專利名稱：石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于碼頭易燃物消防監(jiān)控裝置，特別涉及一種石化碼頭消防自動化 監(jiān)控系統(tǒng)。技術(shù)背景天津港石化碼頭公司是重點防火單位，碼頭區(qū)域的消防系統(tǒng)是重要的安全 保障設(shè)備，為油輪、碼頭及庫區(qū)各類輸油設(shè)備及其輸送貨類提供滅火支持和保 證。原消防系統(tǒng)控制點多，控制分散，消防工藝管線呈環(huán)網(wǎng)狀，中間需切換操 作，且需多人合作操控；而且運(yùn)行參數(shù)無法及時采集和上傳。這樣一旦發(fā)生火 災(zāi)事故，容易貽誤戰(zhàn)機(jī)，不能及時得到情報，不能及時處理，不能及時滅火， 很容易將火災(zāi)事故蔓延，造成大的損失。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到對碼頭的火 災(zāi)事故的消防工作具備遙控、遙測和遙視功能，滿足更及時、更準(zhǔn)確、更可靠 的統(tǒng)一指揮調(diào)度、更具操作性，可將火災(zāi)及時消滅在最初階段，為碼頭安全生 產(chǎn)保駕護(hù)航。本發(fā)明的具體內(nèi)容是一種石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于采用的是分布式集散控 制系統(tǒng)，由調(diào)度中心和碼頭前沿的控制分站兩級組成；采用集中監(jiān)測，分散控 制系統(tǒng)；其中設(shè)有控制主站和分站；控制主站有計算機(jī)服務(wù)器，控制主站的計 算機(jī)服務(wù)器連接調(diào)度中心的2臺工控機(jī)作為監(jiān)控主站；設(shè)有的分站采用分布式 遠(yuǎn)程1/0—西門子ET200M;各站通過多模光纖首尾相連，構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng)；各控 制分站的數(shù)據(jù)采集模塊連接設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場的電動閥門、消防泵、消防炮、壓 力變送器、液位計的監(jiān)測儀表；與之配合的消防管路系統(tǒng)有一中心消防泵房， 中心消防泵房有消防泵，消防泵包括并聯(lián)的電泵和柴油泵；消防泵連接消防水 主管路，在泵房內(nèi)防水主管路分支為兩條管線，其中一條管線為消防水，通過 閥門連接各碼頭泊位的消防水炮、消防水幕；另外一條管線是消防泡沫管線，消防水管連接泡沫混合器，泡沫原液罐連接泡沫混合器，泡沫混合器輸出通過 閥門連接相應(yīng)泡沫管線，再連接至各碼頭泊位的消防泡沫炮；各管線上有可控 的電動閥門；中心消防泵房的消防泵外連接消防水池，來提供消防用水；調(diào)度 中心的中心計算機(jī)控制消防泵、電動閥門、消防炮設(shè)備，管線連接壓力變送器。 中心計算機(jī)通過PR0FIBUS總線連接0LM光纖模塊，0LM光纖模塊由尾纖連 接到光纖環(huán)網(wǎng)上；現(xiàn)場各控制分站通過OLM光纖模塊連接到冗余環(huán)網(wǎng)上，將使 各站所連接至主站的PLC。本發(fā)明系統(tǒng)的特點和優(yōu)點 系統(tǒng)采用PLC及遠(yuǎn)程I/O作為自控關(guān)鍵設(shè)備，并根據(jù)已有消防樓(塔)配置 相應(yīng)的控制分站，用以上傳采集信號和接收執(zhí)行控制信號。設(shè)置各消防區(qū)域及 各泊位消防預(yù)案的組態(tài)畫面顯示各類控制流程并進(jìn)行系統(tǒng)操作，設(shè)置服務(wù)器建 立數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)具備遙控、遙測和遙視功能，整個系統(tǒng)在滿足原規(guī) 范設(shè)計要求下更及時、更準(zhǔn)確、更可靠、更具操作性，真正為碼頭安全生產(chǎn)保 駕護(hù)航。


圖1是石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2是石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流示意圖圖3是石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)的消防管線結(jié)構(gòu)示例圖圖4是石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)的消防泵房管路示意圖具體實施方式
