火氣系統(tǒng)(FGS系統(tǒng))
火氣系統(tǒng)(FGS)是根據(jù)石油和天然氣工程設計防火規(guī)范要求研發(fā)的火災檢測及報警系統(tǒng),跟蹤國內外自動化技術,滿足罐區(qū)自動化系統(tǒng)要求。系統(tǒng)所提到的系統(tǒng)配置方案、設備技術性能、技術措施、通訊網(wǎng)架結構等完全滿足相關規(guī)范,保證所選設備監(jiān)控、管理功能的實現(xiàn),并滿足設備擴容及功能擴展的要求。
(1)高安全性原則。設計時重點考慮所供設備的防爆、防火、防雷、防靜電要求,以及通訊總線的安全性能,并詳細考慮了各種報警、連鎖功能,具備流程校核功能。相關設備嚴格按照符合儲備庫相關區(qū)域安全防爆標準和等級要求選擇,具備相應國家或國際安全標準認證;嚴格實施接地系統(tǒng);消防部分工程分包給具有壹級消防工程資質的單位實施。
(2)高可靠性原則??煽啃允且粋€系統(tǒng)性工程,我們從硬件、軟件等綜合考慮,設備選用可靠穩(wěn)定的知名廠家產品。主通信網(wǎng)絡采用工業(yè)級以太網(wǎng),保證通信冗余度與可靠性。
(3)管控一體化原則。管控一體化使管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)無縫連接,使管理更加高效、實時。監(jiān)控中心不停留在實時監(jiān)測生產數(shù)據(jù)上,還對整個罐區(qū)內的數(shù)據(jù)進行綜合分析、優(yōu)化,實現(xiàn)罐區(qū)物流進出的平衡動態(tài)跟蹤、設備運轉的動態(tài)跟蹤,及時發(fā)現(xiàn)、排查設備隱患和跑、冒、滴、漏帶來的損失,使管理效益*大化。
(4)可追溯性原則。自動化系統(tǒng)應具備完整的參數(shù)記錄、故障記錄、操作記錄等,一旦出現(xiàn)問題可以迅速追溯原因。這要求系統(tǒng)不但能正確記錄各采集數(shù)據(jù),同時對于故障參數(shù)應具備“事故追憶”功能,即故障后通過調閱相關歷史數(shù)據(jù),可以“事故斷面快照”的畫面形式,反演故障前后各種記錄參數(shù)的真實變化過程,切實幫助值班員定位、分析故障原因。
(5)方便擴展與互連原則。系統(tǒng)硬件、軟件均均采用開放的系統(tǒng)架構,方便軟硬件的升級及擴容。遵循標準,采用國內國際標準協(xié)議,確保應用程序的互操作性,較好的兼容第三方設備。
(6)操作維護方便原則。人機界面操作簡單明了,易于掌握,顯示明了,反映迅速。系統(tǒng)采用分層分布式的模塊化設計,確保單一模塊故障不會影響模塊正常運行,維修方便,經久耐用。良好的B/S架構,使得客戶端只要具有一個普通的web瀏覽器(如微軟公司的IE),就可方便的瀏覽整個監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)(須經過授權),與值班員在調度中心看到的圖形、數(shù)據(jù)完全一致。
一、上位機系統(tǒng)
火氣系統(tǒng)用于全站火氣檢測布置圖的動態(tài)顯示,設備及報警狀態(tài)的監(jiān)視和確認等。該火氣系統(tǒng)采用以計算機為核心的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),將達到在控制室完成對全庫區(qū)的火災情況進行集中監(jiān)控的水平。
在中控室配置1臺工程師站、1臺操作員站,工作站的主機是近年內投放市場的工作站或高性能工業(yè)用計算機,其操作系統(tǒng)是通用的、適用于工業(yè)化的、可靠的操作系統(tǒng),配置如下:
CPU:Core I7 CPU3.6G 以上;
硬盤:256GB SSD+1TB HD;
內存:16G
含鍵盤,鼠標
22”液晶顯示器 寬屏
網(wǎng)口:高速網(wǎng)卡×2;
聲卡,多媒體音箱
操作系統(tǒng):Windows 10(出廠預裝)
