摘要：隨著安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，原焦?fàn)t中控室所在區(qū)域?qū)倜簹鈪^(qū)域，不符合當(dāng)今安全管理規(guī)定，為此河鋼宣鋼焦化廠進(jìn)行了焦?fàn)t中控室的遷移改造，通過(guò)加裝視頻監(jiān)控裝置、控制系統(tǒng)集成改造和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，將中控室成功遷移至了安全區(qū)域。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t;中控室;煤氣區(qū)域;遷移改造

0 ? ?引言

河鋼宣鋼焦化廠現(xiàn)有43孔的6 m焦?fàn)t兩座和50孔的6 m焦?fàn)t兩座，每?jī)勺範(fàn)t設(shè)一個(gè)主控室，位于兩座焦?fàn)t中間臺(tái)下方，屬煤氣區(qū)域，與焦?fàn)t交換機(jī)和DCS室相鄰。經(jīng)省市安監(jiān)部門多次檢查，提出根據(jù)焦化企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范中“中控室不應(yīng)設(shè)置在煤氣區(qū)域”的要求，通過(guò)對(duì)中控室加裝通風(fēng)裝置和進(jìn)行密封處理，仍不能滿足安監(jiān)部門要求，為徹底消除該隱患，公司做出了對(duì)焦?fàn)t中控室進(jìn)行遷移改造的決定。

1 ? ?改造計(jì)劃

焦?fàn)t中控崗位位于兩座焦?fàn)t中間臺(tái)下方，與焦?fàn)t交換機(jī)和DCS機(jī)房相鄰，主要負(fù)責(zé)爐溫測(cè)調(diào)、推焦計(jì)劃編排、推焦裝煤監(jiān)控記錄、煤氣廢氣設(shè)備監(jiān)控巡檢、交換設(shè)備巡檢、生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)（諸如集氣管壓力、溫度，熄焦時(shí)間、壓力、液位，除塵相關(guān)參數(shù)等）的監(jiān)控及調(diào)節(jié)等工作任務(wù)。為達(dá)到中控崗位遷移的目的，需實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)、煤塔秤系統(tǒng)、三車連鎖系統(tǒng)、辦公網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸，焦?fàn)t交換機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)對(duì)話功能以及加裝焦?fàn)t地下室視頻監(jiān)控設(shè)施等，保障崗位遷移后生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)控、調(diào)節(jié)的正常進(jìn)行和設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2 ? ?改造實(shí)施要點(diǎn)

2.1 ? ?系統(tǒng)通信

原中控DCS系統(tǒng)通過(guò)雙絞線實(shí)現(xiàn)工程師站、操作員站和系統(tǒng)CPU的通信，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t生產(chǎn)參數(shù)的監(jiān)控調(diào)節(jié);煤塔秤和三車連鎖系統(tǒng)通過(guò)廠家特定的串口卡采用RS485和232通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)主控室與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信，起到檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳下載和報(bào)警的功能。鑒于光纖通信具有傳輸信息量大、速度快、性能穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)在新舊中控室敷設(shè)60芯單模鎧裝光纖，并分別加裝工業(yè)級(jí)串口轉(zhuǎn)光纖收發(fā)器、單模千兆光纖收發(fā)器和2光4電工業(yè)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)和模擬信號(hào)與光信號(hào)的轉(zhuǎn)換，確保通信數(shù)據(jù)的傳輸正常。為保障通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定和可靠性，現(xiàn)場(chǎng)分別預(yù)留串口轉(zhuǎn)光纖收發(fā)器和單模千兆光纖收發(fā)器各兩套，均處于冷備用狀態(tài)，預(yù)留光纖若干，以防故障狀態(tài)下能起到緊急備用作業(yè)的作用。同時(shí)通信機(jī)柜位置避開變頻器等強(qiáng)干擾設(shè)備，以免造成對(duì)RS485和232模擬信號(hào)的干擾。改造后的通信網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

