結(jié)合中國石化安慶分公司含硫原油加工適應(yīng)性改造及油品質(zhì)量升級工程火災(zāi)報警系統(tǒng)，闡述了無層疊無主從對等網(wǎng)絡(luò)、故障隔離、時間同步、聯(lián)動控制等智能火災(zāi)自動報警技術(shù)，介紹了火災(zāi)報警受警指揮、消防信息管理、地理信息、智能控制、數(shù)據(jù)存儲等系統(tǒng)，最后提出了火災(zāi)報警系統(tǒng)與信息化系統(tǒng)融合措施。

　　中國石油化工股份有限公司安慶分公司含硫原油加工適應(yīng)性改造及油品質(zhì)量升級工程(以下簡稱為安慶煉化一體化工程)新建原油加工、油品儲運及共用工程等十幾套生產(chǎn)裝置。項目建成后，原油加工量將從原來的5.50Mt/a提升到8.00Mt/a，在滿足油品質(zhì)量升級的同時，實現(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)調(diào)整和油品質(zhì)量升級。

　　安慶煉化一體化工程生產(chǎn)裝置區(qū)面積為4km²，包括13個生產(chǎn)裝置區(qū)、1個中心控制室、1個中心化驗室，1棟辦公樓、6個現(xiàn)場控制室和4座變電所。該工程采用了無層疊無主從對等網(wǎng)絡(luò)智能火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，對新建裝置進(jìn)行火災(zāi)報警及聯(lián)動消防控制，實現(xiàn)全裝置火災(zāi)報警控制器光纖聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)防控制中心設(shè)在安慶石化消防大隊。

　　無主從對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　無層疊無主從對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基于各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無層次之分，無主從差異，具有相同的功能。它們之間的關(guān)系是對等的，各節(jié)點可以互相訪問。作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的任何一臺設(shè)備既可以作為主設(shè)備，其資源為其它設(shè)備共享，也可以作為從設(shè)備，以分享其它主設(shè)備的資源。每一臺設(shè)備可顯示網(wǎng)絡(luò)中所有事件，也可僅顯示“映射”的指定設(shè)備的事件，任何一臺設(shè)備出現(xiàn)故障，不會影響其它設(shè)備之間的通訊。

　　火災(zāi)報警系統(tǒng)組成

　　安慶煉化一體化工程火災(zāi)報警系統(tǒng)采用無層疊、對等無主從對等環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用令牌非沖突網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的火災(zāi)報警控制器配置光纖接口，各控制器之間采用單模光纜連接。在聯(lián)防控制中心設(shè)置圖形工作站，顯示和控制區(qū)域內(nèi)所有火災(zāi)報警、消防設(shè)備故障及系統(tǒng)時間同步。

　　該系統(tǒng)由信息管理、火災(zāi)探測、事故警報、聯(lián)動控制等子系統(tǒng)組成，包括119電話報警及火災(zāi)報警受警指揮系統(tǒng)、智能自動火災(zāi)報警系統(tǒng)、消防信息管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、模擬顯示屏等。在各區(qū)域安裝光電感煙探測器、智能高靈敏度激光感煙探測器、編址或非編址手動報警按鈕、消防警鈴及聲光報警器等設(shè)備，在關(guān)鍵區(qū)域安裝防爆火焰探測器，在電纜橋架、電纜溝等處安裝可恢復(fù)式線型感溫(測溫)探測器，在特級防火區(qū)域和裝置安裝水噴淋、消防炮及氣體滅火控制器，實現(xiàn)智能火災(zāi)報警和消防聯(lián)動控制。

　　信息管理系統(tǒng)

　　1、報警受警指揮系統(tǒng)

　　電話報警受警指揮系統(tǒng)由電話信息處理系統(tǒng)、數(shù)字錄音錄時系統(tǒng)組成。系統(tǒng)自動進(jìn)行報警電話排隊、火警電話受理和辨識、出動指令發(fā)送、119接/處警統(tǒng)計、8路數(shù)字錄音錄時記錄等報警受警事件處理。利用已編制存儲的消防預(yù)案，發(fā)布出動指令，啟動警鈴、廣播、消防車位門前的警燈。

　　2、消防信息管理系統(tǒng)

　　消防信息管理系統(tǒng)記錄顯示當(dāng)前的火災(zāi)地點、接警時間，并根據(jù)報警地點的火災(zāi)類別、火勢等級、燃燒物、氣象等相關(guān)信息。系統(tǒng)在接收到火警自動報警、火警電話、119電話排隊報警或火警自動報警系統(tǒng)故障的同時，在火災(zāi)報警模擬顯示屏顯示報警信息。系統(tǒng)對火警受理全過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時記錄和存檔。