為保證系統(tǒng)的可靠性,操作站采用冗余通信網(wǎng)絡雙總線接入。操作員界面軟件支持冗余通信網(wǎng)絡。在一個通信網(wǎng)絡出現(xiàn)問題時,工作站自動從第二個通信網(wǎng)絡接受數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)協(xié)議轉換器安裝在上位機的操作臺內,用于將火災報警控制盤和可燃氣體報警盤的RS485 信號(Modbus RTU 協(xié)議)轉換為標準網(wǎng)絡協(xié)議信號,接入上位機系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)設計原則
系統(tǒng)必須具有高可靠性、 穩(wěn)定性和靈活性,以保證生產安全可靠地運行。 系統(tǒng)能定期對自身進行自診斷并且形成報告,能監(jiān)視整個系統(tǒng)的工作狀態(tài),以便于對系統(tǒng)的維護和維修。
系統(tǒng)應具有較高的性能價格比。
系統(tǒng)采用的硬件、軟件和網(wǎng)絡經過實踐考驗證明其是安全、實用的產品。
系統(tǒng)應具有強大的人機對話能力。
系統(tǒng)的硬件和軟件的可利用率 (可用性)應達到9999%。當系統(tǒng)同時須完成打印、編程、畫面顯示時,實時采集系統(tǒng)不能被中斷。系統(tǒng)的硬件和軟件的設計及配置應滿足上述指標??衫寐实挠嬎愎饺缦拢?br/>
計算機監(jiān)控系統(tǒng)軟件應允許其它的應用程序和用戶存取其數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。以安全要求為條件,數(shù)據(jù)能夠在計算機監(jiān)控系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間傳輸。
系統(tǒng)對重要部位做冗余熱備設置,當發(fā)生故障時,能自動進行故障切換,自動對
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行備份,為運行管理提供可靠的保障。以保證系統(tǒng)正常、可靠、平穩(wěn)地工作。
三、系統(tǒng)功能
控制室是本系統(tǒng)的調度指揮中心,在正常情況下操作人員在控制室通過本系統(tǒng)即可完成對全庫區(qū)的火氣監(jiān)視以及對消防設備的操作和運行管理、操作等任務。本次配置的火氣系統(tǒng)監(jiān)控軟件,基本功能包括:數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)庫管理、通信管理、圖模庫一體化的畫面編輯與顯示、文本編輯、腳本編輯、高級編程語言、在線幫助、實時趨勢編輯顯示、歷史趨勢編輯顯示、報警管理、事件管理、報告管理、打印等功能模塊。利用這些基本功能,結合區(qū)內工藝,可完成以下系統(tǒng)功能:
· 圖形用戶界面的生成和管理。
· 動態(tài)顯示全廠平面及火氣測點的布置。
· 火氣測點數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、共享和維護。
· 各火氣測點的報警顯示與記錄。
· 在線設定、修改火氣參數(shù)。
· 具有手動操作功能,并可實現(xiàn)手動/自動操作的無擾動切換。
· 可以及時記錄、存儲和打印相關參數(shù)和報警事件。
· 平面圖、報告和報表的顯示及打印。
3.1 氣體濃度、火警信息監(jiān)測與預警
通過對布置在庫區(qū)內的可燃氣體監(jiān)測報警器、火災報警器等消防設備的通訊接入和集中顯示,實現(xiàn)對可燃氣體泄露濃度、火災自動報警與手動報警信號的監(jiān)測、報警與信息存儲。
3.2 可燃探頭、手報按鈕的位置分布
在組態(tài)圖形上可顯示可燃氣體監(jiān)測報警器、火災報警器、手動報警按鈕的位置分布信息,有助于值班人員快速定位報警位置,預防火災事故的發(fā)生和擴大。
3.3 消防閥門聯(lián)鎖控制
在遇到火警時,控制人員可以在中控室通過PLC系統(tǒng)一鍵啟動泡沫站及消防閥門(著火罐體噴水噴泡沫、相鄰罐體噴水降溫)?;鹁獬?,可一鍵復位。
3.4 消防水罐遠程監(jiān)控與消防水保壓控制