如圖l所示的一種石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)，釆用的是分布式集散控 制系統(tǒng)，由調(diào)度中心和碼頭前沿的控制分站兩級組成。并遵循"集中監(jiān)測，分 散控制"原則。其中南一消防樓設(shè)有控制主站(采用西門子S7 300 PLC),其 它分站采用分布式遠(yuǎn)程I/O (西門子ET200M),而調(diào)度中心還設(shè)有2臺工控機(jī) 作為監(jiān)控主站。各站通過多模光纖首尾相連，構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng)(總線型的改進(jìn))。 通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)3km (若選擇單模光纖更可達(dá)15km)，且最高通訊速率可達(dá) 12M/bit。環(huán)網(wǎng)的設(shè)計可以保證一旦某個站點通訊中斷，不會影響系統(tǒng)其他站點 的通訊。同時各控制分站的數(shù)據(jù)采集模塊連接設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場的監(jiān)測儀表(如壓力變送器、液位計等)如圖3、 4所示的與消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)配合的消防管路系統(tǒng)有一中心消 防泵房1，中心消防泵房共有消防泵六臺，其中電泵四臺、柴油泵兩臺；消防 泵12連接消防水主管路1，在泵房內(nèi)分支為兩條管線，其中一條管線為消防水 2，連接各泊位的消防水炮3、消防水幕4;另外一條管線內(nèi)的消防水，通過泡 沫比例混合器5與消防泵房內(nèi)泡沫罐中的泡沬原液進(jìn)行混合，連接消防泡沫管 線8，再連接消防泡沫炮7;各管線上有可控的電動閥門9;中心消防泵房的消 防泵外連接消防水池IO，來提供消防用水；中心消防泵房內(nèi)有泡沬原液罐6，提供泡沫原液通過泡沫比例混合器5與加壓后的消防水進(jìn)行混合，形成消防泡 沫；調(diào)度中心的中心計算機(jī)控制消防泵、電動閥門、消防炮等設(shè)備，并且可利用管線上的壓力變送器實時監(jiān)測消防水和消防泡沫主管線的壓力。中心計算機(jī)通過PR0FIBUS總線連接0LM光纖模塊，0LM光纖模塊由尾纖連 接到光纖環(huán)網(wǎng)上；現(xiàn)場各控制分站通過OLM光纖模塊連接到冗余環(huán)網(wǎng)上，并將 各站所釆集到的自動化數(shù)據(jù)上傳至主站的PLC;實施消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)將其改造為調(diào)度室集中遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)采用PLC 及遠(yuǎn)程I/0為自控關(guān)鍵設(shè)備，在消防樓(塔)配置相應(yīng)的控制分站，用以上傳 采集信號和接收執(zhí)行控制信號；設(shè)置各消防區(qū)域及各泊位消防預(yù)案的組態(tài)畫面， 顯示控制流程并進(jìn)行系統(tǒng)操作；設(shè)置服務(wù)器，建立數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù) 據(jù)分析。系統(tǒng)實現(xiàn)了火警信號、管線壓力、水池液位等數(shù)據(jù)的實時采集和直接 上傳，消防預(yù)案的"一鍵式"快速啟動，全流程按步實施，由程序自動控制設(shè) 備投入等，可保證在最短時間內(nèi)實施滅火。調(diào)度室既可以實現(xiàn)對設(shè)備的單體操 作，也可以按照預(yù)先編輯好的程序啟動相應(yīng)消防預(yù)案。系統(tǒng)具備現(xiàn)場手動操作、 消防樓(塔)控制及調(diào)度室遠(yuǎn)程控制三種方式，并建立了系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行全過程 自動記錄，便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)采用SCADA控制系統(tǒng)模式， 按照SCADA控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計；同時考慮化工企業(yè)自身特點，按防爆要求 設(shè)計、選型。石化碼頭公司消防自動化系統(tǒng)控制平臺設(shè)計共分為三個主要層面-(1) 設(shè)備層在現(xiàn)有各個站設(shè)立一個遠(yuǎn)程I/0控制分站，由它來完成與原有現(xiàn) 場控制臺的連接，負(fù)責(zé)從原有系統(tǒng)中獲取設(shè)備狀態(tài)等實時數(shù)據(jù)，并將上一層發(fā) 出的控制指令傳遞給現(xiàn)場設(shè)備，從而完成設(shè)備動作。并通過采用Profibus現(xiàn)場 總線環(huán)網(wǎng)將各個分站與調(diào)度中心連在一起，建立起可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。