　　火災(zāi)報警控制器

　　該系統(tǒng)的主控設(shè)備是一個帶有32位微處理器的高性能大型智能火災(zāi)自動報警控制器，應(yīng)用單模光纖接入NFN(NOTIFIER Network)網(wǎng)絡(luò)，組成集中和分散報警控制相結(jié)合的火災(zāi)報警控制系統(tǒng)。它采用模塊化結(jié)構(gòu)，由中央處理單元、智能控制模塊、故障隔離模塊、監(jiān)視模塊、安全柵等器件組成。LCD顯示器顯示火災(zāi)報警類型、報警設(shè)備、時間、火警位置等報警信息。并能將各種器件發(fā)生的異常情況(拆除、斷開、故障)報告給控制中心顯示屏。

　　它采用多組合的邏輯原理，綜合評估多個探測器的報警信號，提高探測和診斷的可靠性。供電系統(tǒng)采用主備電源自動切換。在其非易失可編程存儲器中存儲了“事發(fā)控制程序”，一旦系統(tǒng)檢測到火警后，能夠自動執(zhí)行指定的程序。

　　1、監(jiān)視模塊

　　安裝在模塊箱中的監(jiān)視模塊(FMM-1)對火災(zāi)報警按鈕、水流指示器、壓力開關(guān)等開關(guān)量消防設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并按監(jiān)控或報警兩種狀態(tài)傳送給火災(zāi)報警控制器。該模塊具有控制自動識別、線路開路或短路監(jiān)測功能，內(nèi)設(shè)十進(jìn)制編碼開關(guān)。當(dāng)監(jiān)視模塊接收到消防設(shè)備開關(guān)量閉合信號后，通過總線將信號傳送到控制器，控制器將發(fā)出聲光報警信號，顯示具體部位及聯(lián)動設(shè)備的工作狀態(tài)。

　　2、接口模塊

　　智能探測器在總線上占用一個獨立地址，不能并聯(lián)普通探測器。走廊、大廳等大面積場所需要并聯(lián)安裝普通探測器，通過接口模塊(FZM-1)來連接。它在總線中占用一個地址，最多可連接25只普通探測器。

　　3、故障隔離模塊

　　故障隔離器模塊(ISO-X)對SLC回路中導(dǎo)線間的短路自動進(jìn)行隔離，限制受故障影響的探測器數(shù)量。當(dāng)故障排除后，自動重新接通SLC回路中的隔離部分。在故障隔離器之間最多可連接25個設(shè)備。

　　激光感煙探測器

　　智能高靈敏度激光感煙探測器(結(jié)合AWACSTM先進(jìn)算法，靈敏度比普通光電探測器高10-50倍，達(dá)到0.03%英尺，可對陰燃火提早做出報警。它使用激光二極管，結(jié)合特殊的透鏡和鏡面光學(xué)技術(shù)，內(nèi)置CPU，具有環(huán)境學(xué)習(xí)和自動補償功能，靈敏度可多級調(diào)整。

　　線型雙閾值感溫探測器

　　可恢復(fù)式線型雙閾值感溫(測溫)探測器安裝在生產(chǎn)裝置區(qū)電纜橋架、電纜溝等電纜敷設(shè)處。該探測器符合線型感溫火災(zāi)探測器國家標(biāo)準(zhǔn)，可連續(xù)測溫，按需要設(shè)定報警溫度閾值，標(biāo)準(zhǔn)閾值為85℃與105℃，火災(zāi)過后可自行恢復(fù)且可重復(fù)使用，并具有斷路、短路故障報警功能。

　　時間同步

　　安慶煉化一體化工程火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時間同步設(shè)置支持SNTP協(xié)議，通過圖形工作站同步網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的時鐘。它分兩個層次來設(shè)置(見圖1)。

　　第一層是圖形工作站與火災(zāi)自動報警控制器之間的時間同步，由每個NFN網(wǎng)絡(luò)的圖形工作站(兼NFN網(wǎng)關(guān))每隔一段時間(時間間隔可以設(shè)定)通過NFN網(wǎng)絡(luò)對該網(wǎng)絡(luò)中的火災(zāi)報警控制器時鐘自動進(jìn)行一次更新。

　　第二層是圖形工作站之間的時間同步，支持SNTP協(xié)議，通過局域網(wǎng)實現(xiàn)時間同步功能。首先確定IP地址為193.168.1.10的圖形工作站為時間服務(wù)器，在其它圖形工作站設(shè)置時間同步時，指向該服務(wù)器的IP地址SNTP193.168.1.10，即可實現(xiàn)時間同步。時間服務(wù)器也可以由特定的SNTP時間服務(wù)器來擔(dān)任。

　　聯(lián)動消防控制系統(tǒng)

　　聯(lián)動控制系統(tǒng)是在火災(zāi)報警后，進(jìn)行人員疏散、滅火設(shè)備的聯(lián)動及給其它系統(tǒng)提供聯(lián)動信號，保證生產(chǎn)裝置安全運行及操作人員的人身安全。該系統(tǒng)聯(lián)控滿足國家火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范和消防聯(lián)動控制設(shè)備通用技術(shù)技術(shù)要求。

