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地下管廊有毒气体检测方案

发布时间：2024-02-21 11:19

一地下管廊背景

  城市的马路上车辆往来穿梭，车轮下却是一个巨大的地下世界，在这个空间内，存在着污水管、自来水管、燃气管、强电、弱电等多种城市生活必需管线，这是地下综合管廊。
通俗的说，管廊是一个地下箱涵，包括4个分舱，分别为：电力舱、综合舱、燃气舱和污水舱，电力、综合、燃气、污水4个舱室如同胶囊，各司其职，互不干扰，同时，各舱预留出一段检修通道和排水通道。
污水舱、综合舱、电力舱和燃气舱，顾名思义，建成后其将对应污水管、自来水管、燃气管、强电、弱电等多种公用管线，也就是说，管线，将是地下综合管廊的主角。
空间最大的舱是综合舱，其主要用来架设弱电、通信、给水等管线，燃气舱则空间较小，用来安置天然气管道。自来水给水管道口径较大，一般在管廊底部的大型自来水管墩安置，其他质量较轻的如弱电缆则分别架在舱内两侧建好的金属支架上。
城市综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。一般分为燃气舱、污水舱、综合舱三大舱室，按照技术要求，综合管廊主干线、支线都应设置气体监控与报警系统，气体浓度、报警信号、控制及联动反馈信号传送至监控中心。
城市综合管廊内属于密封的环境，有各种有毒、有害气体，发生气体泄漏会危害工作人员生命，而由于管廊线路过长，水位、温度、湿度等环境因素人工难监测，因此市政部门会实现一套综合管廊环境有毒有害气体检测报警系统解决方案，来防范泄露事故、控制管廊环境。
地下综合管廊是城市的超级大动脉，给城市带来从内到外的活力，但因设计有天然气管道、电力电缆、城市用水、废水以及城市垃圾等，为了充分保障管廊内设备、运维人员安全，需要对其内部环境进行实时监测。

二气体类型监测
  由于地下管廊里面都是电线，随着时间的流逝，电线会慢慢老化，加上某些动物的撕咬，导致电线着火，着火初期会产生CO气体。为了防止损失，需要安装CO气体探测器，来报警。另外当电力舱需要工作人员来维护，而电力舱深处可能会缺氧，工作人员进入电力舱后，由于缺氧造成人员的伤亡，需要O2气体探测器实时检测电力舱的氧气含量。同样的，针对燃气舱，可能会泄漏天然气，故需要增加检测天然气的可燃气体探测器。
另外，地下管廊里有水，会产生硫化氢，所以需要安装硫化氢探测器；在环境监测方面，需要对温湿度进行监测。
需要监测的气体类型如下：
1）安装CO气体探测器：监测早期电力线缆老化产生的CO；
2）安装O2气体探测器：防止维护人员窒息产生的危险；
3）安装可燃气体探测器：主要用来监测燃气泄漏的情况，特别是燃气舱；
4）安装硫化氢：主要用来监测产生的硫化氢。

