【正文】 等事故，不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，環(huán)境污染，而且還可能引發(fā)更大的聯(lián)鎖失火、爆炸等惡性事故，給人們的生命財產(chǎn)帶來重大損失，甚至?xí)o社會帶來災(zāi)難性的后果。本文介紹的內(nèi)容有一定的實(shí)用價值，可供儲油罐區(qū)建立安全監(jiān)控系統(tǒng)時參考?！坝凸迏^(qū)安全監(jiān)控及防護(hù)技術(shù)研究”被列為國家“九五”項(xiàng)目，“石油化工儲罐區(qū)火災(zāi)監(jiān)測與遠(yuǎn)程滅火聯(lián)動控制系統(tǒng)研究”被列為公安部項(xiàng)目，所有這些表明，油罐區(qū)的安全問題正日益得到重視。 安全監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生背景 人類防范事故的科學(xué)已經(jīng)歷了漫長的歲月，從事后型的“亡羊補(bǔ)牢”到預(yù)防型的本質(zhì)安全；從單因素的就事論事到安全系統(tǒng)工程；工業(yè)安全科學(xué)理論體系在不斷發(fā)展和完善。位于現(xiàn)場的一次儀表采集各油罐的液位參數(shù)并通過統(tǒng)一的模擬信號如4一20mA的直流電流信號或某種專用的通訊協(xié)議送往集中控制室的二次儀表。此外，具有國外20世紀(jì)90年代水平的安全監(jiān)測系統(tǒng)已開始裝備我國的石油、化工、煤礦等工業(yè)部門；安全監(jiān)測、報警及聯(lián)鎖控制裝置等，也在我國自行設(shè)計的石化生產(chǎn)設(shè)備中獲得了應(yīng)用，這標(biāo)志著我國安全監(jiān)測儀器的研制和裝備進(jìn)入了新的水平。目前國內(nèi)應(yīng)用于石油產(chǎn)業(yè)最廣泛的還是光纖液位傳感器，可以測量儲罐中石油液面的高度。即一種光纖傳感器不僅只針對一種物理量，要能對多種物理量進(jìn)行同時測量。隨著對光纖傳感器基本原理越來越深入的研究，隨著各種特殊光纖的大量問世，高靈敏度的功能型光纖傳感器必將得到更廣泛的應(yīng)用。這有利于航空航天以及狹窄空間的應(yīng)用[2]。磁力禍合檢測系統(tǒng)和光纖傳感器兩部分安裝在易燃易爆的工作現(xiàn)場，光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、二次儀表和計算機(jī)系統(tǒng)安裝在安全的控制室內(nèi)。系列表面式光纖光柵溫度傳感器主要參數(shù)：測量范圍：50℃~%，爆炸就最猛烈。 工作溫度：30℃~80℃； 圖26 光纖光柵感溫火災(zāi)報警器原理框圖TGW100通過本章的介紹，對光纖傳感器有了一個基本的了解，便于在本次設(shè)計中應(yīng)用光纖傳感器進(jìn)行探測。（6）能對報警信息及時提示，并以文件的形式記錄下來，便于查詢報警信息。④監(jiān)測分離緩沖罐及兩個凈化罐的液位高低報警。 (1) IPC610H具有以下特點(diǎn)：①超強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力：IPC610H采用高強(qiáng)度鋼殼體、堅(jiān)固耐用，具有卓越的抗電磁干擾能力，最大限度的保障了系統(tǒng)的可靠性?？梢詫怆娹D(zhuǎn)換器輸出的電脈沖信號進(jìn)行線性化處理，并進(jìn)行儀表的量程、靈敏度等調(diào)節(jié)，以數(shù)字形式顯示被測參量。這些產(chǎn)品秉承了光纖傳感器所有固有的優(yōu)異特性，本質(zhì)安全、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫、使用壽命長；在應(yīng)用方面又獨(dú)具有我公司的技術(shù)特色，每個產(chǎn)品系列都具有強(qiáng)大的組網(wǎng)能力，不同系列的產(chǎn)品可以任意混合組網(wǎng)并且可以配用相同的解調(diào)設(shè)備等，從而為客戶提供簡潔、完整的技術(shù)解決方案FBGT℃監(jiān)控系統(tǒng)方案硬件示意圖如圖45圖411 系統(tǒng)硬件示意圖 本章小結(jié)本章主要介紹了張?zhí)烨?lián)合站儲油罐區(qū)的工藝流程，根據(jù)圖紙初步確定I/O的數(shù)目和類型并進(jìn)行硬件選型，根據(jù)需要監(jiān)測的參數(shù)類型，選擇合適的光纖傳感器。