　　與擴(kuò)音對講系統(tǒng)聯(lián)動

　　本系統(tǒng)與安慶煉化一體化工程擴(kuò)音對講系統(tǒng)進(jìn)行了連接和聯(lián)動。當(dāng)火災(zāi)報警控制器收到現(xiàn)場報警信號后，通過擴(kuò)音對講系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動。它通過干接點方式(開關(guān)信號)將報警信號送到擴(kuò)音對講系統(tǒng)中，經(jīng)擴(kuò)音對講系統(tǒng)識別后進(jìn)行聯(lián)動操作，利用擴(kuò)音對講系統(tǒng)中的警報/語音發(fā)生器在裝置區(qū)內(nèi)進(jìn)行廣播，進(jìn)行人員疏散。

　　水噴淋、消防炮聯(lián)動

　　火災(zāi)報警控制器在收到現(xiàn)場火災(zāi)探測器或傳感器的報警信號并確認(rèn)后，啟動火災(zāi)現(xiàn)場水噴淋控制閥，或易燃易爆裝置區(qū)的消防炮?；馂?zāi)報警控制器對每個控制閥、消防炮及壓力開關(guān)設(shè)置了獨立地址進(jìn)行監(jiān)視，任何一個水流指示器、消防炮和控制閥動作，在火災(zāi)報警控制器上顯示其相應(yīng)位置。

　　氣體滅火控制器

　　氣體滅火控制器與火災(zāi)報警控制器通過通訊接口通訊。后者對前者進(jìn)行自動控制，并顯示前者的狀態(tài)信息，且有延時倒計時、時間、日期顯示，也可進(jìn)行手動噴放或中止控制。

　　防火、排煙、送風(fēng)聯(lián)動

　　中心化驗室有防火、排煙和送風(fēng)消防設(shè)備?；馂?zāi)報警控制器接到報警信號并得到確認(rèn)后，立即關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)和非消防電源，打開發(fā)生火災(zāi)層的排煙閥門，啟動排煙風(fēng)機，同時，打開發(fā)生火災(zāi)層的上一層和下一層的正壓送風(fēng)閥門，啟動加壓風(fēng)機，向樓梯間加壓，防止煙霧侵入，保證人員疏散時空氣清新。整個過程由智能控制模塊來控制。

　　系統(tǒng)的性能與特點

　　系統(tǒng)的可靠性

　　系統(tǒng)的每個回路卡上都帶有CPU，當(dāng)控制器上CPU發(fā)生故障時，系統(tǒng)進(jìn)入降級運行模式，各回路卡上的CPU以“本地模式”進(jìn)行一般火警模式報警，同一回路設(shè)備仍按聯(lián)動程序進(jìn)行聯(lián)動輸出，實現(xiàn)分布式智能控制。

　　系統(tǒng)的擴(kuò)展性

　　每個火災(zāi)報警控制器可配置1-10路隔離的智能信號回路(SLC)，每個回路最多198個可編址設(shè)備。在信號回路上任何地方，可以增加可編址設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。通過火災(zāi)報警控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程信號確信、聯(lián)動控制、報警消音、系統(tǒng)復(fù)位、火警演習(xí)等操作。

　　數(shù)據(jù)共享

　　系統(tǒng)中每一臺火災(zāi)報警控制器有獨立的CPU和存儲單元，所有的數(shù)據(jù)都存儲在各自的控制器內(nèi)，可存儲4000條歷史記錄。歷史記錄過濾器可按照事件類型、時間、日期、地址進(jìn)行事件歸類，在火災(zāi)事故分析時可依據(jù)存檔信息進(jìn)行查詢和分析。

　　與信息化系統(tǒng)融合措施

　　該系統(tǒng)提供了與其它信息系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)接口，并能為基于SQL Server或其它數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)源和訪問方法，如ODBC接口、數(shù)據(jù)源定義、帳戶、口令等，以及數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)(ER圖、表名、字段名、屬性等)。

　　安慶石化已經(jīng)建立了實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、制造執(zhí)行系統(tǒng)等信息化系統(tǒng)，并開始實施改造和提升石油化工傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，實現(xiàn)企業(yè)智能生產(chǎn)。安慶石化火災(zāi)報警系統(tǒng)在今后的完善中，可以利用該系統(tǒng)提供的與其它信息系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)接口，進(jìn)行接口軟件開發(fā)，將實時數(shù)據(jù)通過NFN網(wǎng)絡(luò)傳送到生產(chǎn)自動控制的OPC(OLE for Process Control, 用于過程控制的OLE)服務(wù)器，與裝置中的DCS(Distributed Control System,集散控制系統(tǒng))系統(tǒng)、MES以及安慶石化Intramet(企業(yè)網(wǎng))相融合，為安慶石化智能化生產(chǎn)提供裝置現(xiàn)場的火災(zāi)防范和報警信息。

　　結(jié)語

　　安慶煉化一體化工程火災(zāi)報警系統(tǒng)充分考慮了“在最壞的情況下，系統(tǒng)仍具有完整的工作能力”的設(shè)計理念。在系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了各種抗失效、抗干擾、光電隔離、抗惡劣環(huán)境等技術(shù)，為系統(tǒng)的安全可靠進(jìn)行提供了保障。