三解决方案
3.1独立探测器解决方案

RGS60系列高性能气体报警探测器
产品概述
RGS系列高性能气体探测器采用智能化气体传感器，精度高，灵敏性好，具备连续在线监测能力。整体采用铝合金结构，符合国家防爆标准。本系列气体探测器通过有线方式进行数据传输，支持监控管理软件在远端的实时状态显示。也可选配无线模块将实时的监测数据和报警状态传到指控中心。
产品特点
● 采用2.3寸全彩显示大屏，亮度高，细节好，显示界面简洁化、人性化，观测直观，操作方便。
● 采用嵌入式32位高性能处理器，检测精度高，运算能力强，响应迅速；
● 开机自检功能，检测各传感器及系统工作状态，并实时显示。智能的温湿度和零点补偿算法，2 级以上的目标点全软件自动校准功能，确保测量结果的准确性；
● 采用高性能智能传感器，稳定性好，寿命长，可达2-3 年以上；
●支持供电两总线方式，只需两条线即可实现供电及RS485通信，方便布线，解决成本；
● 具备红外遥控设置功能，通过遥控器可进行菜单设置，安全便捷；
● 支持电流环、电压、RS485等多种方式的实时数据传输，可以多种报警方式准确地发出本地及远程无线报警通知（选配）；
● 支持多种浓度单位的自由设置，如PPM和mg/m3，%VOL 和mg/L，高效方便；
● 具备数据自动存储功能，可进行存储参数的设置，数据采用准确的日期时间标识；
● 支持短距离无线传输方式或任何地方不限距离的GPRS无线传输方式，可选配内置无线模块实现（选配）；
● 机体采用高强度铝型材，一次压铸成型，适用于复杂恶劣的工业环境；
● 防爆等级为Exd II CT6，国家防爆电气检验中心认证。

产品性能

检测气体	空气中的可燃气体，挥发性易燃易爆类气体、有毒有害气体等
测量范围	支持各类型传感器，多种量程的选配
采样方式	自由扩散式——在线式连续检测，自由扩散式的检测方式；
显示方式	2.3 寸TFT 全彩大屏
示值误差	≤±3% FS
重复性	≤±1%
响应时间	≤20 秒
恢复时间	≤30 秒（更高要求根据传感器性能）
供电电源	9～36VDC
功率	≤4W（DC24V）
环境压力	86kPa～106kPa
工作温度	-20℃～+55℃（典型值）
工作湿度	10%～95%RH（无凝露）
主体材质	① 壳体：铝合金，耐磨耐腐蚀（复杂恶劣环境可选不锈钢壳体，非防爆环境可选ABS塑料壳体）； ② 气室：采用高强度耐磨耐腐蚀铝型材，坚固耐用（复杂恶劣环境可选配不锈钢气室）
输出信号	① 支持供电两总线，RS485信号输出； ② 三线制4-20mA 电流环信号输出； ③ 2组继电器报警开关量输出：无源触点，容量30V/3A、250VAC/3A； ④ 电压信号输出：0-5V、0-10V 信号输出（选配）；
信号传输方式	①三芯（四芯）屏蔽电缆传输：最远可传输1000 米至2000 米（单芯1 平方屏蔽电缆）； ②网口TCP/IP 传输：支持TCP/IP 协议，可网线传输90 米内，通过组网远距离实时传输（选配）； ③光纤传输：最远可传输20 公里至40 公里（光缆单模多芯传输，须配置光纤MODEM），可组网（选配）； ④LORA无线传输：传输距离0 至2 公里，视传输功率及现场环境定（选配）； ⑤GPRS 无线传输：无距离限制，内置模块，通过移动、联通或者电信信号传输，可带短信提醒通知功能（选配）；
报警方式	声光报警，可选配声光报警器，报警声音：＞80 分贝
报警值设置	高报值、低报值设置
操作方式	遥控器、按键操作
数据记录	自动存储数据
数据下载	支持RS485 串口测量数据下载
数据校准	2 级以上的目标点校准功能，可设置校准标定值，一键调零
安装方式	壁挂式；管道式（分抱管式、插管式可选配管道转接螺丝接头，可焊接）;
防爆电气	M20转接内螺纹（可选NPT3/4、1/2NPT、G3/4、G1/2 转接内螺纹）
防爆标志	Ex d II CT6 Gb
防护等级	IP66
尺寸	高210mm×宽175mm×厚85mm
重量	约1.8Kg （铝合金壳体）

