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一．概述

GDS系統(tǒng)基于開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具備與其他品牌的系統(tǒng)設(shè)備（平臺）通過工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊、平臺和協(xié)議實現(xiàn)集成和信息交換，協(xié)議包括MODBUS、TCP/IP和OPC。

系統(tǒng)由安裝在現(xiàn)場的可燃/有毒氣體探測器和安裝在控制室內(nèi)的控制單元、數(shù)據(jù)采集模塊、工作站等組成。通過數(shù)據(jù)采集模塊對現(xiàn)場檢測器實施數(shù)據(jù)采集，并通過通訊模件完成于操作員站或第三方系統(tǒng)（設(shè)備）之間的通訊，接受相關(guān)信息并傳遞實時數(shù)據(jù)。

可燃/有毒氣體探測器負(fù)責(zé)對生產(chǎn)現(xiàn)場的各種氣體的檢測，并將采集的氣體濃度轉(zhuǎn)換成模擬信號。數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的信號，以串行通訊的方式傳送至GDS控制單元上，GDS控制單元根據(jù)檢測值分別與各自的報警上/下限進(jìn)行比較，當(dāng)某個探測器檢測到的濃度超過上限或低于下限時，GDS控制單元通過DO模塊輸出報警信號，開啟聲光報警器并開啟或關(guān)閉相關(guān)設(shè)備。

操作人員可以通過工控機(jī)的觸摸屏、操作員站和工程師站等人機(jī)交互界面，實時監(jiān)視廠區(qū)內(nèi)所有檢測點(diǎn)的情況，主要有氣體濃度值，報警上限，實時曲線和歷史數(shù)據(jù)等。當(dāng)發(fā)生報警時也可以通過工控機(jī)進(jìn)行消音和報警響應(yīng)。

二．系統(tǒng)功能
通過GDS系統(tǒng)（氣體檢測報警系統(tǒng)）實現(xiàn)集實時監(jiān)測、預(yù)警處理、遠(yuǎn)程控制、設(shè)備管理與一體，能夠?qū)崿F(xiàn)對廠區(qū)內(nèi)危險氣體泄漏實時監(jiān)測并智能判斷報警，支持聲光報警、視頻聯(lián)動報警等多種報警效果。可有效預(yù)防企業(yè)安全事故的發(fā)生，實現(xiàn)生產(chǎn)過程氣體泄漏與管理，保障企業(yè)安全生產(chǎn)。

系統(tǒng)特色
為使GDS系統(tǒng)具有高可靠性，在系統(tǒng)設(shè)計上，應(yīng)遵循技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、功能豐富、使用方便、易于維護(hù)、合理投資的原則，對系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計和實施。

先進(jìn)性：采用先進(jìn)的設(shè)計思想和設(shè)備，充分利用現(xiàn)有高新技術(shù)。

成熟性：采用成熟的技術(shù)、品牌及型號，并以標(biāo)準(zhǔn)方式建設(shè)，保證系統(tǒng)運(yùn)行的良好。

開放性：遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，能夠支持各種網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備，支持各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及開放的通訊協(xié)議。

擴(kuò)展性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)先進(jìn)、合理，軟件、硬件擴(kuò)充方便。

可靠性：提供容錯設(shè)計。支持故障檢測和恢復(fù)，可管理性強(qiáng)。

實用性：充分結(jié)合現(xiàn)場實際及用戶選定的通訊方式，滿足系統(tǒng)應(yīng)用要求。

可維護(hù)性：選用國內(nèi)容易支持的、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品型號協(xié)議開放，易于維護(hù)。

經(jīng)濟(jì)性：在設(shè)計時充分考慮業(yè)主的實際情況，達(dá)到較高的性能價格比

三、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GBT 50493-2019《石油化工可燃和有毒氣體檢測報警設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)GDS系統(tǒng)的規(guī)定：

