有毒有害气体在线监测系统在大型钢铁厂中的应用案例

在钢铁生产过程中，高炉、转炉和焦炉会产生大量煤气。煤气除尘后，可作为各车间的燃料来源，有些则送到化工厂作原料使用。这种煤气含有大量一氧化碳（高炉煤气中含有22~30%，焦炉煤气中含有5~10%，转炉煤气中含有68~70%）。

一氧化碳（CO）是一种有毒、无色、无味的气体，密度与空气非常接近。如果发生泄漏，会严重危害生产人员的生命健康，一氧化碳中毒可导致头痛、头晕、恶心、虚弱、心率加快、心脏损伤，甚至死亡。所以，在钢铁厂中对一氧化碳进行实时监测是十分重要的。

根据《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002规定：车间内允许最高一氧化碳浓度为30mg/m3，当作业时间一次不超过30min时，一氧化碳允许浓度可放宽到100mg/m3（约为26ppm），当作业时间为10~20min内最大允许一氧化碳浓度为200mg/m3（175ppm）。

案例介绍

国内某大型钢铁厂要求对全厂区关键位置进行实时监控一氧化碳浓度。由于钢铁厂厂区较大，各车间与中控室之间的距离也较远，采用传统的布线方式，工程耗费大，成本较高且不易维护。对此，本公司提供了一套有毒有害气体在线监测系统方案，采用4G无线通信的方式，具有响应速度快、可靠性强、维护成本低、使用寿命长等特点。

系统主要由RTU测控终端、一氧化碳探测器、声光报警器、风机、电磁阀等组成。通过安装在各点位的一氧化碳探测器对气体的浓度进行监测，现场RTU（从机）实时采集浓度信号并上传云端。中控室RTU（主机）查询云端数据并发送至上位机系统，通过上位机系统对监测点的气体浓度信号进行分析处理，并发出相应的信号控制现场的电磁阀、风机等设备。

系统能够对各区域气体进行实时浓度数据及设备状态监控。当环境中探测气体浓度达到或超过预置报警值时，声光报警器立即出发警报，以提醒工作人员迅速撤离。同时中控室也会收到报警信号，提醒管理人员及早采取安全措施，防止危险事故的发生，从而保障生产安全。

Modbus云网关

在普通的点对多点通信模式下，一般由主设备广播到与之建立映射的每个从设备，Modbus设备地址与之相符的从设备收到查询指令后，回复数据到主设备。若需要获取所有从设备的数据，则通过主设备轮询，那么从设备越多，轮询时间就会变得越长。

由于钢铁厂监测点位较多，且一氧化碳浓度检测需要一定实时性，轮询机制无法达到实时更新数据的要求。针对此问题，本公司开发了Modbus云网关功能。相当于在云端虚拟了一台Modbus网关，所有从设备主动实时上报数据至云端存储于Modbus云网关中。主设备与云网关建立映射，可直接获取全部数据，完美解决了轮询带来的时延问题。

系统功能

1.实时监测各区域气体浓度数据，达到超标浓度时立即报警。

2.通过上位机系统监控中心实时查看现场情况。

3.在监控中心实时记录各监测数据，对数据统一集中管理。

4.通过声光报警、语音报警、LED屏幕显示等多种方式发出报警信息，及时告知现场工作人员及维护管理责任人。

5.对历史数据的自动分类整理。

6.管理软件提供事件查询、告警配置和查询、环境参数浏览。

系统优势

系统提供适应工厂危险气体监控与管理的功能，针对易燃气体、易爆气体、有毒气体、粉尘等进行实时在线监控分析，形成直观结果，使生产管理人员及监控中心掌握生产车间的各类有毒有害气体的实时动态数据信息，并能统计查询分析历史时间段的变化动态，对有可能引发危险事故的因素及时排除，第一时间控制危险警情，以实现企业生产的安全、持续、稳定进行。