它還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化以動畫的方式形象地表示出來，同時可完成變量報警、操作記錄、趨勢曲線等監(jiān)視功能，并按實(shí)際需求記錄在歷史數(shù)據(jù)庫中。I/O設(shè)備與“組態(tài)王計算機(jī)”之間通過TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。自動恢復(fù)功能對于保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行是非常必要的。組態(tài)王充分考慮到現(xiàn)場的各種需要，提供多重冗余手段，用戶可自由選擇多重冗余方式來構(gòu)造自己的可靠系統(tǒng)。在主機(jī)停機(jī)后，從機(jī)采集數(shù)據(jù)并完全取代主機(jī)的功能。 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計軟件的設(shè)計主要進(jìn)行以下四個步驟：1 設(shè)計圖形界面 2 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫變量 3 建立動畫連接 4 運(yùn)行和調(diào)試 監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求 此次設(shè)計主要是針對罐區(qū)進(jìn)行的，因此以罐區(qū)為主要的分析單元，與各罐相連的其他設(shè)備也簡要的分析了一下。組態(tài)王軟件可將過程或生產(chǎn)中發(fā)生的事件清楚地記錄、顯示出來，完成參數(shù)設(shè)定、操作控制和動態(tài)畫面的監(jiān)視。③計算機(jī)冗余：計算機(jī)冗余是指控制系統(tǒng)中監(jiān)控主機(jī)的冗余，是為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行而增加的功能。同時支持分布式網(wǎng)絡(luò)報警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫等，功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠。③打包處理：大多數(shù)的下位機(jī)都支持多個數(shù)據(jù)一次采集完成。通過DDE方式任何I/O設(shè)備都可以與“組態(tài)王計算機(jī)”進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。PROJMANAGER是應(yīng)用程序的管理系統(tǒng)?！嫣匦裕喝鈾z測,本質(zhì)安全。技術(shù)指標(biāo) BTYG系列光纖液位變送器環(huán)境溫度：30～100℃外殼防護(hù)等級:IP65光纜傳輸距離：≤5km防爆標(biāo)志：iaIICT4～T6外形尺寸：370280240光纜規(guī)格：測量范圍：0～65m基本誤差：177。光纖接口為ST接口，多模光纖最遠(yuǎn)距離為2KM，由于采用光纖技術(shù)，所以避免了由于不同節(jié)點(diǎn)地電位不同引起的設(shè)備燒毀和強(qiáng)電磁感應(yīng)、高電壓引起的干擾，并可安全工作在要求防爆的環(huán)境中；同時省去了原來使用銅線時的雷電浪涌保護(hù)設(shè)備的投資。監(jiān)測分離緩沖罐及兩個凈化罐的液位高低報警、三個雙容積量油分離器的液位高低報警、三個齒輪卸油泵的開關(guān)狀態(tài)共15路信號明顯是對應(yīng)數(shù)字量輸入信號。(2) 站內(nèi)吹掃流程(3) 站內(nèi)循環(huán)流程(4) 站外吹掃流程 監(jiān)控內(nèi)容及功能本文主要是針對罐區(qū)進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，所以要監(jiān)測罐區(qū)的液位、壓力、溫度，為了防止油罐發(fā)生泄漏，還要對罐區(qū)進(jìn)行氣體濃度的監(jiān)測。（2）可以實(shí)時地顯示所采集的數(shù)據(jù)。 本章小結(jié)由于光纖傳感器具有獨(dú)特的性能，從根本上解決了困擾大中型油庫的安全、生產(chǎn)管理中的監(jiān)測問題。在正常狀態(tài)下，全同光纖光柵反射光的布拉格波長小于可調(diào)濾波器所設(shè)置的濾波波長，可調(diào)濾波器的濾波輸出端口無光輸出；當(dāng)全同光纖光柵中任何一個光纖光柵所處的環(huán)境溫度升高，這一光纖光柵的布拉格波長將向長波方向移動，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到所設(shè)置的報警值時，此處光纖光柵的布拉格波長將與可調(diào)濾波器的濾波波長重合，可調(diào)濾波器的濾波輸出端口有光輸出，光探測器探測到光信號從而觸發(fā)聲光報警裝置。 