摘　要：針對現(xiàn)有燃氣泄漏監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題，提出燃氣泄漏監(jiān)測系統(tǒng)解決方案，分析了燃氣泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程及具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：燃氣泄漏；??無線通信；　監(jiān)測裝置

Abstract：To solve the problems existing in gas leakage monitoring，the solution scheme of gas leakage monitoring．system is proposed．The workflow and the concrete application of gas leakage monitoring system are analyzed．

Keywords：gas leakage：wireless communication；monitoring device

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近年來，隨著我國城鎮(zhèn)燃氣的普及和供氣規(guī)模的擴大，燃氣泄漏事件頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅2013年全國發(fā)生的燃氣爆炸事故就有上百起，引發(fā)了社會高度關(guān)注，燃氣管網(wǎng)泄漏的監(jiān)測也成為人們廣泛關(guān)注的課題^[1-4]。本文對燃氣泄漏監(jiān)測解決方案進行探討。

導(dǎo)致燃氣泄漏的原因復(fù)雜多樣，主要原因有：燃氣設(shè)施老化、維護不及時，燃氣管道腐蝕穿孔，施工不當，違章操作，自然災(zāi)害。

目前，燃氣泄漏的發(fā)現(xiàn)主要靠人工巡檢和市民電話報警。人工巡檢存在著巡檢效率低、工作被動等弊端，易錯過最佳搶修時間。市民電話報警是事后發(fā)現(xiàn)而不是事前預(yù)警，有時會釀成不堪設(shè)想的后果而造成較大的社會影響。

現(xiàn)在有些重要站點的SCADA系統(tǒng)也加入了遠程監(jiān)測燃氣泄漏功能，但通常采用有線方式，需要市電供電、現(xiàn)場布管布線，不僅施工復(fù)雜，而且造價較高，因而不能普及應(yīng)用。也有一些燃氣泄漏監(jiān)測點，僅實現(xiàn)了本地采集報警，不能自動遠傳至監(jiān)控中心，需要有人值守，消耗一定的人力資源。

造成不能實現(xiàn)燃氣泄漏監(jiān)測全面覆蓋的主要原因有：監(jiān)測現(xiàn)場沒有市電供給，監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境惡劣，監(jiān)測現(xiàn)場多變，安裝空間限制，不能實現(xiàn)遠傳，監(jiān)測點分布廣、采集點數(shù)量多，監(jiān)測裝置造價較高等。這些問題阻礙了燃氣泄漏監(jiān)測全面覆蓋的實現(xiàn)，因此尋求一種行之有效且能應(yīng)對以上問題的解決方案，成為當前任務(wù)之一。

①對于分布在人煙稀少、交通不便的監(jiān)測點，現(xiàn)場往往沒有敷設(shè)市電網(wǎng)，監(jiān)測裝置無法采用市電網(wǎng)供電，因此可選用電池供電，解決供電難的問題。但電池供電方式有其局限性，如電池使用壽命有限、后續(xù)維護需更換電池等問題。

②監(jiān)測裝置往往安裝在陰暗潮濕的閥門井中，甚至是海濱城市具有嚴重腐蝕性的環(huán)境中，必要時還兼有水位報警功能。因此應(yīng)加強監(jiān)測裝置的防護等級．延長使用壽命，且應(yīng)符合GB 3836.1－2010《爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求》對防爆等級、無線發(fā)射功率限值的規(guī)定。

③監(jiān)測裝置應(yīng)具備可移動性，可根據(jù)需要靈活布置。

④由于被監(jiān)測場所大多空間狹小，這就造成了監(jiān)測裝置的安裝空間有限。因此，要求監(jiān)測裝置體積小，能夠充分利用有限的空間。

⑤由于監(jiān)測點分布廣，傳統(tǒng)有線方式的監(jiān)測裝置顯現(xiàn)出不適應(yīng)性，不僅要解決現(xiàn)場供電，而且需要安裝電控柜并敷設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)。因此，監(jiān)測裝置應(yīng)采用無線傳輸方式，只要無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方都能實現(xiàn)遠傳數(shù)據(jù)，不受地域的限制。

基于燃氣泄漏監(jiān)測解決方案，我們設(shè)計了監(jiān)測裝置，結(jié)構(gòu)見圖1。監(jiān)測裝置采用本質(zhì)安全鋰電池供電，外殼防護等級為IP65，防爆等級為ExibmbdIIBT4，無線發(fā)射功率小于2W，支持GPRS、CDMA無線網(wǎng)絡(luò)，體積小、重量輕、安裝方便。對于安裝在閥門井中的監(jiān)測裝置，天線經(jīng)防水密封接頭從監(jiān)測裝置引出后，沿井壁安裝，天線最高點位于井蓋下方。若信號強度較弱，可用套管從井壁將天線引至井蓋旁接近地面處，地面采用水泥修復(fù)。對于安裝在調(diào)壓箱中的監(jiān)測裝置，天線可不從調(diào)壓箱引出。

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燃氣泄漏監(jiān)測系統(tǒng)工作流程見圖2。監(jiān)測裝置選用催化燃燒式可燃氣體探測器，可實現(xiàn)可燃氣體泄漏濃度兩級報警、自身狀態(tài)檢測。采用RS485通信接口讀取可燃氣體探測器數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部邏輯運算后，經(jīng)GPRS、CDMA無線通信模塊(內(nèi)置SIM卡，需開通數(shù)據(jù)功能)將數(shù)據(jù)遠傳至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心以上位機軟件(Weeg-G View)為核心，監(jiān)測各監(jiān)測點上傳的數(shù)據(jù)(可燃氣體泄漏濃度、水位)，對監(jiān)測點進行定位管理，對數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、分析，提高突發(fā)事件響應(yīng)速度。

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燃氣泄漏監(jiān)測界面見圖3，通過上位機軟件，管理人員可以對各監(jiān)測點進行定義和定位，管理人員根據(jù)權(quán)限對各自管轄的監(jiān)測點進行實時監(jiān)測，對各監(jiān)測點歷史數(shù)據(jù)進行查詢并分析。當監(jiān)測場所天然氣體積分數(shù)超過設(shè)定報警值時，系統(tǒng)自動報警，并彈出報警提示，直至報警解除。