5 可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)設(shè)計

5. 1 一般規(guī)定

5. 1. 1 可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)應(yīng)由可燃?xì)怏w或有毒氣體探測器、現(xiàn)場警報器、報警控制單元等組成。

5. 1. 2 可燃?xì)怏w的第二級報警信號和報警控制單元的故障信號，應(yīng)送至消防控制室進(jìn)行圖形顯示和報也可燃?xì)怏w探測器不能直再接接入火災(zāi)報警控制器的輸入回路。

5.1.3可燃?xì)怏w或有毒氣體檢測信號作為安全儀表系統(tǒng)的輸入時，探測器宜獨(dú)立設(shè)置，探測器輸出信號應(yīng)送至相應(yīng)的安全儀表系統(tǒng)，探測器的硬件配置應(yīng)滿足《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50770有關(guān)規(guī)定。——規(guī)定了GDS系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)的關(guān)系，GDS系統(tǒng)不需要取得SIL認(rèn)證，如果探測器信號用于安全儀表系統(tǒng)（SIS系統(tǒng)），應(yīng)該獨(dú)立設(shè)置，不能并入GDS系統(tǒng)。（解讀）

5. 1. 4 可燃?xì)饣诳炊練怏w檢測報需f(*- 統(tǒng)配置圖見本標(biāo)準(zhǔn)附錄C 。

5.4.1報警控制單元應(yīng)采用獨(dú)立設(shè)置的以微處理器為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品，并具備以下基本功能：

1.能為可燃?xì)怏w探測器、有毒氣體探測器及其附件供電；

2.能接收氣體探測器的輸出信號，顯示氣體濃度并發(fā)出聲、光報警；

3.能手動消除聲、光報警信號，再次有報警信號輸入時仍能發(fā)出報警；

4.具有相對獨(dú)立、互不影響的報警功能，能區(qū)分和識別報警場所位號；

5.在下列情況下，報警控制單元能發(fā)出與可燃?xì)怏w和有毒氣體濃度報警信號有明顯區(qū)別的聲、光故障報警信號：

1）報警控制單元與探測器之間連線斷路或短路；

2）報警控制單元主電源欠壓；

3）報警控制單元與電源之間的連線斷路或短路。

 6.具有以下記錄、存儲、顯示功能：

1）能記錄可燃?xì)怏w和有毒氣體的報警時間，且日計時誤差不應(yīng)超過30s ；

2）能顯示當(dāng)前報警部位的總數(shù)；

3）能區(qū)分報警部位，后續(xù)報警點(diǎn)按報警時間順序連續(xù)顯示；

4）具有歷史事件記錄功能。

——詳細(xì)規(guī)定了GDS系統(tǒng)的功能要求，GDS規(guī)格書中應(yīng)明確具備以上功能。（解讀）

5.4.2控制室內(nèi)可燃?xì)怏w和有毒氣體聲、光報警器的聲壓等級應(yīng)滿足設(shè)備前方1m處不小于75dBA，聲、光報警器的啟動信號應(yīng)采用第二級報警設(shè)定值信號。

5.4.3可燃?xì)怏w探測器參與消防聯(lián)動時，探測器信號應(yīng)先送至取得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心型式檢測報告的專用可燃?xì)怏w報警控制器，報警信號應(yīng)由專用可燃?xì)怏w報警控制器輸出至消防控制室的火災(zāi)報警控制器。可燃?xì)怏w報警信號與火災(zāi)報警信號在火災(zāi)報警控制系統(tǒng)中應(yīng)有明顯區(qū)別。——闡釋了GDS系統(tǒng)是否需要CCCF認(rèn)證，當(dāng)GDS系統(tǒng)僅用于警示報警不介入消防聯(lián)動時，報警控制單元只需采用獨(dú)立設(shè)置的以微處理器為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品即可，不需要取得消防產(chǎn)品型式檢測（CCCF）報告。如果GDS系統(tǒng)中可燃?xì)怏w探測器信號需用于消防聯(lián)動，則報警控制單元應(yīng)采用取得CCCF認(rèn)證，且信號傳輸至消防控制室。（解讀）