(2) 控制層在調(diào)度中心設(shè)立控制主站，并通過上位監(jiān)控軟件完成各個子站的數(shù)據(jù)采集與調(diào)度工作。 (3)管理層在調(diào)度中心建立數(shù)據(jù)服務(wù)中心，通過數(shù)據(jù)庫收集各個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，完成系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并通過.Net構(gòu)架設(shè)計B/S模式 的基于Web的應(yīng)用，達(dá)到系統(tǒng)的整合目的。系統(tǒng)實現(xiàn)功能描述消防工藝——系統(tǒng)可顯示各泊位和庫區(qū)的消防工藝的工藝流程圖，點擊相 應(yīng)的按鈕彈出設(shè)備的控制面板，可對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行計算機(jī)手動控制。 報警匯總——顯示全部參數(shù)報警。如參數(shù)超限、通訊中斷、火情報警等。 消防預(yù)案——提供各個泊位的消防預(yù)案自動控制功能。 用戶管理——實現(xiàn)對用戶信息的添加、修改。并可進(jìn)行系統(tǒng)的登錄。 船舶信息——可獲取各泊位的船舶動態(tài)信息，如是否有船、船名、貨物名 稱等。系統(tǒng)幫助——以HTML形式顯示系統(tǒng)幫助文檔。
權(quán)利要求1、一種石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于采用的是分布式集散控制系統(tǒng)，由調(diào)度中心和碼頭前沿的控制分站兩級組成；采用集中監(jiān)測，分散控制系統(tǒng)；其中設(shè)有控制主站和分站；控制主站有計算機(jī)服務(wù)器，控制主站的計算機(jī)服務(wù)器連接調(diào)度中心的2臺工控機(jī)作為監(jiān)控主站；設(shè)有的分站采用分布式遠(yuǎn)程I/O---西門子ET200M；各站通過多模光纖首尾相連，構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng)；各控制分站的數(shù)據(jù)采集模塊連接設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場的電動閥門、消防泵、消防炮、壓力變送器、液位計的監(jiān)測儀表；與之配合的消防管路系統(tǒng)有一中心消防泵房，中心消防泵房有消防泵，消防泵包括并聯(lián)的電泵和柴油泵；消防泵連接消防水主管路，在泵房內(nèi)防水主管路分支為兩條管線，其中一條管線為消防水，通過閥門連接各碼頭泊位的消防水炮、消防水幕；另外一條管線是消防泡沫管線，消防水管連接泡沫混合器，泡沫原液罐連接泡沫混合器，泡沫混合器輸出通過閥門連接相應(yīng)泡沫管線，再連接至各碼頭泊位的消防泡沫炮；各管線上有可控的電動閥門；中心消防泵房的消防泵外連接消防水池，來提供消防用水；調(diào)度中心的中心計算機(jī)控制消防泵、電動閥門、消防炮設(shè)備，管線連接壓力變送器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于中心計 算機(jī)通過PROFIBUS總線連接OLM光纖模塊，OLM光纖模塊由尾纖連接到光纖環(huán) 網(wǎng)上；現(xiàn)場各控制分站通過OLM光纖模塊連接到冗余環(huán)網(wǎng)上，將使各站所連接 至主站的PLC。
專利摘要一種石化碼頭消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)，采用的是分布式集散控制系統(tǒng)，由調(diào)度中心和碼頭前沿的控制分站兩級組成；其中設(shè)有控制主站(采用西門子S7 300PLC)，分站采用分布式遠(yuǎn)程I/O(西門子ET200M)，調(diào)度中心設(shè)有2臺工控機(jī)作為監(jiān)控主站；各站通過多模光纖首尾相連，同時各控制分站的數(shù)據(jù)采集模塊連接設(shè)置在監(jiān)控現(xiàn)場的監(jiān)測儀表(如壓力變送器、液位計等)與之配合的消防管路系統(tǒng)調(diào)度中心的中心計算機(jī)控制消防泵、電動閥門、消防炮等設(shè)備；本消防自動化監(jiān)控系統(tǒng)具備遙控、遙測和遙視功能，整個系統(tǒng)在滿足原規(guī)范設(shè)計要求下更及時、更準(zhǔn)確、更可靠、更具操作性，真正為碼頭安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。
文檔編號A62C35/58GK201091757SQ20072010019
公開日2008年7月30日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者英 康, 康文軍, 靚 張, 張福貴, 許景宏, 閆培祥, 健 陳, 陳遠(yuǎn)波 申請人:天津港石油化工碼頭公司