1 前言

筒倉的安全監(jiān)控系統(tǒng)又稱防爆系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計的主要目的是為保證筒倉的安全運行，對于以貯煤為主的超大型筒倉來說，一旦發(fā)生事故，就有可能影響到整個鋼廠的運行和安全，安全監(jiān)控通過實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)或主機活動，監(jiān)視分析用戶和系統(tǒng)的行為，審計系統(tǒng)配置和漏洞，評估敏感系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完整性，識別攻擊行為，對異常行為進行統(tǒng)計和跟蹤，識別違反安全法規(guī)的行為，使用誘騙服務(wù)器記錄黑客行為等功能，使管理員有效地監(jiān)視、控制和評估網(wǎng)絡(luò)或主機系統(tǒng)。對電力系統(tǒng)實際運行狀況的在線識別和動態(tài)顯示。安全監(jiān)控需要整個電力系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)（信息）。需檢測的信息有如下幾種：有功潮流、無功潮流、支路電流、母線電壓、母線有功注入功率和無功注入功率、頻率、電能表讀數(shù)、斷路器狀態(tài)及操作次數(shù)、隔離開關(guān)刀閘的位置、保護繼電器操作狀態(tài)、變壓器分接頭的位置、各變電所狀態(tài)、各種報警等。通常采用彩色屏幕顯示器動態(tài)地向調(diào)度員顯示電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

安全監(jiān)控還包括對運行約束條件的檢查。當發(fā)現(xiàn)有違反約束條件時立即向調(diào)度員報警，以便確定電力系統(tǒng)是否接近事故狀態(tài)，還是已處于事故狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)的收集任務(wù)由通道和遠動裝置進行。收集來的數(shù)據(jù)信息須經(jīng)過簡單濾波，舍去明顯不合理數(shù)據(jù)后送入數(shù)據(jù)庫。通過狀態(tài)估計還可獲得不能由遠動裝置直接得到的數(shù)據(jù)（如電壓相角），并可對錯誤數(shù)據(jù)進行檢測、識別和剔除，使實時數(shù)據(jù)庫更加完善。安全監(jiān)控的另一重要功能是確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2 系統(tǒng)方案

筒倉安全監(jiān)控的對象有煤的溫度、煤塵的濃度、筒倉內(nèi)氣體中一氧化碳和煙霧的濃度、瓦斯氣體（甲烷和丙烷）、筒倉料位等。溫度是貯煤自燃的首要條件，煤塵亦是導(dǎo)致爆炸的重要條件之一，一氧化碳和煙霧的濃度反映了貯煤自燃的程度，煤的貯量涉及到貯存期的管理。

安全系統(tǒng) 由與生產(chǎn)安全問題有關(guān)的相互聯(lián)系、相互作用、相互制約的若干個因素結(jié)合成的具有特定功能的有機整體。在工業(yè)企業(yè)里，人——機系統(tǒng)、安全技術(shù)、職業(yè)衛(wèi)生和安全管理構(gòu)成了一個安全系統(tǒng)。它除了具有一般系統(tǒng)的特點外，還有自己的結(jié)構(gòu)特點。第一，它是以人為中心的人機匹配、有反饋過程的系統(tǒng)。因此，在系統(tǒng)安全模式中要充分考慮人與機器的互相協(xié)調(diào)。第二，安全系統(tǒng)是工程系統(tǒng)與社會系統(tǒng)的結(jié)合。在系統(tǒng)中處于中心地位的人要受到社會、政治、文化、經(jīng)濟技術(shù)和家庭的影響，要考慮以上各方面的因素，系統(tǒng)的安全控制才能更為有效。第三，安全事故（系統(tǒng)的不安全狀態(tài)）的發(fā)生具有隨機性，首先是事故的發(fā)生與否呈現(xiàn)出不確定性；其次是事故發(fā)生后將造成什么樣的后果在事先不可能確切得知。第四，事故識別的模糊性。安全系統(tǒng)中存在一些無法進行定量的描述的因素，因此對系統(tǒng)安全狀態(tài)的描述無法達到明確的量化。安全系統(tǒng)工程活動要根據(jù)以上這些特點來開展研究工作，尋求處理安全問題的有效方法。

系統(tǒng)的安全系統(tǒng)設(shè)備由相關(guān)備廠家提供，通過強大的PLC控制器S7-300控制確保整個筒倉的安全運行。由于筒倉的檢測對象分散，且數(shù)量眾多，本系統(tǒng)采用30個分布式模塊，通過實時的工業(yè)總線RS485總線通信，滿足監(jiān)控筒倉的需要。分布式模塊選用研華公司ADAM系列模塊，該模塊具有經(jīng)濟耐用，可靠性高，通信功能強大的特點，為了使人機界面與設(shè)備之間有良好的兼容性，選取世紀星組態(tài)軟件作為人機界面軟件，如圖1所示。

3 系統(tǒng)特點

3.1流程顯示效果好

各個生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)均可集中到一個統(tǒng)一的工藝流程圖中顯示，從而極大方便了設(shè)備管理，另外世紀星集成了豐富的工藝設(shè)備圖庫，可以方便的開發(fā)出形象逼真的工藝流程圖，畫面支持3D方式動態(tài)顯示各個設(shè)備的狀態(tài)、實時值等，顯示效果十分理想，如圖2，3，4，5所示。

圖1 筒倉安全監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 筒倉數(shù)據(jù)一覽圖

圖3 筒倉料位圖

圖4 筒倉升降機狀態(tài)圖

圖5 筒倉探頭分布圖

3.2串口通信能力強

通過世紀星強大的分時多設(shè)備通信技術(shù)，可以在多核CPU上實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)采集，本工程中世紀星能快速穩(wěn)定的和32個RS485接口的分布式設(shè)備通信，數(shù)據(jù)采樣速率20ms/次，數(shù)據(jù)刷新率55ms/次，滿足了筒倉安全實時監(jiān)控的要求。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)充分利用世紀星組態(tài)軟件強大的多串口分時通信技術(shù)，確保整個筒倉的多個串口通信設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集與顯示，世紀星組態(tài)軟件冗余通信程序的算法，保證整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，極大的提高安全系統(tǒng)的可靠性。