有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)要求
GB50116《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》

①8.1.1條：可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)應(yīng)由可燃?xì)怏w報警控制器、可燃?xì)怏w探測器和火災(zāi)聲光警報器等組成。

②8.1.2條：可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立組成，可燃?xì)怏w探測器不應(yīng)接入火災(zāi)報警控制器的探測器回路。當(dāng)可燃?xì)怏w的報警信號需接入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時，應(yīng)由可燃?xì)怏w報警控制器接入。

③8.1.3條：石化行業(yè)涉及過程控制的可燃?xì)怏w探測器，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50493有關(guān)規(guī)定設(shè)置，但其報警信號應(yīng)接入消防控制室。

④8.1.4條：可燃?xì)怏w報警控制器的報警信息和故障信息，應(yīng)在消防控制室圖形顯示裝置或起集中報警控制功能的火災(zāi)報警控制器上顯示，但該類信息與火災(zāi)報警信息應(yīng)有區(qū)別。

⑤8.1.5條：可燃?xì)怏w報警控制器發(fā)出報警信號時，應(yīng)能啟動保護(hù)區(qū)域的火災(zāi)聲光警報器。

⑥8.1.6條：可燃?xì)怏w探測報警系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域內(nèi)有聯(lián)動和警報要求時，應(yīng)由可燃?xì)怏w報警控制器或消防聯(lián)動控制器聯(lián)動實現(xiàn)。

根據(jù)GB50493、GB50116及安監(jiān)總管三〔2014〕116號文有關(guān)規(guī)定及要求，可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)(GDS)應(yīng)按下列原則進(jìn)行設(shè)計：

1.GDS系統(tǒng)應(yīng)由可燃?xì)怏w或有毒氣體探測器、現(xiàn)場區(qū)域警報器和室內(nèi)報警控制單元等組成。現(xiàn)場有毒氣體探測器宜帶一體化聲光報警器，可燃?xì)怏w探測器可帶一體化聲光報警器。

2.報警控制單元應(yīng)采用獨(dú)立設(shè)置的以微處理器為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品(包括獨(dú)立設(shè)置的PLC、專用氣體報警控制器、DCS控制器等)。

3.報警控制單元發(fā)出二級報警信號時，應(yīng)觸發(fā)安裝在現(xiàn)場相應(yīng)報警分區(qū)的區(qū)域警報器。

4.可燃?xì)怏w二級報警信號和報警控制單元的故障信號，應(yīng)送至消防控制室進(jìn)行圖形顯示和報警。--可以設(shè)置一臺獨(dú)立的顯示器。

5. 可燃?xì)怏w探測器參與消防聯(lián)動時，探測器信號應(yīng)先送至取得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心型式檢測報告的專用可燃?xì)怏w報警控制器，消防聯(lián)動信號由報警控制器輸出至消防控制室的火災(zāi)報警控制器，火災(zāi)報警控制器實施消防聯(lián)動功能。可燃?xì)怏w探測器信號不能直接接入火災(zāi)報警控制器的輸入回路。

 6. 可燃?xì)怏w或有毒氣體檢測信號作為安全儀表系統(tǒng)（SIS）的輸入時，探測器應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，探測器配置應(yīng)根據(jù)SIL回路定級結(jié)果確定，并滿足《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50770有關(guān)規(guī)定。

說明： 

探測器信號用于警示報警時，GDS報警控制單元采用獨(dú)立設(shè)置的以微處理器為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品即可，既不需要取得SIL認(rèn)證，也不需要取得消防產(chǎn)品型式檢測報告；探測器信號用于消防聯(lián)動時，GDS報警控制單元應(yīng)采用取得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心型式檢測報告的專用可燃?xì)怏w報警控制器；探測器信號用于安全聯(lián)鎖時，根據(jù)《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50770有關(guān)規(guī)定，SIL1及以下安全等級的聯(lián)鎖信號可接入GDS，SIL2及以上安全等級的聯(lián)鎖信號應(yīng)接入SIS 。