2.2 ? ?焦?fàn)t交換機(jī)控制改造

原焦?fàn)t交換機(jī)采用PLC加機(jī)旁操作臺(tái)進(jìn)行控制，交換機(jī)根據(jù)程序設(shè)定控制設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)任何交換計(jì)時(shí)、交換記錄和異常報(bào)警功能，崗位人員只能通過(guò)壓力趨勢(shì)倒推交換間隔和交換時(shí)長(zhǎng);異常狀態(tài)下，需崗位人員到機(jī)旁操作臺(tái)進(jìn)行故障判斷并手動(dòng)操作使系統(tǒng)恢復(fù)正?！，F(xiàn)將焦?fàn)t交換機(jī)各模擬量和開關(guān)量接入焦?fàn)tDCS系統(tǒng)，淘汰原PLC控制方式，通過(guò)重新編程，部分程序梯形圖如圖2所示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，使各監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)能直觀表現(xiàn)并留存記錄數(shù)據(jù)，有利于焦?fàn)t生產(chǎn)的控制和交換機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)控。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t交換機(jī)遠(yuǎn)程操作，使操作得以優(yōu)化。焦?fàn)t交換機(jī)組態(tài)界面如圖3所示。

2.3 ? ?視頻監(jiān)控

中控室遷移后，為保證焦?fàn)t煤氣設(shè)施設(shè)備的安全運(yùn)行，需加裝視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)煤氣設(shè)施設(shè)備關(guān)鍵部位的遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，其中包括焦?fàn)t煙道、焦?fàn)t地下室、焦?fàn)t液壓油缸及交換機(jī)上下滑塊等。同時(shí)，考慮煤氣區(qū)域防爆等級(jí)要求和改造施工過(guò)程中的種種問(wèn)題，優(yōu)先考慮選用POE技術(shù)，POE全稱Power Over Ethernet，指在現(xiàn)有以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不做任何改動(dòng)的情況下，為一些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流電的技術(shù)，一方面降低了防爆施工作業(yè)的難度，另一方面在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)，保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低成本。針對(duì)攝像頭在焦?fàn)t安裝位置分散這一特點(diǎn)，在焦?fàn)t機(jī)焦側(cè)外部分別安裝兩臺(tái)攝像裝置和兩臺(tái)配電箱，每臺(tái)配電箱放置POE交換機(jī)和24 V電源模塊各1塊，為就近攝像裝置供電和傳輸視頻信號(hào)。各POE交換機(jī)分別接入中控DCS室8口交換機(jī)，8口交換機(jī)接入機(jī)框式光電收發(fā)器，將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)傳輸至新中控室，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后接入4臺(tái)硬盤錄像機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)視頻畫面的顯示。

2.4 ? ?報(bào)警監(jiān)測(cè)

原焦?fàn)t地下室CO報(bào)警系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)探頭和報(bào)警控制主機(jī)組成，現(xiàn)場(chǎng)共安裝檢測(cè)探頭48個(gè)，因報(bào)警控制主機(jī)通道地址數(shù)量限制，中控室一共安裝主機(jī)3臺(tái)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)探頭接入地址需要。報(bào)警控制主機(jī)只顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無(wú)數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)查詢功能，且無(wú)法直觀反映出現(xiàn)場(chǎng)各探頭的安裝位置，不具備可編程功能，僅預(yù)留一個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)，不便于與其他報(bào)警或通風(fēng)設(shè)備的連鎖控制功能的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)將各檢測(cè)探頭模擬量信號(hào)接入DCS控制系統(tǒng)，編寫相應(yīng)的地下室CO測(cè)點(diǎn)位置圖（圖4）和CO報(bào)警數(shù)據(jù)表（圖5），各檢測(cè)數(shù)據(jù)在相應(yīng)位置顯示，通過(guò)程序編寫，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能、數(shù)據(jù)記錄功能和風(fēng)機(jī)連鎖啟動(dòng)功能。CO報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)接入DCS系統(tǒng)使其報(bào)警、顯示更人性化，便于崗位人員的查看和故障處理;檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄功能使得各數(shù)據(jù)具有歷史查詢功能，更好地分析數(shù)值超標(biāo)原因;同時(shí)接入系統(tǒng)后，借助DCS系統(tǒng)功能，使得CO報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)具備了擴(kuò)容、可移植、可編程和功能連鎖等功能。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

焦?fàn)t中控室遷移安全意義重大，作業(yè)人員全部撤離焦?fàn)t煤氣區(qū)域，提高了生產(chǎn)作業(yè)的安全系數(shù)。同時(shí)，通過(guò)各類監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集成化，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)移植功能，增強(qiáng)了人機(jī)對(duì)話功能，提高了系統(tǒng)擴(kuò)容能力，滿足了安全生產(chǎn)需要，為焦?fàn)t精細(xì)化管理奠定了基礎(chǔ)。

收稿日期：2020-02-10

作業(yè)簡(jiǎn)介：康玉龍（1987—），男，河北人，工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。