CYB4%，%】。當(dāng)現(xiàn)場溫度發(fā)生變化時，系統(tǒng)返回的窄帶光中心波長發(fā)生相應(yīng)的變化，系統(tǒng)通過二次儀表準(zhǔn)確地顯示出測量溫度。下面重點(diǎn)介紹帶壓型的工作原理。防爆、耐腐蝕，適用于火險高危的環(huán)境由于光纖內(nèi)部傳輸?shù)氖悄芰亢苄〉墓庑畔?，不會產(chǎn)生火花、高溫、漏電等不安全因素，所以光纖傳感器的安全性能好，另外光纖為非金屬材料，耐腐蝕。而傳光用的介質(zhì)一光纖僅起傳光作用，所以采用通信光纖甚至普通的多模光纖就能滿足要求。第五章 利用《》編寫監(jiān)控軟件、繪制監(jiān)控畫面，包括工況圖、工藝流程圖、實(shí)時參數(shù)畫面、實(shí)時曲線、歷史數(shù)據(jù)畫面、歷史曲線、報警參數(shù)與報警圖、報表畫面；并對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，研究系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可能存在的問題，并提出解決方案。在我國，光纖傳感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)給石油、化工工業(yè)的自動化計量和安全檢測技術(shù)帶來重大變革。目前，大型化工企業(yè)中的安全監(jiān)測系統(tǒng)，已可使檢（監(jiān)）測的模擬量和開關(guān)量達(dá)上千個，巡檢周期短，能同時完成信號的自動處理、記錄、報警、聯(lián)鎖動作、打印、計算等；監(jiān)測參數(shù)除可燃?xì)怏w成分（如HCO等）、濃度、可燃粉塵濃度、可燃液體泄漏量之外，還有溫度、壓力、壓差、風(fēng)速、火災(zāi)特征（煙、溫度、光）等環(huán)境參數(shù)和生產(chǎn)過程參數(shù)。該方法原始而又繁瑣，人為因素影響大，精度低。 安全監(jiān)控系統(tǒng)的由來及其發(fā)展?fàn)顩r安全監(jiān)控系統(tǒng)是隨著安全問題的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。 parameter monitoring。油罐區(qū)是重大工業(yè)危險源，數(shù)量多、危險性大。關(guān)鍵詞：儲油罐區(qū)安全監(jiān)控；光纖傳感器；消防監(jiān)控系統(tǒng)。儲油罐區(qū)是油氣田安全生產(chǎn)的重要部分，油罐內(nèi)儲存大量油品，具有易燃燒、易揮發(fā)、靜電放電、受熱膨脹、流動擴(kuò)散等特點(diǎn)，是火災(zāi)防范中的重點(diǎn)。追溯安全科學(xué)理論體系的發(fā)展軌跡，探討其發(fā)展的規(guī)律和趨勢，對于系統(tǒng)、完整和前瞻性地認(rèn)識安全科學(xué)理論，以指導(dǎo)現(xiàn)代安全科學(xué)實(shí)踐和事故預(yù)防工程具有現(xiàn)實(shí)的意義。此時操作人員就可以坐在控制室里通過二次儀表縱觀各油罐的狀況了。但必須指出，我國安全監(jiān)測傳感器目前種類較少，質(zhì)量不穩(wěn)定；監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)應(yīng)用與國外一些發(fā)達(dá)國家有一定差距，這些都需要在今后重點(diǎn)解決。2）國外現(xiàn)狀由于國外的計算機(jī)技術(shù)較我國要發(fā)達(dá)，這些國家已經(jīng)形成較為完整的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) ，可以對油罐進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。2)提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度，降低其成本，設(shè)計復(fù)雜的傳感器網(wǎng)絡(luò)工程。 光纖傳感器的特點(diǎn)光纖傳感器不受雷電和電磁場的干擾；由于光纖傳感器是利用光波傳輸信息，當(dāng)光信息在光纖中傳輸時，不會與電磁場產(chǎn)生作用，因而，信息在傳輸過程中抗電磁干擾能力很強(qiáng)，也不會影響到外界的電磁場。