3.2四合一探测器解决方案

产品概述
RGS系列高性能气体探测器采用智能化四合一气体传感器，精度高，灵敏性好，具备连续在线监测能力。整体采用铝合金结构，符合国家防爆标准。本系列气体探测器通过有线方式进行数据传输，支持监控管理软件在远端的实时状态显示。也可选配无线模块将实时的监测数据和报警状态传到指控中心。
产品特点
● 采用2.3寸全彩显示大屏，亮度高，细节好，显示界面简洁化、人性化，观测直观，操作方便。
● 采用嵌入式32位高性能处理器，检测精度高，运算能力强，响应迅速；
● 开机自检功能，检测各传感器及系统工作状态，并实时显示。智能的温湿度和零点补偿算法，2 级以上的目标点全软件自动校准功能，确保测量结果的准确性；
● 采用高性能智能传感器，稳定性好，寿命长，可达2-3 年以上；
●支持供电两总线方式，只需两条线即可实现供电及RS485通信，方便布线，解决成本；
● 具备红外遥控设置功能，通过遥控器可进行菜单设置，安全便捷；
● 支持电流环、电压、RS485等多种方式的实时数据传输，可以多种报警方式准确地发出本地及远程无线报警通知（选配）；
● 支持多种浓度单位的自由设置，如PPM和mg/m3，%VOL 和mg/L，高效方便；
● 具备数据自动存储功能，可进行存储参数的设置，数据采用准确的日期时间标识；
● 支持短距离无线传输方式或任何地方不限距离的GPRS无线传输方式，可选配内置无线模块实现（选配）；
● 机体采用高强度铝型材，一次压铸成型，适用于复杂恶劣的工业环境；
● 防爆等级为Exd II CT6，国家防爆电气检验中心认证。
3.3数据采集单元
MED60系列边缘计算终端是我公司根据目前市场需求，开发的先进的数据传输产品之一；本边缘计算解决了协议解析，数据缓存，快速本地计算，本地任务定义与执行等问题，最大程度缓解服务器通信压力，加快在本地任务处理的功能；本终端支持数据库存存储，本地WEB服务管理，可快速集成在项目中使用；
支持北向接口协议默认MQTT、其它电力协议、客户自定义数据；南向协议支持modbus、电力规约、私有规约、支持远程管理、下载数据等，是工业物联网的利器之一。

产品特点
●支持标准协议或私有协议转换；
●支持MQTT协议，JSON数据打包功能
●支持DTL-645，标准的MOSBUS等众多规约转换
●支持4G全网通
●支持WIFI与LORA无线通信
●支持485，232，网口通信
●ubuntu core系统，安全稳定
●支持SSL通信加密功能
●支持SQLITE 数据库功能，缓存数据
●采用H3 ARM类型CPU，功耗低稳定
●默认256M内存，4GEMMC存储
●边缘计算功能，缓解云服务器压力；
●支持北向接口与南向接口配置管理
●本地内置WEB服务器，本地或远端管理终端

3.4 GDS系统

产品概述
GDS气体报警服务平台是我公司独立自主研发探测报警系统，整体采用SCADA系统思想设计，高度模块化设计：前端网络前置模块，数据处理模块，数据库管理模块，WEB服务后台模块，各模块相对独立，采用软总线连接，具有高度扩展功能。
GDS系统能稳定地运行在WINDOWS，LINUX等多个平台，采用跨平台的C++框架设计，保证平台运行效率；前端部分采用HTML 5设计，交互方便，适合多个平台下访问使用。

产品特点

●采用html5设计,WEB式访问	●支持负载均衡，系统健壮性高
●可打包成客户端安装在本地	●实时短信，声音等多种报警
●GDS 系统可部署在云服务上	●支持设置在线列表功能
●GDS系统也可在本地单机部署	●远程遥控多个主控制器功能
●支持WINDOWS，LINUX系统部署	●高并发网络设计
●业务开放设置，配置系统信息	●支持多种协议接入
●实时数据库与历史数据库分开	●数据库集群，数据长期保存

四供货清单

序号	名称	规格	备注
1	独立式气体探测器	可燃气体，氧气，硫化氢，一氧化碳，温湿度
2	四合一气体探测器	可燃气体，氧气，硫化氢，一氧化碳，
3	数据采集单元	采集多个气体探测器采集单元
4	软件平台	部署本地服务器或云系统平台上

