防爆智能無線燃氣檢測系統方案    GRPS版

系統綜述

立特電子科技的防爆智能無線燃氣檢測系統是以美國德康的超低功耗燃氣檢測儀及控制器為核心，結合GPRS-DTU數據采集單元，滿足互聯網（3G，ADSL）監控應用的智能化無線可燃氣體監控網絡。

現場燃氣泄漏檢測儀同數據采集傳輸儀間的數據傳輸方式優先采用無線傳輸方式。 數據采集傳輸儀將接收到的現場在線儀器數據整理打包后通過 3G 網絡將數據上傳至監控中心服務器。監控中心及企業客戶端可以通過訪問服務器端應用軟件的方式了解企業現場燃氣管線泄漏監測數據狀況。

1. 防爆燃氣檢測報警控制器

Detcon Model X40是一款低功耗報警及控制器系統，可以用來監測多通道氣體探測器和其他各種現場設備。這款多功能控制系統可同時接受并監視4-20mADC或RS-485 Modbus™輸入信號，多可連接32個通道的氣體探測器。通過德康配套的I/O模塊用戶就可以靈活定制和擴展控制器的外部通訊能力 – 即可以定制所需連接的氣體探測器數量。這種I/O卡件是一種嵌入式導軌安裝的設備。所有的這些I/O模塊均可尋址，運行于11.5-30VDC直流電源上。對于德康Model X40-32型控制器來說，其內置電源模塊多可同時給32個氣體探測器供電，大可接入12路4-通道I/O模塊。

Model X40控制器配套使用的I/O模塊包括：4-通道4-20mA輸入模塊(DA-4)，4路報警繼電器輸出模塊(RL-4)，4-通道4-20mA輸出模塊(AO-4)和4路繼電器接點輸入模塊(DI-4)。德康的這些模塊即可以安裝在控制器主機內又可安裝在遠端以簡化現場接線。

       Model X40控制器使用磁棒來進行現場設置和操作，具有*的感知技術和嵌入智能。控制器將所連接現場設備的（氣體探測器）讀數、工作狀態實時的反饋在LCD顯示屏上。在正常工作狀態下，8路報警狀態及探測器讀數可同時在一屏上顯示（顯示信息包括：通道序號，氣體類型，氣體濃度），其他通道信息可按內部設定周期自動循環顯示。每個檢測通道提供三級報警(Alarm1,Alarm2,Alarm3)和一個故障報警。控制器上的面板上的LED指示燈顯示以上各種報警狀態。控制器還具備一些附加功能包括報警阻止，報警復位及報警消音。

X40控制器自帶一個內置電源，可將110/220VAC的交流電轉換為24VDC輸出。11.5-30VDC的外部直流電源也可以直接接入控制器，

       另外可以連接德康無線氣體探測器是該控制器的另一個重要特性。可選配的控制器外殼包括：NEMA 4X, NAMA 1 嵌板安裝及NEMA7。

X40控制器可通過RS485端口連接德康RXT-320無線網關，作為Master(主)設備，同其他由氣體探測器、聲光報警裝置等Slave(從)設備網關進行通訊，組成射頻無線氣體檢測網絡。

X40控制器特性

• 8-32通道的系統容量
• 帶有背光的LCD顯示屏
• 模擬量或RS-485輸入信號
• 現場設置操作簡單
• 可記錄大量數據
• 可以連接德康無線氣體探測器

產品應用領域

• 石油天然氣鉆機平臺
• 石油天然氣生產基地
• 海上生產平臺
• 污水處理長
• 食品及飲料加工
• 造紙廠
• 石化廠及煉油廠

德康Model X40 控制器技術規格

2. 防爆超低功耗IR燃氣檢測儀

美國德康（Detcon）公司紅外線可燃氣體探測器是基于*的光學傳感技術設計用以探測可燃性烷烴類氣體探測器。這種探測器以無干擾、智能化為特征。簡單的菜單式校準及模塊化設計和組裝簡化了安裝、維護和調試。CX列紅外線可燃氣體探測器預留了與外部系統進行通訊的多種選擇，包括：4-20mA, RS-485數據總線這種*的紅外線可燃氣體探測器經實踐證明工作穩定可靠且所需的階段性維護少。

CX紅外燃氣檢測儀是結實耐用，操作簡便的智能型可燃氣體探測器，設計用以檢測可燃性烷烴類氣體濃度在爆炸下限0~LEL的變化。這種探測器使用一種獲得的“小型即插型可更換”紅外線光學傳感器。紅外線傳感器的特點是長時間的工作穩定性及少的階段性維護。紅外線氣體傳感器在某些測量環境下是對于傳統的催化燃燒式傳感器的一種的替代產品。