武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)，陳逢春，2004，5非接觸、非破壞測量，對被測對象或系統(tǒng)無干擾；由于光纖傳感是通過光的反射、投射式衍射等方式被調(diào)制而獲得所需信息的，因而不會產(chǎn)生破壞性。現(xiàn)場和控制室之間液位信息的傳遞由光纜連接，做到了罐區(qū)無電檢測、本質(zhì)安全防爆[1]。 靈敏度：1mm；+150℃（可定制量程）；油氣泄漏引發(fā)的爆炸事故在石化行業(yè)中造成了極大的危害，為了保證罐區(qū)安全及人身安全，首先要提高甲烷濃度的檢測質(zhì)量。 介質(zhì)工作壓力：≤；系列光纖光柵感溫火災(zāi)探測器的主要參數(shù)：張?zhí)烨?lián)合站儲油罐區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)初步方案設(shè)計 系統(tǒng)簡介整個系統(tǒng)的組成如下圖所示,它由3部分組成:①基于研華工控機(jī)的監(jiān)控部分,該部分主要包括監(jiān)控畫面、報警系統(tǒng)和報表系統(tǒng)等；②以二次儀表為主,加上光電轉(zhuǎn)換器、感溫火災(zāi)信號處理器構(gòu)成的監(jiān)測臺；③由光纖液位傳感器、光纖溫度傳感器、光纖壓力傳感器和光纖氣體傳感器構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集部分。（7）可隨時打印當(dāng)前或歷史數(shù)據(jù)報表。⑤監(jiān)測三個雙容積量油分離器液位高低報警。另外它還具有很寬的溫度、濕度范圍，可滿足各種工作現(xiàn)場的特殊要求。二次儀表與傳感器配套使用，可對液位、溫度、壓力等信號進(jìn)行跟蹤測量，滿足高危的工作條件，主要技術(shù)參數(shù)如下： 貯存溫度: －55～＋60℃ 工作溫度：－45℃～＋60℃ 相對濕度：≤98%RH 工作電壓：177。系列表面式光纖光柵溫度傳感器主要參數(shù)： 外觀尺寸◆　密閉容器可燃?xì)庑孤z測 ◆　油罐車可燃?xì)庑孤z測 ◆　消防行業(yè)可燃?xì)庑孤z測 產(chǎn)品特點(diǎn)：◆　智能化設(shè)計，多種功能，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、讀出 BXC03A 最后設(shè)計光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)，利用光纖液位計、光纖壓力計、光纖光柵溫度傳感器等組成光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)。通過用組態(tài)王軟件，可以實(shí)現(xiàn)對液位、壓力、溫度的實(shí)時監(jiān)控。采用此方式的I/O設(shè)備多數(shù)為其它計算機(jī)。當(dāng)一臺下位機(jī)發(fā)生故障時，組態(tài)王會自動優(yōu)化通訊鏈，使其與下位機(jī)之間的通訊幾乎不受影響，保證了通訊的高效率。組態(tài)王提供五種冗余方式：I/O通訊冗余、I/O設(shè)備冗余、計算機(jī)冗余、系統(tǒng)冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余。主機(jī)恢復(fù)運(yùn)行后，從機(jī)停止數(shù)據(jù)的采集，系統(tǒng)恢復(fù)正常狀況。聯(lián)合站儲油罐區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)是在聯(lián)合站內(nèi)監(jiān)控中心的控制臺實(shí)現(xiàn)對罐區(qū)的監(jiān)測和控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視各個油罐的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)、接收故障報警信息、通過智能終端設(shè)備下達(dá)控制信號，并具有報警功能、操作權(quán)限管理功能、報表統(tǒng)計和打印功能等。一旦發(fā)現(xiàn)故障報警信息，系統(tǒng)即顯示明顯報警畫面，向PLC發(fā)出相應(yīng)動作指令，保存并記錄故障發(fā)生的時間、方位和原因等原始數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)客戶需求保存歷史數(shù)據(jù)、定時、實(shí)時打印數(shù)據(jù)。