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港口石油化工码头安全监控系统研究


标,提出对码头油库、危化品仓库、油 请对已发现的事故隐患采取及时、合理的、
品收发和危险化学品装卸作业、输油管 科学的风险控制措施,确保及时发现问题
道、危化品运输车辆进行安全监控预警 和进行有效处理,把事故消灭在萌芽状态,
的整体解决方案,建设集3 G(GI S、 GPS、C-PRS)、数据库、参数与多媒
(3)预警报警及多媒体联动报警模 块
af以对液位、温度、压力、流量及 泄漏气体浓度设置多级阖值,实现参数 超限报警和分级报警功能,油库安全报 警不同级别的处理方式如表l所示一当产 生报警时,自动调出相关的视频信息, 实现参数报警与视频报警的联动,以便 监控中心人员及时了解现场情况,及时 进行应急处置。
输油管道等监控对象的安垒特性不尽相 示数据并转发给监控服务器.形成酬络化
同,因此,其监控方案的技术细节有较 布局和分布式寅时监控系统。在监控层中,
大差别,下面针对这些监控对象分别提 参数监控主机负责接收从PLC和I/0模块
出安垒监控软硬件设计方案。
传送过来的实时数据,进行分析计算,完
3.2油库
成油库安全状态分析评价,现场异常状态
3.2.1安垒特性分析及监控参数设置
的预警和报警等功能,一J根据需要进行分
石油及其产品的男燃、易爆等危险 级报警处理,同时向信息层转发液位、
特性使油库存在潜在的巨大危险性,如 温度,输送泵流量等数据。
果受到各种不安全因素激发,就会目『起
3.2.3监控软件功能设计
燃烧、爆炸、泄漏、中毒及设备破坏等
油库监控软件主要包含如下三个功能
围,为事故应急救援指挥提供辅助决策 支持。
系统采用一体化
建设方案,使企业和
政府两级监控体系成
为一个整体,确保监
测数据的连续性、可
靠性和准确性,根据
不同类型危险源的安
全特性采取针对性的
技术措施,同时面向
不同使用者分别提供
相应的功能设计:
图1码头安全监控流程示意图
万方数据
3系统方案
3.1系统整体架构设计 石油化工码头安全监控洗程如闭l所 示,监控对象主要包括油品收发及危化 品装卸作业、油库、危化品仓库、危化 品运输车辆、输油管道。 系统的整体架构如图2所示,系统采 用符合工业设计规范要求的设备层、监 控层和信息层的三层结构模式。 设备层主要由现场安全监控设备组 成,包括安全总线、各种传感器、安全 栅、总线采集模块(I/O模块)、摄像机、 报警装置和通讯线路等,主要技术问题 包括监控点的优化布置、传感器安装和 可靠性通讯。 监控层主要以PL C可编程逻辑控制 器、工控机或视频服务器等监控预警主 机为中心,将设备层采集到的工艺参数 送人组态软件的实时数据库,经过数据 处理,完成组态设置和现场画面显示; 并完成视频图像的采集、本地显示及向 信息层的传输。 信息层处于安全监控预警信息流的顶 层,该层完成现场各粪安全参数与视频信 息的融合,实现数据统计查询分析、应急 决策支持、作业和业务管理等众多功能; 通过对现场信息的智能分析处理.及时发 现事故隐患,提供多种形式的事故报警和 预警,并由故障诊断给出事故原因分析及 应急处置的指导,再通过异构网络的集成 及专用数据接口,同企业的MIS系统互联, 纳八企业信息化管理的平台。 码头监控中心与政府监管系统间的互 联通过Internet实现;如果监控点地处偏
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1引言
石油化工码头危险化学品的装卸、 油品收发作业及库区储罐,危他品仓 库、输油管道等重大危险源都涉及大量 易燃、易爆、有毒、有害化学物质,一 旦发生事艘,币但会造成巨大的财产损 失和人员伤亡,还会造成恶劣的社会影 响,因此,石油化工码头的安全生产工 作意义重大…{“。在《国民经济和社会发 展第十一个五年规划纲要》第四十一章 中,明确提出了对重大危险源实施监控 预警的要求。石油化J=码头的安全生产 工作茹须遵循“科技兴安”的战略,利 用现代信息技术建设安全监控与管理信息 系统,带动码头化学品装卸作业及库 区、危险化学品仓库、输油管道、危险
表2
置、服务器与网络设备等组成。危险化 学品仓库一般由多个分立的库房所组成, 其监控系统设计为集中一分布相结合的监 控报警系统,即多个区域系统(库房)与上 位机联网形成监控网络。
