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行业方案

极速龙化工厂可视化生产解决方案

  • 时间:2023-03-15
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化工是国民经济基础性产业,塑料、化学纤维、橡胶、肥料、农药等产品广泛应用于工业、农业、人民生活等各领域。当前我国已成为世界化工第一大国,主要化工产品产量居世界第一位,化工总产值占世界总量的40%,预计2030年将达到 50%。化工生产过程复杂多样,涉及的物料易燃易爆、有毒有害,生产条件多高温高压、低温负压,现场危险化学品储存量大、危险源集中。我国化工企业数量大,化工企业重特大事故多发,暴露出传统安全风险管控手段“看不住、管不全、管不好”等问题突出。

方案需求

如何依靠物联网、人工智能(AI)等技术应用,通过感知、监测、预警等加强危险化学品的安全管理,有效防范重特大安全事故,赋能危险化学品企业破解企业安全生产的痛点、难点、堵点问题,是实现危险化学品企业转型升级的必由之路。

化工厂区根据厂内各生产系统及安全、环保、职业健康要求进行功能明确、分区合理的布置,分区内部和相互之间保持一定的通道和间距。根据化工厂各组成部分的性质、使用功能、交通运输及防火防爆要求,分区一般可分为以下几部分:

1、生产车间及生产工艺装置区:工艺装置区是一个易燃易爆、有毒的特殊危险的地区,为了尽量减少其对工厂外部的影响,一般布置在厂区的中央部分。常见的装置有反应塔、反应器(包括反应釜,固定床或流化床和管式炉等)、热换器、分离器等。此区域为化工厂的核心区域,需满足视频无死角覆盖,对重点危险源和人员操作、检修频繁的区域,需看清细节,结合化工厂管理要求,发现不安全因素时,可做及时预警。此区域的视频设备需满足防爆要求,全部采用防爆摄像机等设备。

2、原料及成品储存区:主要存储化工原料、中间产品和制成品,多采用室内外结合,罐体和仓库来进行存储。此区域属于重大危险源区域,需设置防爆视频系统,查看突发危险因素或初期火灾报警等情况。摄像头的设置个数和位置,应根据罐区现场的实际情况而定,既要覆盖全面,也要重点考虑危险性较大的区域。摄像头的安装高度应确保可以有效看到储罐顶部。危险化工品的原料仓库、半成品仓库、成品仓库的安全管理,需做好防盗、防损、防火、防爆、防潮、防腐等工作。在仓库大门、仓库内安装防爆防腐摄像机,能看清人员、车辆出入情况,仓库环境实时情况。

3、公用工程及辅助生产区:公辅区远离工艺装置区、罐区和其他危险区。为工厂提供水、电、气、汽等生产条件,包含空分、空压制氮站、锅炉房、总降压站、变配电站、机柜间、新鲜水、消防水系统、循环水系统、中水回用系统、污水处理系统等。在重点场所部署普通视频系统即可。

4、运输装卸区:运输装卸区机动车辆进出频繁,在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒。危化品的装卸、运输过程中都需要严谨、系统的操作,一旦不按规范操作就会导致化工事故的发生,严重影响人们的生命财产安全。此区域需安装防爆摄像机来实时查看现场的人、车和作业情况。

5、管理区及生活区:即厂前区(行政管理和福利设施)和生活区(职工住宅和服务设施),基于安全考虑,与化工厂的生产区域进行隔离。从管理区和生活区进入生产区的人和车辆需进行权限管理和认证通行,并实时掌握厂区内人、车情况。

方案设计

化工厂的人员、车辆、设备装置、物料、环境等智能可视化管理,能实现全面覆盖,重点兼顾,可让中心和管理者实时掌握现场情况,并可对危险情况做及时预警,是保障化工厂安全生产的一道基本屏障。基于化工厂安全生产的重点需求,重点设计了智能视频系统和出入口管理系统,在化工厂的中控室部署安全生产可视化平台软件,对各系统接入集中管理。

1、智能视频系统

根据化工厂区域风险等级不同,将视频子系统划分了两类区域:公共区域和生产区域。公共区域包括办公区、公辅区和大门、道路、生活区等,部署非防爆摄像机即可。生产区域包括生产车间及工艺装置区,原料及成品存储区,部署防爆摄像机。

化工厂面积大,范围大、装置多、风险区域多,常规摄像机只能局部区域的查看,在办公楼顶等制高点,采用7寸180°广角臻全彩枪球,实现化工厂的全厂180°全景预览,可使用球机对人、车等活动目标进行自动细节查看,实现化工厂“全局查看,细节掌握”,全面及时的发现风险。