產品亮點：

• *的小型即插型現場可更換傳感器
• 無干擾、智能型傳感變送器界面
• 輸出：4-20mA, RS-485數據總線
• 316SS不銹鋼外殼
• 極少的維護要求
• 加熱的光學設計避免了冷凝現象
• 故障自診斷功能
• 長期使用成本低廉
• 五年的額定費用質量保證
• 毫瓦級的超低功耗

傳感器類型：擴散式，紅外線傳感器 （即插即用型）

傳感器設計壽命：5年

檢測量程：0 – 100 % LEL

檢測精度：量程的±3%

重復性：量程的±3%

響應時間：T90 < 30 秒

工作溫度范圍：-40°C 至 +75°C

儲藏溫度：-40°C 至 +75°C

工作濕度：0-100% RH  非冷凝（持續使用）

工作壓力： ± 2 psig

工作風速：0-5 米/秒

工作電壓：7-30 VDC

設備功耗：低功耗 20mW

正常功耗 100mW

大功耗 500mW

抗電磁干擾：符合EN61326標準

防爆等級：

Class I, Division 1, Groups B, C, D (Tamb = -40°C to +75°C)

Class I, Zone 1, Group IIB+H2

EEx d[ib]ib IIB+H2 T4 (Tamb = -40°C to +75°C)

3. GPRS DTU 無線數據傳輸單元

產品特性

1. 工業級 CPU：工業級 ARM9 高性能嵌入式處理，200MPS；帶 16KB Dcache，高速緩存數據，加快高速數據訪問速度；帶 16KB Icache，高速指令緩存，加強了指令處理速

度。

2. 工業級無線模塊：采用工業級無線模塊，抗干擾強，傳輸穩定。

3. 實時操作系統：采用 LINUX2.6.28 操作系統，帶內存管理單元，實時性強，功能升

級快，系統穩定，帶完善 TCP/IP 協議棧；或者嵌入式 UCOS 操作系統。

4. 強化電路板：PCB 采用遵循 3H 和 3W 原則，同時公司所有產品電路板都采用生益材質來生產，確保板材的穩定可靠。

5. 工業級元器件：整機元器件采用嚴格篩選的工業級元器件來生產。

6. 工業級電源：寬壓電源設計，電源適應范圍為DC5V~DC35V，內置電源反向保護和過

壓過流保護

7. TCP 透明數據傳輸和 UDP 透明數據傳輸；支持多種工作模式

8.支持虛擬數據網（APN/VPDN）

9.支持雙數據中心備份及多數據中心（4 個）接受數據

10.智能防掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永遠在線

11. 遠程喚醒：支持短信、語音、數據等喚醒方式以及超時斷開網絡連接

12. 支持固定 IP 通信方式；支持 DDNS 動態域名通信方式

4. 服務器端軟件系統

4.1 系統功能設計

1） 基于 GIS 地圖應用的在線監測平臺將通過 GIS 地圖對企業的所有監測點進行監控，直觀的查看監測點位分布、實時狀態、異常狀態、統計數據和空間分析等內容：

2） 基于 GIS 地圖的監測企業站點位置、分布情況：對于所有正常的點位，將通過“圖釘”的方式，顯示在其所在地理位置上，并可按 GIS 縮放級別，按區域統計點位分布情況；

3） 當異常發生時提供多級、多類型異常報警，在地圖上定位，并以“三色”指示及雷達波的方式進行提醒，直觀的查看異常問題情況及予以*時間進行處理；

4） 通過 GIS 地圖直觀的顯示統計數據的主題統計圖，該功能是擴展功能，在需要時，可按要求定制統計圖樣式，并以圖層的方式直觀的疊加在地圖上，以達到按區域統計的效果；

5） 當發生一些異常時，可提供基于空間分析的演算預測模型，該功能可與地理數據演算系統結合，以大氣擴散模型與流體流域擴散模型進行模擬，配合電子沙盤來進行應急指揮；

4.2 實時監測功能

實時監測是任何一個在線監控系統都必須擁有的功能，本系統提供的實時監測包括了：

1. 多色彩指示主實時監測屏、企業實時數據面板、實時數據趨勢分析、聯合組態顯示實際設備運轉情況功能；
2. 基于表格的多色彩指示實時監測主界面，以直觀的綠色顯示正常數據，紅色顯示異常數據及異常原因來進行區分，對有異常的站點進行醒目顯示，并可在監測屏上進行過濾篩選來針對性的查看監測站點；
3. 企業自有企業實時數據面板，對正常狀態異常狀態進行直接的顯示，如過去24 小時內有未處理異常的，將進行醒目提醒；
4. 完整的實時監測數據趨勢圖表，可顯示過去 12 小時至 72 小時的監測情況及分析趨勢及每個時間點位的數據、狀態，設備的動行狀態一目了然；
5. 通過與的組態技術聯合，可查看每臺設備的狀態，并以實物的方式進行展示，以達到直觀、實際、有效的效果，結合反控功能提供形象的互動方式；