在監(jiān)控中心實現(xiàn)對消防水站運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控,包括:消防水池液位、消防水管道壓力、消防水泵工作狀態(tài)等的監(jiān)測,對水池進出口閥門、消防水泵等設備的遠程控制。同時,控制站可根據(jù)消防水管道壓力參數(shù)調節(jié)消防水泵出力,實現(xiàn)消防水管道的自動保壓控制功能。
3.5 泡沫站遠程監(jiān)控與控制
在監(jiān)控中心實現(xiàn)對泡沫站運行狀態(tài)的遠程監(jiān)控,完成大流量、小流量調節(jié)等控制功能。
3.6 可定制報表
報表系統(tǒng)負責系統(tǒng)輸出打印任務的處理及監(jiān)控,報表服務在火氣系統(tǒng)中被廣泛的應用。
系統(tǒng)支持基于Excel表格的真正完全可定制的修改模式,可定義各類標準及特型報表。生成各種格式靈活的報表, 并可在表中插圖, 如曲線, 棒圖, 餅圖及其它圖形;報表的數(shù)據(jù)來源可靈活定義。可進行表格內的各種數(shù)學運算, 運算公式可在線設置和修改;自動實現(xiàn)報表的Web發(fā)布,可定時打印等。
3.7 智能報警
工藝圖中的報警功能對調度員的正確有效的調度是非常重要的,所以在工藝圖中提供了報警功能。當有遙信變位或瞬時量越上下限時,會顯示不同的告警顏色,讓調度員快速的知道哪個點或位置有異常情況發(fā)生,并及時做出處理。
3.8 遙控遙調
在工藝圖中,可對閥門或泵進行遠程遙控,人機界面友好、直觀。遙控操作使用小窗口進行,操作過程安全可靠。遙控分兩種方式,一種是快速遙控,不經過遙控預置過程,快速下發(fā)遙控;另一種是確認遙控,需要經過遙控預置、遙控返校、遙控執(zhí)行三個過程,保證了遙控的正確性。在工藝圖中,可以對某一模擬量進行輸出控制(遙調),將設定好的數(shù)據(jù)下發(fā)到PLC、RTU或閥門上,實現(xiàn)對閥門開度等模擬量的輸出控制。
3.9趨勢曲線
趨勢曲線反映了過去的某給定時間段的已經存在的實時數(shù)據(jù)的變化趨勢,歷史趨勢曲線可以通過系統(tǒng)提供的歷史曲線編輯器進行編輯,一幅趨勢曲線可以顯示一條或多條歷史曲線,每條曲線可以用不同的顏色進行區(qū)分,用于進行不同數(shù)據(jù)源按時間變化的比較,具有水平的時間軸和豎直的數(shù)據(jù)軸,另外,還顯示一些其他的信息,如*大值及*大值發(fā)生時間,*小值及*小值發(fā)生時間,平均值,負荷率,負荷額,數(shù)據(jù)來源等信息,顯示參數(shù)以及顯示特征都可以有用戶自己定義和修改。
3.10 歷史事項查詢
歷史事項是過去所發(fā)生的所有報警及事件的記錄,查詢歷史事項將有助于燃氣儲存運行情況及對過去發(fā)生的事故的分析,該系統(tǒng)可按多種組合條件查詢系統(tǒng)中任意時間段的所有歷史事項、操作事項。
四、系統(tǒng)供電
確定供電系統(tǒng)的一般原則是:供電可靠,操作方便、運行安全靈活,經濟合理,具有發(fā)展的可能性。
(1)供電可靠性
供電可靠性是指供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度。應根據(jù)負荷等級來保證其不同的可靠性。在設計時,不考慮雙重事故。
(2)操作方便,運行安全靈活
供電系統(tǒng)的接線應保證在正常運行和發(fā)生事故時操作和檢修方便、運行維護安全可靠。為此,應簡化接線,減少供電層次和操作程序。
(3)經濟合理
接線方式在滿足生產要求和保證供電質量的前提下應力求簡單,以減少投資和運行費用,并應提高供電安全性。
(4)具有發(fā)展的可能性
接線方式應保證便于將來發(fā)展,同時能適應分期建設的需要。
系統(tǒng)通過 UPS(其他供貨商提供)供電,可保證在斷電情況下,整個系統(tǒng)可以滿負荷正常運行60分鐘。UPS 為火氣系統(tǒng)的供電電壓為220VAC,50Hz。
本系統(tǒng)內部需要 24VDC 電源的配電由系統(tǒng)自身負責。