警器具有明顯的優(yōu)勢(shì)：一是采用防爆型一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)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(shè)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(gè)報(bào)警器回路按200m電纜記算，防爆施工，核算材料費(fèi)加上人工費(fèi)，平均每臺(tái)氣體報(bào)警器的施工材料費(fèi)在1萬元左右，如果是改造項(xiàng)目，平均每臺(tái)氣體報(bào)警器的施工材料費(fèi)在1.5萬元左右。但是，不管是新建項(xiàng)目還是改造項(xiàng)目，如果使用無線氣體報(bào)警器，只需要花費(fèi)購買設(shè)備的費(fèi)用，材料費(fèi)、施工費(fèi)可以全部省去。四是采用智能傳感器，支持熱插拔和離線標(biāo)定。五是采用語音聲光報(bào)警器，實(shí)時(shí)播報(bào)當(dāng)前濃度值及應(yīng)急措施，語音內(nèi)容支持定制。六是功能安全完整性認(rèn)證，產(chǎn)品獲得功能安全完整性等級(jí)SIL2認(rèn)證，安全可靠。七是用戶可通過氣體監(jiān)測(cè)預(yù)警云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)集中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警處理、遠(yuǎn)程控制，對(duì)廠區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)氣體泄漏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)智能預(yù)警。通過語音聲光報(bào)警、視頻聯(lián)動(dòng)、手機(jī)App推送報(bào)警等多種預(yù)警方式，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)智能化管理。

四、大勢(shì)所趨氣體報(bào)警邁向4G無線新時(shí)代

2021年9月1日《安全生產(chǎn)法》（修正案）實(shí)施以來，各企業(yè)安全整改項(xiàng)目時(shí)間緊、點(diǎn)位多、整改點(diǎn)位分散，無線探測(cè)器的優(yōu)勢(shì)馬上顯現(xiàn)出來。為強(qiáng)化安全生產(chǎn)建設(shè)，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(bào)警器及氣體監(jiān)測(cè)預(yù)警云平臺(tái)，取得了良好的成果。截至2021年11月，已安裝在線運(yùn)行1960臺(tái)智能型無線氣體報(bào)警器，原有線探測(cè)器升級(jí)為4G無線800多臺(tái)。首鋼遷鋼通過三維立體地圖，展示全廠總貌、無人機(jī)平臺(tái)對(duì)接、大屏集中監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了煤氣防護(hù)站對(duì)全廠所有氣體泄漏探測(cè)報(bào)警器和主機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。全廠9種品牌240臺(tái)氣體報(bào)警主機(jī)，2216點(diǎn)氣體探測(cè)器數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)上傳，支持500個(gè)用戶同時(shí)在線通過電腦端和手機(jī)App實(shí)時(shí)查看氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，手機(jī)App兼容安卓、蘋果、鴻蒙、工業(yè)防爆手機(jī)。河鋼宣化鋼鐵能源部使用太陽能無線氣體探測(cè)報(bào)警器及氣體監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，一舉解決了煤氣水封區(qū)域施工難、供電難、信號(hào)無法傳輸?shù)碾y題。首鋼京唐新增點(diǎn)位項(xiàng)目，安裝無線氣體報(bào)警器，原部分有線傳輸型氣體報(bào)警器、流量計(jì)、液位計(jì)、壓力表改造升級(jí)為無線傳輸型，通過華勞云平臺(tái)，用戶可在手機(jī)App實(shí)時(shí)查看在線運(yùn)行的設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（如圖1），性價(jià)比高，節(jié)省安裝、施工、材料費(fèi)用。智能化無線氣體報(bào)警器聯(lián)袂氣體監(jiān)測(cè)預(yù)警云平臺(tái)，借助4G無線通信技術(shù)和智能化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在鋼鐵冶金、化工等高危行業(yè)安全生產(chǎn)中得到認(rèn)可并廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)全方位、全天候、無死角監(jiān)測(cè)管理，推動(dòng)了安全生產(chǎn)監(jiān)管信息化、現(xiàn)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