下水道多气体安全监测预警系统应用.pdf
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1、第 3 期(总第 146 期)2023-09-25市政设施管理Shizheng Sheshi Guanli经验交流城市下水道是市政设施中重要的基础设施,因其内部空间封闭性较强,市政污水发生厌氧及其他化学反应容易产生甲烷、硫化氢等易燃易爆类有毒气体。气体安全是保障下水道结构安全运行的重要因素,也是市民在公众场地生活安全的根本保障,全国每年都有下水道可燃气体泄漏引发爆炸,人员中毒等事故造成人员伤亡和财产损失。基于加快新型智慧城市建设加速推进,从信息化角度着力发展生态宜居治理、生活惠民服务和产业智能驱动建设,实现智慧服务惠及全民、智能技术提升产业、智慧管理的倡议。通过大数据管控下水道气体危险源感知预
2、警及安全防控,以实现风险实时监测预警,及时消除安全隐患,是城市管理品质的有效提升。本次应用在重庆市机场快速路沿线不同的下水道和涵洞安装了 9 套气体安全监控预警系统,通过4 年多的连续预警监控、数据采集、气体抽排等操作,实现大数据系统分析;同时在收到预警通知后及时开展抽排处置,以达到降低检测气体浓度,消除安全隐患。1 监测预警系统GPRS 的远程市政下水道可燃气体检测预警系统,在实时性、可靠性和经济性质方面优于传统的检测系统。信息化检测技术实现了对城市市政污水管网的自动化、信息化、动态化管理,为市政及安监部门提供了预警信息和决策支持,确保城市下水道的安全和服务功能1。气体安全监测预警系统分为现
3、场处置系统与后台管理系统,前台处置系统设备通过采样气体,进行数据分析,再通过无线互联网上传至服务器;后台管理系统则把服务器上传的数据分析处理后展现出来,接入监控系统平台和移动巡检终端APP,实现实时监测、远程操控、后台精细化管理模式。2 智能监控终端现场处置系统的多气体智能监控终端是用于监控污水管网、化粪池、污水处理厂等场所甲烷气体与硫化氢气体浓度的智能化监控设备,由主设备端、抽样系统、抽排系统、机箱构成。主设备端是终端核心部分,包括主板、按键、LCD 显示屏,GPRS 模块、高频电源开关,蓄电池,空气开关,传感器,气室和真空泵等零部件组件,如图1。工作时真空泵将被监测环境中的混合气体吸进干燥
4、器,气体通过干燥除杂后进入检测气室内,经过红外吸收光谱计算出甲烷气体浓度和电化学反应出硫化氢气体浓度。当浓度超过人工设定值时,产品会自动发出报警信号,即时开启自动处理抽排系统,从而降低检测环境中的甲烷和硫化氢气体的浓度。同时兼具有检测环境温度、采集井盖防盗报警信号、自身防盗报警信号、污水溢出报警信号等功能。图 1 主设备端构造图3 气体探测器探测器由电源通讯箱和气体探测箱组成,采用泵吸式可变周期气体采样方式,按设定周期自动检测下水道多气体安全监测预警系统应用 禹 淙 何 伟 朱大进摘 要多气体智能安全预警系统用于城市下水道结构内部封闭空间甲烷气体与硫化氢气体的安全预警实时监测。监测信息通过 G
5、PRS 实现无线传输、实现监控信息组网以接入监控系统平台和移动巡检终端 APP 达到信息交互,同时采用自动抽排和手动抽排的双重控制来降低检测空间的可燃有毒气体浓度。关键词 智能监控 GPRS 气体抽排 信息交互-43-第 3 期(总第 146 期)2023-09-25禹 淙 何 伟 朱大进:下水道多气体安全监测预警系统应用市政设施管理Shizheng Sheshi Guanli甲烷、硫化氢浓度,就地显示检测值,运作原理如图2。甲烷测定范围为0100%CH4,硫化氢测定范围为0 100 ppm,系统相对误差 2.0%。检测信息通过GPRS无线传输方式实时上传至污水管网安全监控系统,实现远程传输,
6、信息交互,与监控系统组网灵活。图 2 气体探测器原理框图电源通讯箱和气体探测箱的防爆系统符合爆炸性环境 第 4 部分:由本质安全型“i”保护的设备(GB/T 3836.42021S)2的标准,可安装在有甲烷等易爆气体的环境内,采用航空插座等可靠连接方式密封性安装,如图 3。图 3 多气体探测器密封状态示意图4 应用分析4.1 设备安装4.1 设备安装2018 年 6 月 13 日至 6 月 20 日,结合机场路沿线下水道状况,规划了 9 个预警监测点,并完成预警监测设备安装,具体信息详见表 1。终端机箱安装于人行道外绿化处空旷区域,以保障气体抽排安全,安装过程设立安全警示牌,离作业区 30 m
7、 范围内禁止烟火,同时尽量避免安装在无线信号干扰较强的场所,如产生大磁场的变电站、变压器等。安装工艺流程为:准备工作现场勘察设计安装方案土建施工设备安装设备调试设备运行,安装效果如图 4。图 4 监测点安装效果图表 1 预警监测点分布信息机箱设备 ID设施位置设施编号路段安装时间0015352金渝立交K1804机场路2018-06-130025343石盘河立交K1802+70机场路2018-06-140035350立交下道口K1792+680机场路2018-06-150045351双凤立交K1791+600机场路2018-06-1600593沸腾水煮鱼W5机场路2018-06-1700637沸
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