可燃有毒氣體為何不能用總線制?
轉(zhuǎn)載。
某業(yè)主被檢查出一般隱患，具體內(nèi)容如下：有毒可燃報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器信號(hào)采用總線通訊方式進(jìn)入控制器，不符合《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》安監(jiān)總管三【2014】116號(hào)(一)化工安全儀表系統(tǒng)(SIS)包括安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)和有毒有害、可燃?xì)怏w及火災(zāi)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)等?！妒突ぐ踩珒x表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBT50770-2013第6.1.5項(xiàng)：測(cè)量?jī)x表不應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線或其他通信方式作為安全儀表系統(tǒng)的輸入信號(hào)。專家建議改變有毒可燃報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器信號(hào)進(jìn)入控制器方式。
（2）可燃?xì)怏w的總線通訊與GBT50770中的現(xiàn)場(chǎng)總線和其他通訊方式是否一樣？可燃?xì)怏w的總線通訊（一般是Modbus RTU協(xié)議 RS485接口）不是指儀表常說(shuō)的基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FF），但屬于GBT50770中的其他通訊方式。如果可燃?xì)怏w檢測(cè)器需要進(jìn)入安全儀表系統(tǒng)，則其信號(hào)是不應(yīng)采用總線接線到系統(tǒng)中。
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有業(yè)主詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)可燃有毒氣體檢測(cè)器的輸出信號(hào)可否采用總線形式通訊到GDS。結(jié)合GB/T50493-2019 5.2.1條探測(cè)器的輸出可選用4~20mA的DC信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、觸點(diǎn)信號(hào)。筆者認(rèn)為數(shù)字信號(hào)指的是通訊說(shuō)明規(guī)范是允許使用通訊的。
分析：
至于可燃?xì)怏w檢測(cè)器是否采用總線接線制，GB50116規(guī)范中也有明確的說(shuō)法。
可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的由可燃?xì)怏w報(bào)警控制器和可燃?xì)怏w探測(cè)器組成的子系統(tǒng)，不能將可燃?xì)怏w探測(cè)器接入火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)總線中，主要有以下4方面的原因：
（1）目前應(yīng)用的可燃?xì)怏w探測(cè)器功耗很大，一般在幾十毫安，接入總線后對(duì)總線穩(wěn)定工作十分不利。
（2）現(xiàn)在使用可燃?xì)怏w探測(cè)器的使用壽命一般只有3、4年，到壽命后對(duì)同一總線配接的火災(zāi)探測(cè)器的正常工作也會(huì)產(chǎn)生不利影響。
（3）現(xiàn)在使用可燃?xì)怏w探測(cè)器每年都需要標(biāo)定，標(biāo)定期間對(duì)同一總線配接的火災(zāi)探測(cè)器的正常工作也會(huì)產(chǎn)生影響。
（4）可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)與火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的時(shí)間、含義均不相同，需要采取的處理方式也不同。
（2）分線接線制，3芯線，2根電源線，1根信號(hào)線，電源負(fù)極和信號(hào)線公用，用以傳輸模擬量信號(hào)（也可以是數(shù)字量信號(hào)），也是儀表常說(shuō)的硬接線。 內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)，用于交流學(xué)習(xí)~ 03
有業(yè)主詢問(wèn)：有一獨(dú)立罐區(qū)，公司領(lǐng)導(dǎo)想安裝無(wú)線氣體報(bào)警儀，采用無(wú)線傳輸方式引入GDS，不知道規(guī)范是否允許？
分析：
這里是講信號(hào)采用的傳輸方式，就問(wèn)題而言，可以采用無(wú)線傳輸方式，但不建議這種做法。從以下角度考慮：
（1）從規(guī)范來(lái)說(shuō)，是可以采用無(wú)線儀表，如SHT3005中4.6；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也是可以使用的，如SHT3092、HGT20573、GBT50823等，但無(wú)線網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題比較多。
安全性問(wèn)題
與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法通過(guò)物理方式阻隔和加強(qiáng)管理的方式切斷來(lái)自外部的破壞和惡意代碼入侵的途徑。規(guī)范和嚴(yán)格的管理是防范病毒的有效措施，嚴(yán)格限制存儲(chǔ)介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)非常重要，這也是限制無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用的原因之一。
可靠性問(wèn)題
現(xiàn)場(chǎng)的儀表安裝環(huán)境非常復(fù)雜，無(wú)線信號(hào)的傳輸容易受到射頻干擾、信號(hào)衰減、信號(hào)屏蔽等方面的影響，使信號(hào)中斷或出錯(cuò)，因而降低無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴?/span>
實(shí)時(shí)性問(wèn)題
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包傳遞的特殊方式使得信號(hào)的確定性和實(shí)時(shí)性都難以得到保證。
分散性問(wèn)題
多個(gè)信號(hào)必須共用同一傳播途徑和接入設(shè)備，這在很大程度上增加了共因失效的概率。
兼容性問(wèn)題
目前工業(yè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)有Wireless HART、ISA100和WIA-PA三個(gè)協(xié)議，分別自成體系，互不兼容。
從上述內(nèi)容來(lái)看，建議盡量不選用無(wú)線，但有些場(chǎng)景中可以考慮，如很分散的油氣田井、不重要的場(chǎng)合的氣體探測(cè)器/氣體報(bào)警器、廠區(qū)偏遠(yuǎn)的水井/水池的液位等。問(wèn)題中的罐區(qū)中GDS屬于一個(gè)減緩層的保護(hù)措施，且監(jiān)管對(duì)GDS要求很高，故在實(shí)際應(yīng)用中，除非得到充分的驗(yàn)證和認(rèn)可，否則不建議采用無(wú)線。
GBT50770中8.5.4 輸入、輸出卡件不應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字信號(hào)。6.1.5 測(cè)量?jī)x表不應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)總線或其他通信方式作為安全儀表系統(tǒng)的輸入信號(hào)。
安全儀表系統(tǒng)的輸入信號(hào)不應(yīng)采用通訊信號(hào)，包括采用Hart、FF、PROFIBUS-PA、MODBUS RTU、TCP/IP等通訊協(xié)議的通信信號(hào)。
GBT50892中5.1.4安全儀表系統(tǒng)和火氣系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)硬線與現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備連接。5.4.3 當(dāng)火氣系統(tǒng)與安全儀表系統(tǒng)完全獨(dú)立時(shí)，兩者之間的信號(hào)應(yīng)通過(guò)硬線連接。
GB/T 50823-2013 油氣田及管道工程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
5.1.4 安全儀表系統(tǒng)和火氣系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)硬線與現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備連接。
GB 50253-2014 輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范
7.3.2中第7 安全儀表系統(tǒng)的控制信號(hào)應(yīng)采用硬線連接；
SY/T 6966-2013 輸油氣管道工程安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
3.1.6中第2 邏輯控制單元與檢測(cè)元件、執(zhí)行元件間均應(yīng)采用硬線方式直接連接。
（3）數(shù)字信號(hào)是對(duì)應(yīng)模擬信號(hào)、數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)，按照幅值是否連續(xù)分類； 從上述內(nèi)容來(lái)看，不管是現(xiàn)場(chǎng)安全還是網(wǎng)絡(luò)安全，化工項(xiàng)目中都盡量不選用無(wú)線。