在生产区风险区域,禁止人员跨越进入,通过智能警戒摄像机或后端智能NVR,实现人员越界检测报警。在中控室,要求值班人员24小时轮班值岗,通过智能视频实现值班人员离岗检测和报警。

2、 “二道门”人车管理系统

化工企业作为安全生产重点管理的单位,江苏、山东等各地安监部门针对危化品企业生产区出入口发布了“二道门”建设要求,要求设置生产区“二道门”,有效隔离企业生产区域与办公、生活区域,有效管控出入生产区域人员和车辆,针对企业“二道门”管理要求,对企业二道门进出的访客、各部门员工进行统计展示,对进入生产区的人车进行管理。

针对“二道门”管理要求,分别设置人员通道和停车道闸系统,为安全考虑,实行人车分离管理,在人行通道和车辆通道间设置隔离护栏。采用海康威视智能摆闸,搭配7寸智能门禁一体机,可实现刷脸、刷卡通行、并可实现员工考勤功能。通过海康互联平台软件进行内部人员信息的录入和设备权限的下发。对外来访客,支持访客信息登记,授权访问权限(如授权指定设备,访问时间段,刷脸或刷卡等通行方式),访客签退和权限回收。

由于化工厂“二道门”多为大型运输车辆通行,通道较宽。采用防护性好,双向对开的栅栏道闸,可根据大门实际宽度选用不同长度栏杆。采用高清抓拍显示一体机,实现视频触发和车牌识别,对于授权的车辆联合道闸自动放行。采用双雷达有效防止砸车情况的发生。通过海康互联平台软件,实现车辆通行配置和管理,及存储通行记录和过车录像,方便回查车辆通行情况。

通过人员通道刷脸/刷卡事件记录,对车辆的自动抓拍、记录和处理。对进出“二道门”对当前进厂的人员、车辆进行实时展示,并对进厂人员类别、人数实时统计和展示,便于实时掌握人员、车辆进场情况,并在应急事件时掌握厂内人员、车辆情况,便于应急疏散处置。

3 、中控室中心管理系统

中控室即中心控制室或中央控制室,是化工厂的神经中枢,所有仪表信号都连到这里,所有重要的控制决策都从这里发出。化工厂都要建立中控室来保证设备正常运行维护,安全生产,记录各种生产数据,设备有异常时及时判断故障报修。中控室是生产运行系统的重要岗位,一般为24小时分组接班工作制。

安全生产可视化系统的中心包括服务器及平台软件、存储系统、显示控制系统等组成。采用海康互联平台软件,接入视频、门禁、停车等子系统,进行统一管理,设置专岗人员对系统24小时进行日常管理,紧急危险情况发生时进行统一调度指挥,中控室的视频支持智能分析值班人员脱岗。配置多台硬盘录像机对视频录像进行存储,非生产区不少于30天,生产区等重点危险源不少于90天,报警视频录像至少存储1年。大屏显示主流采用LCD和LED屏,实时显示视频画面等信息。对于中小化工厂,建议采用3*3的3.5mm窄缝LCD拼接屏。配置高清解码器,进行视频解码输出给LCD大屏幕显示。

方案拓扑图

方案特色

1、风险区域防爆设计:基于化工厂的红、橙、黄、蓝4个区域风险等级划分,结合气体场所和粉尘场所的防爆区域划分,将化工厂的系统进行分区设计,在风险等级高的生产区进行防爆设计,摄像机满足业界最高的防爆等级Ex db ⅡC T6 Gb/Ex tb ⅢC T80℃ Db,满足各类气体和粉尘场所的防爆要求。防爆摄像机产品形态多样,有筒机、球机、半球,具备智能分析功能,满足不同场景的需求。

2、系统一体化设计:一套系统集成防爆智能视频、人员和车辆通行管理,二道门出入统计分析,中控室大屏指挥调度,满足中小化工企业安全生产可视化需求。

3、智能二道门管理:将生产区和工作生活区分隔管理,实行人车分离,出入人员统计分析和展示,实时掌握生产区人员情况,便于紧急危险情况下的疏散撤离和应急防护。

4、全景可视化管理:在化工厂非生产区制高点设置高空全景摄像机,可对生产区进行全面可视化管理,便于查看生产区物料、装置、人车等分布情况,也可防止生产区发生燃爆情况下,现场视频被破坏导致无法指挥或取证。

5、智能视频分析:可对生产区人员进入危险区域,中控室值班人员离岗等不安全行为进行智能视频分析,进行及时预警和防范。