完成單位：中化興中石油轉(zhuǎn)運(yùn)（舟山）有限公司
成果主要完成人：徐葉新、張彤翼、沈培璐、周松飛、汪 欣、龐舟榮、金華躍、錢(qián)源來(lái)。
項(xiàng)目概況：
石油屬易燃易爆物品, 就不可避免地存在火災(zāi)、爆炸等事故隱患，尤其是儲(chǔ)備基地內(nèi)油罐集中,具有燃燒速度快、容易復(fù)燃、可形成多次爆炸、火情復(fù)雜、滅火難度大等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)事故就是重大的經(jīng)濟(jì)損失人員傷亡，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，做好火災(zāi)事故的預(yù)防和處置工作是戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備油庫(kù)的頭等大事，根據(jù)石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，容量大于或者等于50000m3的外浮頂罐都應(yīng)在儲(chǔ)罐上設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)裝置。行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用的是光纖光柵感溫探測(cè)裝置系統(tǒng)。
中化興中石油轉(zhuǎn)運(yùn)（舟山）有限公司是全國(guó)最大的石油儲(chǔ)備和吞吐基地，習(xí)近平總書(shū)記曾在2005年12月26日和2015年5月25日分別以浙江省委書(shū)記和中共中央總書(shū)記的身份進(jìn)行視察。庫(kù)區(qū)現(xiàn)有容量50000m3以上外浮頂儲(chǔ)油罐35個(gè)，目前儲(chǔ)罐上均安裝有普遍應(yīng)用的光纖光柵感溫探測(cè)裝置，利用光柵中心波長(zhǎng)與環(huán)境溫度的線性關(guān)系來(lái)獲知環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警；但是使用中發(fā)現(xiàn)存在造價(jià)成本高、光纖易斷、維修難度大、測(cè)量易漂移等缺陷；尤其是隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，探頭老化、光纖斷纖、測(cè)量漂移等現(xiàn)象頻繁，造成設(shè)備誤報(bào)率、故障率逐年上升，導(dǎo)致維護(hù)任務(wù)大、維修不及時(shí)等管理矛盾突出。隨著油庫(kù)儲(chǔ)存規(guī)模日趨擴(kuò)大，該系統(tǒng)的不穩(wěn)定性在一定程度上給石油倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)區(qū)帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患，因此研制性能可靠穩(wěn)定、反應(yīng)速度快、易維護(hù)使用、能儀表故障自診斷的智能化儲(chǔ)罐火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)對(duì)于庫(kù)區(qū)安全具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)我國(guó)石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備的建設(shè)也有積極推進(jìn)作用。
本課題針對(duì)當(dāng)前基于光纖光柵感溫探測(cè)裝置的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)誤報(bào)率較高、維修維護(hù)不便等問(wèn)題，在罐區(qū)布置分布式的溫度傳感器分層網(wǎng)絡(luò)，利用安裝在浮頂罐浮盤(pán)二次密封圈上的測(cè)溫探頭感知早期火災(zāi)隱患的溫度異常，同時(shí)利用罐內(nèi)同層傳感器間的信息關(guān)聯(lián)性實(shí)現(xiàn)探頭早期故障診斷，以及通過(guò)探頭采樣頻率自調(diào)整算法來(lái)實(shí)現(xiàn)低耗電、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，通過(guò)結(jié)構(gòu)化分層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳，從而確保將現(xiàn)場(chǎng)的安全信息及時(shí)準(zhǔn)確地上傳到監(jiān)控中心，同時(shí)還將部分經(jīng)提煉的狀態(tài)信息上傳到云端服務(wù)器，以網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP、短信等模式推送，實(shí)現(xiàn)和消防部門(mén)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，建立消防快速反應(yīng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)罐灌頂溫度的探測(cè)和火災(zāi)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)具有測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠性好、安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)外，還具備智能性、聯(lián)動(dòng)性等特點(diǎn)，值得深化研究和推廣應(yīng)用。
創(chuàng)新點(diǎn)：
1.研制了基于Lora通信技術(shù)的低功耗、帶有狀態(tài)自診斷功能、可實(shí)現(xiàn)前導(dǎo)碼遠(yuǎn)程喚醒和參數(shù)設(shè)置的無(wú)線溫度探頭，通過(guò)了本安防爆和高防護(hù)等級(jí)的認(rèn)證。
2.開(kāi)發(fā)了一套基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的罐頂溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)探頭擺放式保護(hù)支架、低功耗通信協(xié)議等技術(shù)，開(kāi)發(fā)了相關(guān)軟硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)報(bào)警、云平臺(tái)信息發(fā)布等功能。
主要完成內(nèi)容：
本項(xiàng)目結(jié)合中化興中石油轉(zhuǎn)運(yùn)（舟山）有限公司岙山庫(kù)區(qū)的實(shí)際需求，綜合分析國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)罐火災(zāi)測(cè)溫報(bào)警系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)存在的問(wèn)題及不足，開(kāi)發(fā)一套智能化、網(wǎng)絡(luò)化的儲(chǔ)罐火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)低成本、低消耗、高精度、高穩(wěn)定性、高靈敏度以及易安裝操作等目標(biāo)
研究?jī)?nèi)容覆蓋現(xiàn)場(chǎng)安裝、監(jiān)控系統(tǒng)到云平臺(tái)信息發(fā)布，主要包括：
（1）光纖光柵測(cè)溫技術(shù)分析
（2）無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（3）低功耗無(wú)線測(cè)溫探頭研制
（4）雙Lora接收終端研制
（5）可視化監(jiān)控軟件開(kāi)發(fā)
（6）云平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)
（7）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和應(yīng)用示范
運(yùn)用該系統(tǒng)整體替代光纖光柵系統(tǒng)后，預(yù)計(jì)每年可以節(jié)省設(shè)備損耗更換費(fèi)用150萬(wàn)元，每年委外維保費(fèi)用50萬(wàn)元，累計(jì)每年可節(jié)省費(fèi)用200余萬(wàn)元。
項(xiàng)目建立了智能化的火災(zāi)早期征兆預(yù)警與處理機(jī)制，可提供機(jī)動(dòng)靈活的應(yīng)急處置方案，與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，為罐區(qū)消防滅火，節(jié)省了近數(shù)倍的時(shí)間成本，間接減少傷亡人數(shù)和財(cái)產(chǎn)損失。近幾年，我國(guó)南方地區(qū)的部分油庫(kù)和輸油站連續(xù)發(fā)生了多起大型外浮頂儲(chǔ)罐密封圈著火事故，造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失甚至一定的人員傷亡。因此若能有效地監(jiān)測(cè)庫(kù)區(qū)儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度及其變化趨勢(shì)并在第一時(shí)間發(fā)出火災(zāi)預(yù)警和報(bào)警，就能預(yù)防儲(chǔ)罐起火、控制火勢(shì)、防止儲(chǔ)罐爆炸。極大地降低國(guó)家的經(jīng)濟(jì)損失，保障了社會(huì)的安全。該系統(tǒng)同樣可應(yīng)用于其他易燃物品或資源的儲(chǔ)備庫(kù)區(qū)，也可應(yīng)用于大型測(cè)溫需求場(chǎng)所。具有良好的社會(huì)效益和產(chǎn)業(yè)化前景。
