冶金行业气体报警实现智能化浅议

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通过集成和融合无线通信、信息处理、人工智能等技术，北京中电华劳科技有限公司开发的智能型无线气体报警器和气体监测预警云平台，实现了企业全方位、全天候、无死角监测管理，推动了向安全生产监管信息化、现代化发展。

一、监管驱动气体监测改造面临诸多困难

2018年1月10日，原国家安全监管总局下发《关于开展钢铁企业重大生产安全事故隐患排查治理专项行动的通知》（安监总管四〔2018〕6号）。2019年11月20日，为遏制冶金企业重特大事故发生，应急管理部依据《工贸行业重大生产安全事故隐患判定标准（2017年版）》(安监总管四〔2017〕129号)，梳理出8条钢铁企业安全生产执法检查重点事项(俗称“钢八条”)，其中第六条要求高炉、转炉、连铸、加热炉和煤气柜等煤气区域的有人值守的主控室、操作室和人员休息室等人员较集中的地方，以及在可能发生煤气泄漏、聚集的场所，应设置固定式一氧化碳监测报警装置。钢铁企业生产过程中涉及易发生煤气泄漏、聚集的设施部位繁多，如高炉风口及以上平台、转炉炉口及以上平台、加压站房，煤气管网法兰接口、煤气水封等区域。工艺复杂、工序繁多、作业强度大，给煤气报警器限期改造施工带来诸多困难，如安全施工方案、时间周期、材料人工费用等。面对改造新增点位多而分散，传输距离远，施工难度大、费用高、周期长等困难，钢铁企业如何严格执行安全生产法律、法规和标准要求，完成安全整改，已是企业发展的关键。

二、政策指引无线报警器为企业排忧解难

针对钢铁企业面临的监管要求和难题，钢铁企业和报警器生产企业积极寻求解决方案。其实早在2010年，AQ3050—2010《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》就已经给出了技术指导。其第4.2.f条规定：对于容易发生燃烧、爆炸和毒物泄漏等事故的高度危险场所、远距离传输、移动监测、无人值守或其他不宜于采用有线数据传输的应用环境，应选用无线传输技术与装备。受时代和技术限制，当时的2G/3G无线技术速度慢、延迟高，无法满足气体报警器实时传输的需求，无线气体报警器没有普及应用。近年来，随着4G网络的全面普及和信息化技术的高速发展，技术壁垒已被突破，北京中电华劳科技有限公司（以下简称“中电华劳”）通过集成和融合无线通信、信息处理、人工智能等技术，开发了智能型无线气体报警器和气体监测预警云平台，并取得了国家专利和软件著作权，具有应用灵活、无需布线、快速部署、传输距离不受限制、可移动等优势，目前在首钢京唐钢铁联合有限责任公司（以下简称“首钢京唐”）、首钢迁安钢铁有限责任公司（以下简称“首钢迁钢”）、河钢宣化钢铁集团有限责任公司（以下简称“河钢宣化钢铁”）得到普遍应用，为企业安全防护和规范管理气体报警器提供了有力保障。

三、科技引领智能化无线报警器铸安全之盾

中电华劳开发生产的智能型无线气体报警器，采用防爆型一体化设计，内置无线通信模块及语音模块，针对极限工况环境下无法施工布线，施工成本高、信号无法传输或传输困难等问题，提供从气体采集、4G无线数据通信、现场数值显示、语音声光报警等一体化整体解决方案。探测器直接通过无线方式接入气体监测云平台，用户可通过手机App端、电脑端、气体监测报警系统查看现场显示。与传统的有线气体报警器相比，4G无线报警器具有明显的优势：一是采用防爆型一体化设计，内置无线通信模块及语音模块，传输距离不受限制。二是采用4G无线传输，高效、稳定。无需重新敷设线缆，施工简单，部署快速，满足法律法规要求。三是节约线缆及施工成本。每个报警器回路按200m电缆记算，防爆施工，核算材料费加上人工费，平均每台气体报警器的施工材料费在1万元左右，如果是改造项目，平均每台气体报警器的施工材料费在1.5万元左右。但是，不管是新建项目还是改造项目，如果使用无线气体报警器，只需要花费购买设备的费用，材料费、施工费可以全部省去。四是采用智能传感器，支持热插拔和离线标定。五是采用语音声光报警器，实时播报当前浓度值及应急措施，语音内容支持定制。六是功能安全完整性认证，产品获得功能安全完整性等级SIL2认证，安全可靠。七是用户可通过气体监测预警云平台，实现集中实时监测、预警处理、远程控制，对厂区内危险气体泄漏实时监测智能预警。通过语音声光报警、视频联动、手机App推送报警等多种预警方式，实现安全生产智能化管理。

四、大势所趋气体报警迈向4G无线新时代

2021年9月1日《安全生产法》（修正案）实施以来，各企业安全整改项目时间紧、点位多、整改点位分散，无线探测器的优势马上显现出来。为强化安全生产建设，首钢京唐、首钢迁钢、河钢宣化钢铁等企业已广泛使用智能型无线气体报警器及气体监测预警云平台，取得了良好的成果。截至2021年11月，已安装在线运行1960台智能型无线气体报警器，原有线探测器升级为4G无线800多台。首钢迁钢通过三维立体地图，展示全厂总貌、无人机平台对接、大屏集中监测，实现了煤气防护站对全厂所有气体泄漏探测报警器和主机的实时监测和管理。全厂9种品牌240台气体报警主机，2216点气体探测器数据联网上传，支持500个用户同时在线通过电脑端和手机App实时查看气体监测数据，手机App兼容安卓、苹果、鸿蒙、工业防爆手机。河钢宣化钢铁能源部使用太阳能无线气体探测报警器及气体监测云平台，一举解决了煤气水封区域施工难、供电难、信号无法传输的难题。首钢京唐新增点位项目，安装无线气体报警器，原部分有线传输型气体报警器、流量计、液位计、压力表改造升级为无线传输型，通过华劳云平台，用户可在手机App实时查看在线运行的设备监测数据（如图1），性价比高，节省安装、施工、材料费用。智能化无线气体报警器联袂气体监测预警云平台，借助4G无线通信技术和智能化物联网技术，在钢铁冶金、化工等高危行业安全生产中得到认可并广泛应用，实现了企业全方位、全天候、无死角监测管理，推动了安全生产监管信息化、现代化的快速发展。

作者:王明心 单位:北京中电华劳科技有限公司