當(dāng)主設(shè)備通訊出現(xiàn)中斷時，作為冗余的從設(shè)備將自動啟動，與組態(tài)王進(jìn)行通訊；當(dāng)主設(shè)備恢復(fù)通訊時，從設(shè)備將自動停止通訊，將通訊的主動權(quán)交給主設(shè)備，系統(tǒng)恢復(fù)正常狀態(tài)。另外，隨著網(wǎng)絡(luò)的無限蔓延，組態(tài)王的每一臺數(shù)據(jù)采集站從工業(yè)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，可以被網(wǎng)絡(luò)上的所有其他站點(diǎn)直接訪問，使數(shù)據(jù)在任何時間、任何地點(diǎn)暢通無阻。②需求合并：組態(tài)王把對一個設(shè)備的多種請求(動畫顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄、報表生成等)盡可能的合并，一次采集將滿足多個功能模塊的需求。②DDE方式：DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)是Windows的一個標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議。TOUCHMAKE具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫提供多種數(shù)據(jù)類型，能合理地提取控制對象的特性；對變量報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能都有簡潔的操作方法。 8%　BXC02A 為了補(bǔ)償溫度的影響，在外包殼內(nèi)部集成了一個高分辨率溫度傳感器。 分辨率光纖液位變送器與光纖轉(zhuǎn)換器之間通過光纜連接，完全做到罐區(qū)無電檢測，本質(zhì)安全防爆。YZ3301能在一對光纖上實(shí)現(xiàn)RS232/422/485設(shè)備之間的互連，先進(jìn)的自動雙向切換技術(shù)，無需方向控制信號。 初步分析監(jiān)測三個收球筒的溫度、兩個凈化罐和三個沉降罐的溫度、兩處外輸油的溫度、分離緩沖罐壓力和兩個裝車泵及四個外輸泵的進(jìn)出口壓力、站區(qū)共16點(diǎn)氣體濃度共45路信號經(jīng)過相應(yīng)的變送器后都會轉(zhuǎn)換為與現(xiàn)場最大、最小值對應(yīng)的420mA電流信號，都是模擬量輸入信號。雙容積量油分離器就是通過這種循環(huán)的方式來完成原油的計量。 系統(tǒng)的主要功能（1）對油罐安全檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集，能夠?qū)薜囊何?、溫度、壓力等參?shù)集中實(shí)時采集到控制室的工控計算機(jī)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 由于光纖光柵火災(zāi)探測系統(tǒng)是一種新型的溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)，它是通過光纜傳輸信號，使現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)了無電檢測，因此具有本質(zhì)防爆和檢測靈敏的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于石油、天然氣、化工、能源、倉儲等行業(yè)中，以及一些易燃易爆等特殊場合中的高溫和火災(zāi)報警?？烧{(diào)濾波器的濾波波長按報警器要求設(shè)置為一定值?；谥C波檢測技術(shù)的光纖甲烷氣體傳感器的研究 王玉田 劉瑾 張景超 楊海馬 燕山大學(xué) 電氣工程學(xué)院甲烷是一種易燃易爆氣體，是沼氣、天然氣和多種液體燃料的主要成分。當(dāng)現(xiàn)場溫度穩(wěn)定不變時，系統(tǒng)返回的窄帶光中心波長也不變。2mm；所不同的是常壓型是由鋼線繩直接與浮球相連，而帶壓型是通過磁力禍合系統(tǒng)帶動磁錘上下運(yùn)動，機(jī)械檢測系統(tǒng)與光學(xué)編碼室完全隔離。[1]基于光纖傳感的油品罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的研究，孟凡華，武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006，5。一般來說，傳光型傳感器主要是利用已有的其它傳感