摘　要：针对现有燃气泄漏监测系统存在的问题，提出燃气泄漏监测系统解决方案，分析了燃气泄漏监测系统的工作流程及具体应用。

关键词：燃气泄漏；  无线通信；　监测装置

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

 

近年来，随着我国城镇燃气的普及和供气规模的扩大，燃气泄漏事件频发。据不完全统计，仅2013年全国发生的燃气爆炸事故就有上百起，引发了社会高度关注，燃气管网泄漏的监测也成为人们广泛关注的课题^[1-4]。本文对燃气泄漏监测解决方案进行探讨。

导致燃气泄漏的原因复杂多样，主要原因有：燃气设施老化、维护不及时，燃气管道腐蚀穿孔，施工不当，违章操作，自然灾害。

目前，燃气泄漏的发现主要靠人工巡检和市民电话报警。人工巡检存在着巡检效率低、工作被动等弊端，易错过最佳抢修时间。市民电话报警是事后发现而不是事前预警，有时会酿成不堪设想的后果而造成较大的社会影响。

现在有些重要站点的SCADA系统也加入了远程监测燃气泄漏功能，但通常采用有线方式，需要市电供电、现场布管布线，不仅施工复杂，而且造价较高，因而不能普及应用。也有一些燃气泄漏监测点，仅实现了本地采集报警，不能自动远传至监控中心，需要有人值守，消耗一定的人力资源。

造成不能实现燃气泄漏监测全面覆盖的主要原因有：监测现场没有市电供给，监测现场环境恶劣，监测现场多变，安装空间限制，不能实现远传，监测点分布广、采集点数量多，监测装置造价较高等。这些问题阻碍了燃气泄漏监测全面覆盖的实现，因此寻求一种行之有效且能应对以上问题的解决方案，成为当前任务之一。

①对于分布在人烟稀少、交通不便的监测点，现场往往没有敷设市电网，监测装置无法采用市电网供电，因此可选用电池供电，解决供电难的问题。但电池供电方式有其局限性，如电池使用寿命有限、后续维护需更换电池等问题。

②监测装置往往安装在阴暗潮湿的阀门井中，甚至是海滨城市具有严重腐蚀性的环境中，必要时还兼有水位报警功能。因此应加强监测装置的防护等级．延长使用寿命，且应符合GB 3836.1－2010《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》对防爆等级、无线发射功率限值的规定。

③监测装置应具备可移动性，可根据需要灵活布置。

④由于被监测场所大多空间狭小，这就造成了监测装置的安装空间有限。因此，要求监测装置体积小，能够充分利用有限的空间。

⑤由于监测点分布广，传统有线方式的监测装置显现出不适应性，不仅要解决现场供电，而且需要安装电控柜并敷设有线网络。因此，监测装置应采用无线传输方式，只要无线网络覆盖的地方都能实现远传数据，不受地域的限制。

基于燃气泄漏监测解决方案，我们设计了监测装置，结构见图1。监测装置采用本质安全锂电池供电，外壳防护等级为IP65，防爆等级为ExibmbdIIBT4，无线发射功率小于2W，支持GPRS、CDMA无线网络，体积小、重量轻、安装方便。对于安装在阀门井中的监测装置，天线经防水密封接头从监测装置引出后，沿井壁安装，天线最高点位于井盖下方。若信号强度较弱，可用套管从井壁将天线引至井盖旁接近地面处，地面采用水泥修复。对于安装在调压箱中的监测装置，天线可不从调压箱引出。

 

燃气泄漏监测系统工作流程见图2。监测装置选用催化燃烧式可燃气体探测器，可实现可燃气体泄漏浓度两级报警、自身状态检测。采用RS485通信接口读取可燃气体探测器数据，通过内部逻辑运算后，经GPRS、CDMA无线通信模块(内置SIM卡，需开通数据功能)将数据远传至监控中心。监控中心以上位机软件(Weeg-G View)为核心，监测各监测点上传的数据(可燃气体泄漏浓度、水位)，对监测点进行定位管理，对数据进行汇总、统计、分析，提高突发事件响应速度。

 

燃气泄漏监测界面见图3，通过上位机软件，管理人员可以对各监测点进行定义和定位，管理人员根据权限对各自管辖的监测点进行实时监测，对各监测点历史数据进行查询并分析。当监测场所天然气体积分数超过设定报警值时，系统自动报警，并弹出报警提示，直至报警解除。