四．系統(tǒng)構(gòu)架

基于報警控制器的GDS系統(tǒng)方案

基于PLC的GDS系統(tǒng)方案

五．軟件功能介紹

1. 濃度顯示及報警

1.1 濃度顯示：控制器系統(tǒng)能顯示現(xiàn)場的被測氣體濃度信度息（單位用戶可選）。每一探頭在控制器系統(tǒng)界面中都有對將的分區(qū)域的濃度顯示框，濃度顯示框顯示對將的探測器氣體濃度。

1.2 報警及報警消除：一旦現(xiàn)場的某一氣體濃度達(dá)到或超過設(shè)定值，控制器系統(tǒng)界面將給出聲光報警信號，并把報警情況記錄在硬盤中。在控制器系統(tǒng)中有報警區(qū)域平面布置圖（圖中包含氣體變送器的位號和具體安裝位置），根據(jù)平面圖可以方便的找到報警現(xiàn)場地點(diǎn)。

對于控制器系統(tǒng)界面的報警，必須在氣體濃度已經(jīng)恢復(fù)到報警設(shè)定值以下，報警才被清除。

1.3 工作狀態(tài)及報警界面顯示：

監(jiān)控系統(tǒng)將依據(jù)接收數(shù)據(jù)對各探測器的正常工作、故障狀態(tài)、低限報警狀態(tài)、高限報警狀態(tài)信息進(jìn)行如下表描述的狀態(tài)指示。

顯示及報警畫面將總貌畫面、分區(qū)畫面及單個探測器信息畫面。總貌畫面將包括各個裝置和公用工程部分等，分區(qū)畫面為裝置內(nèi)的探測器位號及布置位置、報警信息等。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊某一分區(qū)就可把界面轉(zhuǎn)入分區(qū)顯示狀態(tài)。現(xiàn)場任一探測器故障報警時，總貌畫面內(nèi)對將的裝置將閃爍或自動彈出分區(qū)畫面。

總貌畫面

棒圖顯示畫面

歷史曲線畫面

單個探測器信息畫面

報警畫面

1.4 報警記錄

當(dāng)某氣體檢測變送器報警出現(xiàn)或某報警消失時，系統(tǒng)把該變送器工作狀態(tài)記錄到相將文件中，方便用戶查詢。

2 三級密碼保護(hù)：系統(tǒng)由操作員，管理員，制造商三級密碼保護(hù)，密碼向前兼管，支持使用修改低級或同級密碼，以防任何一級人員密碼丟失，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3 報警打印：系統(tǒng)事件實時記錄，可以人工或自動定時調(diào)用打印；

4 系統(tǒng)自診斷功能：系統(tǒng)帶有自診斷功能，在系統(tǒng)運(yùn)行時，將可以判斷氣體氣探頭的好壞。

5 探點(diǎn)屏蔽功能：當(dāng)現(xiàn)場中有某些探點(diǎn)已經(jīng)不再需要時，為了在使其不影響整個系統(tǒng)的視覺效果和巡檢速度，可以通過該功能屏蔽這些探點(diǎn)，屏蔽后系統(tǒng)PC軟件將忽略該點(diǎn)，并顯示為屏蔽狀態(tài)。

六．典型案例：

1.XXX煤化工（檢測器+報警控制器+DCS的火氣系統(tǒng)）

2. XXXX1200萬噸煉油項目火氣系統(tǒng)（檢測器+GDS（PLC）的火氣系統(tǒng)）

3.內(nèi)蒙古XX煤焦化聯(lián)產(chǎn)項目（檢測器+GDS（DAM）的火氣系統(tǒng)）