五地下管廊监测事项及相关标准

5.1 建设结构

首先我们了解一下城市地下综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施。所以在城市地下综合管廊建设施工前，施工过程中工作人员实际就是在密闭环境或者密闭空间作业，用人单位密闭空间作业的职业危害防护尤为重要。
5.2 气体安全
我们都很清楚工作人员在密闭空间工作时的注意事项，在此条件下对生命立即或延迟产生威胁，或能导致永久性健康损害，或影响准入者在无助情况下从密闭空间逃生。某些物质对人产生一过性的短时影响，甚至很严重，受害者未经医疗救治而感觉正常，但在接触这些物质后12-72小时可能突然产生致命后果，如氟烃类化合物。有害环境在职业活动中可能引起死亡、失去知觉、丧失逃生及自救能力、伤害或引起急性中毒的环境，包括以下一种或几种情形：可燃性气体、蒸气和气溶胶的浓度超过爆炸下限（LEL）的10%；空气中爆炸性粉尘浓度达到或超过爆炸下限；空气中氧含量低于18%或超过22%；空气中有害物质的浓度超过职业接触限值；其它任何含有有害物浓度超过立即威胁生命或健康浓度的环境条件。

了解密闭空间。与外界相对隔离进出口受限，自然通风不良，足够容纳一人进入并从事非常规、非连续作业的有限空间（如炉、塔、釜、槽车以及管道、烟道、隧道、下水道、沟、坑、井、池、涵洞、船舱、地下仓库、储藏室、地窖、谷仓等）。
所以具有包含可能产生职业病危害因素、或包含可能对进入者产生吞没、或因其内部结构易引起进入者落入产生窒息或迷失、或包含其他严重职业病危害因素等特征的密闭空间称为需要准入密闭空间（简称准入密闭空间）。用人单位密闭空间职业病危害控制的综合计划，包括控制密闭空间的职业病危害，保护劳动者在密闭空间中的安全和健康，劳动者进入密闭空间的操作规范。

那么密闭空间作业应当满足的条件有：配备符合要求的通风设备、个人防护用品、检测设备、照明设备、通讯设备、应急救援设备；应用具有报警装置并经检定合格的检测设备对准入的密闭空间进行检测评价；检测、采样方法按相关规范执行；
重要了解检测顺序及项目应包括：测氧含量。正常时氧含量为18%～22%，缺氧的密闭空间应符合GB8958的规定，短时间作业时必须采取机械通风。
测爆。密闭空间空气中可燃性气体浓度应低于爆炸下限的10%。对油轮船舶的拆修，以及油箱、油罐的检修，空气中可燃性气体的浓度应低于爆炸下限的1%。测有毒气体。有毒气体的浓度，须低于GBZ2.1所规定的浓度要求。如果高于此要求，应采取机械通风措施和个人防护措施。
当有害物质浓度大于IDLH浓度、或虽经通风但有毒气体浓度仍高于GBZ2.1所规定的要求，或缺氧时，应当按照GB/T18664要求选择和佩戴呼吸性防护用品。
5.2施工要点
CO、O2、H2S探测器：安装高度1.5m—2.0m中间，一般为1.7m—1.8m；
CI2、SO2探测器：安装高度30cm—50cm；
NO2探测器：安装高度50cm—1.0m；
NH3探测器：安装高度2米以上（根据现场情况来定：安装到泄漏点附近，泄漏点以上）；
O3探测器：安装高度50cm；
苯探测器：安装高度30cm—40cm；
SF6探测器：安装高度20cm—30cm。
六 方案价值
6.1确保管廊运行
通过针对危险气体等浓度监测来有效及科学保障管廊的安全管理，确保管廊长期稳定运行；
6.2确保管廊安全
提高危险源安全管理的自动化程度，利用气体的在线实时监控预警，预防事故发

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