4.3  報警處理

1）本系統的異常報警體系是非常健全的，其報警等級分為四個級別，并可設置7 個大類的報警類型，所有報警設置均可按區域大小與相關責任人進行關聯，達到的多級權限聯動報警功能：

2） 多級分類：擁有四個級別、七個大類的異常處理機制，四個級別分別包括藍色異常提醒、藍色異常處置、橙色異常預警、紅色異常報警，其中紅色異常是嚴重的，需要重點處理的異常，而藍色異常提醒一般屬于不影響系統安全運行的異常，需要在 24 小時內進行處置的異常；

3） 多途徑：所有的異常產生都將通過多種途徑與相關人員取得互動，其報警方式主要包括現場報警、平臺 GIS 地圖定位報警， SP 平臺（手機）短信報警等；短信互動通過專業的 SP 平臺進行處理，發送號碼使用的 106 特服號段，通過 SP 平臺，可以防止由于使用普通短信發送器，當產生異常發送信息導致電信封鎖的后果；

4） 異常報警記錄模糊查詢處理，本系統使用的查詢系統均支持糊模查詢技術，只需要記的異常的部分內容，即可將該異常從數據庫中查出。

4.4  離線監測

1） 離線監測功能也將是本系統的一大特點，其主要用于數據的統一、完整、有效。對于大多數時間，采樣工作將由儀器設備自動完成，而當有人工數據采樣、缺失數據補采時，將用到本功能。另外，本系統還集成有自動數據有效性審核系統，其將對大部分無效數據與異常特殊值進行過濾，防止其參于統計而對統計造成誤差；

2） 離線數據錄入，包括了人工采樣、檢查數據的錄入，該功能將可通過人工錄入與規范性電子表格數據導入來完成；

3） 數據補采，當在系統運行過程中發生如 GPRS 卡欠費等原因造成的數據缺失時，可通過人工或自動的方式實現數據補采；

4）數據有效性審核系統，通過將該功能的加入，將對本系統的統計分析功能提供強有力的支持，其將過濾無效或異常數據，保證統計正確性；

4.5  統計分析

1） 本系統除了常規的日、周、月等報表統計功能外，還提供了數據趨勢分析、同比環比對比分析、運轉率、傳輸率、超標率、故障率等指標的統計：

2） 數據變化趨勢分析圖，可自由定制分析時段，并可將任意時段的數據拉入趨

勢分析區來實現同比、環比比對分析；

3） 數據深層統計，主要包括運轉率（完好率）、傳輸率（在線率）、超標率、故

障率（*運行時間）等統計；

4） 常規統計報表查詢，打印及導出功能；

5） 與 GIS 結合定制按區域統計主題圖；

4.6  應急預案

1） 通過系統內集成的專家庫、危險化學品、重點風險源等知識庫、應急預案庫、預警級別、類型、管理、處置流程等內容，以直觀的方式在 GIS 系統上進行，同時，系統還整合了企業一廠一檔功能，查看企業各方面內容實際方便；

2） 完備的應急處理機制，包括處理流程、預警級別、管理、處理等內容；

3） 全面的一廠一檔檔案，廠內物資、管理、物資預警、分布等內容全面整合，并聯合了在線監測數據、異常歷史數據、申報臺賬數據、運營維護數據等內容；

4） 完整的危險品及專家知識庫，包括了危化品、重大危險源、專家等知識庫等。

5. SPS系列防爆太陽能電源

德康 SPS系列是自供電產品，預裝12V直流太陽能電源，專門用于重工業單位。每個系統包含一個充電電池，太陽能面板和一個電池控制充電電路，用來為自動化產品操作持續提供直流電。這些預裝的太陽能電源分為四個不同的功率級別，01W-DV1型可用于Class 1 Division 1的危險區域，其他3中型號用于Class 1 Division 2場所。

 SPS-01W-DV1——鋰離子電池，10Ah，1.5W

 SPS-10W-DV2——鉛酸電池，18 Ah，10W

 SPS-20W-DV2——鉛酸電池，18 Ah，20W

 SPS-40W-DV2——鉛酸電池，36 Ah，40W