3.3.3软件功能设计 与油库监控软件相类似,危化品仓 库监控软件也包含如下三个功能模块: 安全参数监控模块、视频监控模块、预 警报警及多媒体联动报警模块,主要区 别在于监控的安全参数不同。 3.4油品收发及危化品装卸作业监控 系统 3.4.1安垒特性分析与监控参数设置 油品收发和危化品的装卸作业涉及大 量有毒、有害,易燃易爆化学品,作业 过程以及货物堆放过程中,都可能产生 化学品的泄漏事故,因此,有必要对有 毒、有害.易臻易瀑气体的泄漏以及装 卸现场视频进行监控,预防和消除中 毒、火灾和爆炸事故的发生。 气体传感器应布置在油品收发区域、 危化品装卸区域靠近装卸设备的地方以及 货物堆场的周围,安装地点不要影响正 常作业。每种气体检测设置数量根据监 铡区域的面积.传感器探铡范围等因素 确定。摄像头重点对油品收发区及装卸 设备进行监控。摄像头的数量应能保证 覆盖作业区域及危化品货物堆场。 3.4.2监控方案 油品收发厦危化品装卸作业安全监控
场安全监控设备的工作情况,对操作人 员及其安垒作业情况进行监管,及时接 收和处理各种报警信号,迅速做出判 断,组织现场应急处置和救援。
安全生产监管机构:实时远程查看生 产现场的各种安垒动态和历史信息;通过 对各地事故和安全生产情况的统计分析, r解淀时期内各类重大危险源及其典型 事故的类型,频率、特征及应急处理的经 验教训,确定监管重点,有针对性地提出 安全保障设备和技术措施。对企业管理机 构及其安全管理行为进行监管;在重大事 故发生时.及时了解现场情况,提供应急 救援的辅助决策支持。
3.3危化品仓库 3.3.1安全特性分析与监控参数设置 仓库中容易引发的事故包括燃烧、爆炸 和毒气泄漏等,弓f发这些事故的危险因 素有:温度升高、湿度增大等环境异常 变化,雷击等自然灾害,明火或其他人 为破坏以及易燃、易爆和有毒气体泄漏 等。因此,仓库安全监控系统应该重点 对这些危险因素进行监控。另外,还应 该在仓库的门窗处设置红外防侵入传感 器,井对仓库内外进行视频监控,防止 人为侵入和破坏。 3.3.2监控方案 仓库安全监控系统如图4所示。仓库 安全监控系统由视频服务器.摄像机, 模拟量/数字昔总线采集模块(I/o模 块)、各种传感嚣、门禁子系统、报警装
储罐的温度、压力、液位、流量及库区 和报警状态,参数监控主机还可以根据
内易燃易爆、有毒气体浓度。另外,还 指定的时问间隔打印当前的库区生产报
需要对现场进行视频监控,及早发现异 常情况,反映和记录相关人员在岗、撵
表,为提高公司的管理水平打下基础。 (2)视频监摔模块
作和进出情况,包括生产无关人员对物
可以在油库监控中心或通过网络远程
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灞黼§鬻l熬鬟l囊;獬嚣g鬟餮甏 石油化工码妊;重大虎险源;窖奎特性;精油管道
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多种形式的事故。而造成油罐的泄漏、 模块:
燃烧和爆炸等事故的原因有多种,大致
(1)安全参数监控模块
可以分为人的不安全行为、设备(包括
完成各油罐的液位、温度、压力、
附件)的质量缺陷或故障、气象与自然 流量及库区泄漏气体浓度等参数的实时监
条件及静电等其他因素的影响。
视,掌握罐区的生产工况;实现各工位
因此,油库区的安全监控参数包括 运行状态的评估,自动记录库区各数据
本文得到国家863计划项目(编号:2006AA040107)和国家科技支撑计划项目(编号:2006BAK01 B03) 资助。
港口石油化工码头安全监控系统研究
桑海泉刘骥魏利军康荣学中国安全生产科学研究院1 00029
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本吏提出T港口石油化工码岳鲁奎监控秉统 的设计原划厦乐统总体架构.井时油库、危 化品仓库,油品收发厦危他品装卸作业、危 化品运输车辆、输油管道等监控对务的安奎 特性进行,分析.开分别提出j’喜监控时曩 的监控而案厦软件功能模块设计。
远,无法接入Internet,可以考虑搭建宽带 负责对储罐、泵房设备和管道设备进行实
无线局域网(WLAN)实现与Intemet的 时监测与监视控制。PLC和I/O模块通过
互联。
Profibus PA和MODBUS现场总线通讯
由于油库、危化品仓库,油品收发 接口将采集的工砂‘数据,传送到参数监控
及危化品装卸作业、危化品运输车辆、 主机,参数监控主机接收、储存、处理、显
料或装置的干扰和破坏等。
实时监视各油罐和周边环境情况,控制
3.2.到£控方案
云台实现摄像头的转动和调焦;在视频
油库安全监控 系统如图3所示。油 库设库区监控中 心,主要以PLC可 编程逻辑控制器、 参数监控主机和视 频服务器为巾心,
表1不同报警级别处理
攮■蕞■
拍蕾赋
一般报警 仅在监控主机上游光彩式避开壤謦(晕讥报警意式)
缝燃 所有联两断的计算帆上吼声光形式进行报警,并由眦直接触发控制室!
和油辩台库值班室的罄斡i区张警方式)
肇急报警
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