受限空间应急能力提升系统解决技术方案

应用背景

受限空间历来是威胁工业生产安全以及员工生命安全的“隐形杀手”,由于空间狭小且通风不良,受限空间容易积聚有毒有害气体,因此是事故多发和频发的重点领域之一。一旦发生事故,往往会造成严重的后果。
在构建全面且高效的受限空间应急管理和指挥体系中,移动式气体监测多功能布控球(视频+气体监控)+便携式无线气体探测器+移动终端+指挥终端(监控主机)的技术解决系统方案发挥着重要的角色。融合高清视频、复合气体探测、检测,结合物联网、人工智能等技术,实现了有限空间作业现场的实时视频监控、双向语音、气体在线监测,提高灾害风险的发现、监测、预警、分析研判、报警、联动和应急处置指挥的整体管理集成能力。

气体类别

在有限作业空间作业中往往会产生很多爆炸性的可燃气体

如甲烷、丙烷、氢气等气体,还有可能产生很多有毒有害气体,如一氧化碳、硫化氢、氨气、二氧化碳、二氧化硫、氯气、氰化氢、氯化氢、一氧化氮、二氧化氮、军事毒剂、溴甲烷等气体。

执行国家标准

应急管理部《工贸企业有限空间作业安全规定》

GB8958-2023《缺氧危险作业安全规程》

GBZ/T205-2007《密闭空间作业职业危害防护规范》

GBZ2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》

GB 12358-2006 《作业场所环境气体检测报警仪 通用技术要求》

检测原理

催化燃烧原理

催化燃烧传感器是利用催化燃烧的热效应原理,由检测元件和补偿元件配对构成测量电桥,在一定温度条件下,可燃气体在检测元件载体表面及催化剂的作用下发生无焰燃烧,载体温度就升高,通过它内部的铂丝电阻也相应升高,从而使平衡电桥失去平衡,输出一个与可燃气体浓度成正比的电信号,通过测量铂丝的电阻变化的大小,就知道可燃性气体的浓度。

红外原理

红外传感器是将待测气体连续不断的通过一定长度和容积的容器,从容器可以透光的两个端面中的一个端面侧边射入一束红外光。当红外线传感器波长与被测气体吸收谱线相吻合时,红外能量被吸收,红外光线穿过被测气体后的光强衰减满足朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律,气体浓度越大,对光的衰减也越大。这时红外线的吸收与吸光物质的浓度成正比数据,由此可通过测量气体对红外光线的衰减来测出气体浓度。

电化学原理

电化学传感器通常由三个部分组成: 电极、电解质和半导体电极是传感器的核心部分,它是由金属或半导体材料制成的,可以与气体分子发生化学反应。电解质是一种导电液体,可以将电极与半导体连接起来,形成一个完整的电路。半导体是一种特殊的材料可以将电极和电解质之间的电流信号转换为数字信号,从而实现气体浓度的检测。

监测环境

常见的受限空间:包括地下综合管廊、地铁、地下室、污水井、隧道、电力井、下水道、储罐、厌氧池、垃圾池、滤液池、吊仓、压力容器、烟道、除尘器、腌菜地、发酵池、制浆池、化粪池、酒窖、锅炉、反应炉、窑炉、沉箱、反应罐等。

监测方式

移动式气体监测多功能布控球(视频+气体监控)+指挥终端(监控主机)+移动终端(防爆手机)+防爆对讲机系统,结合消防救援、危化品企业救援、有限空间作业等行业特点,主要解决现场通信覆盖盲区、视频监控盲区、复合气体探测等多点多源的监测难题。系统以自组网通讯以依托,通过移动式气体监测多功能布控球、语音对讲等模块实现对应急处置目标单位多源多点的动态监控和预警防控,并将现场实时监控的数据通过自组网通信传输至现场指挥终端或者后场指挥中心,通过 “安全风险管控物联网平台”监管分析管理,增强对应急救援现场任务处置过程中事态分析,为事前防控,事中处理,事后研判提供强有力的技术支撑。

监测平台

工业安全物联网平台

基于物联网、云计算理念,整合企业的可燃和有毒气体等信息,实现日常监管、在线监测、应急救援于一体的智能化管理平台。通过在一些危险源或存在有安全生产事故隐患的作业区域内安装各类报警器或监测设备,通过有线或无线形式将各仪器仪表数据采集汇总,统一由平台进行智能分析和处理,为企业的日常监管和应急处理提供信息基础和决策依据。满足企业从日常生产、在线监测、职业健康、教育训练、应急救援、知识库建设等实施一体化管理。

系统采用传感器、即时通讯、移动互联、无线通讯、GIS地图等技术于一体,通过人防、物防与技防相结合,有效提高危化企业本身的安全意识,提升企业的安全生产信息化管理。

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