李鵬濤
(中鐵二院工程集團有限責任公司,四川 成都 610000)
當前,國內鐵路附屬油庫主要配置在具備內燃機車整備檢修功能的機務段所,多為4 級或5 級油庫,具有分布點多、儲量小、周轉量大、卸發油頻繁、不安全因素多等特點,由于油品具有易燃、易爆、易蒸發、易產生和積聚靜電荷等危險特性,一旦發生事故,將造成人員傷亡和油料物資的流失,因此加強油庫運營安全管理工作具有極其重要的意義。既有鐵路附屬油庫運營安全設施與商業油庫相距甚遠,同時,多數鐵路附屬油庫處于人工定期巡檢及人工卸發油作業,自動化監控、檢測、管理設備運用較少,未形成智能化、數據化管理作業方式。
既有鐵路附屬油庫的生產經營設施、設備已不能滿足現階段鐵路附屬油庫安全管理及預防生產安全事故發生的要求,在裝卸油效率、設備先進性、人員管理、儲油管理、安全管理、異常泄漏自動報警等安全生產方面亟待升級。
為解決目前既有鐵路附屬油庫存在的問題,開發了鐵路油庫運安管理系統。通過開發新的綜合監控管理平臺,將涉及油庫安全管理的設施設備進行集成管理,構成集成化的鐵路油庫運安管理系統。針對目前國內鐵路附屬油庫安全設施設備配置參差不齊的特點,對系統功能進行了差異化配置,以滿足不同鐵路附屬油庫安全管理作業需求。
1.1.1 基本功能
油庫區視頻監控功能:對油庫儲罐區、卸/發油泵房、裝卸油棧臺等重點區域進行監控和本地錄像,并實時在監控終端上顯示,便于機務段所對油庫重點區域進行有效的安全監管,及時反應和處理異常狀況。
可燃氣體監測及報警功能:在油庫卸/發油泵房、埋地管道檢查井等易發生燃油泄漏導致可燃氣體聚集的區域安裝可燃氣體濃度探測設備,將環境監測狀況上傳系統平臺進行實時監測,當可燃氣體濃度超過預定值及時作出處置方案,預防災情的發生。
鋼軌與鶴管間電位差檢測功能:檢測鋼軌與鶴管的電位差,當電位差小于規定值時,系統發出報警信號,提示對鋼軌與鶴管的接地情況進行安全檢查,及時消除安全隱患。
人體靜電消除功能:在卸/發油泵房入口處、儲罐扶梯入口處、裝卸作業棧臺扶梯入口處等設置人體靜電消除裝置,消除人體靜電帶來的火災和爆炸隱患。該功能與視頻監控功能對活動人員進行聯動追蹤。
卸/發油流量控制功能:對油品中入庫、出庫油品流量進行自動計量,并將計量數據上傳處理平臺進行數據分析,滿足庫內收發油計量要求。
儲罐液位監測功能:通過非接觸式的雷達液位儀實現儲罐液位自動測量及高低液位超限報警等功能,并通過數據庫查詢及插值補償算法進行儲油容積計量。
儲罐溫度控制功能:通過數字測溫傳感器對儲罐罐體溫度進行實時監測,當溫度超過預設的閾值時系統自動開啟噴水閥門對儲罐罐體進行噴淋降溫處理。
綜合監控管理功能:通過新開發的數據處理平臺及自動控制程序對所有監管設備運行數據進行有效記錄、統計、保存、智能分析,并將采集的數據信息在運安監控終端、值班室復示終端以及其他復示終端上顯示,并根據設定閾值實現安全預警,保障油庫的安全作業及管理需求。
1.1.2 擴展功能
罐車管理功能:通過安裝在卸油線入口處鐵路車號自動識別系統,確定油罐車的車號信息及出入卸油線的時間,并將數據傳入綜合監控平臺,核算罐車在卸油線上的停留時間及收費數額。
油庫區人員管理:對于油庫工作人員,進行出入指紋識別的常態化管理機制,保證油庫管理的可靠性;對于油庫外來人員的管理,采用出入登記、證件拍照等方式,進行全面有效的管理。從而實現對進入油庫區域的所有人員進行有效管理。
周界防范監控功能:通過周界防范監控設備對油庫區域的周邊圍墻進行實時防侵入監測。
該系統通過新開發的綜合監控管理平臺將相關安全設施設備連成整體,實現統一集中控制管理。通過C/S 架構,將各個監測點的檢測數據及監控數據集中到綜合監控管理平臺,如視頻監控數據、可燃氣體濃度數據、儲罐液位、儲罐罐體溫度、罐車車號及位置信息等數據集中后,根據油庫安全管理要求,進行數據整理、分析、設備操作、報警等相應處理。
1.2.1 系統網絡架構
通過Tcp/Ip 網絡將各油庫相關安全設施設備連為整體,實現各設備的綜合管理,并將采集的數據信息在運安監控終端、值班室復示終端以及其他復示終端上顯示。
1.2.2 數據流程
通過網絡連接實現數據采集終端與運安管理終端互通,因此可將系統整體分為多個數據采集系統(及服務端)與運安管理復示終端,底層設備采集相關信息后生成XML 文件并通過TCP 網絡傳輸給數據采集系統,數據采集系統解析XML 信息,并將相關信息通過服務器傳輸至運安管理終端,實現數據在運安管理終端上的呈現。
該系統利用Tcp/Ip 網絡,通過綜合監控管理平臺將各安全設施設備連成整體,通過C/S 架構,將視頻監控數據、可燃氣體濃度數據、儲罐液位、儲罐罐體溫度、罐車車號及位置信息等數據和各個監測點的檢測數據及監控數據集中到系統處理平臺,并根據油庫安全管理要求進行數據整理、分析、設備操作、報警等相應處理。
該系統針對油庫區視頻監控系統、可燃氣體監測及報警設備、鋼軌與鶴管電位差檢測設備、卸/發油流量控制系統、儲罐液位監測系統、儲罐溫度控制系統等在線監測設備編制相應的安全運行數據模型,當終端數據在設備的安全運行模型允許范圍內時,系統正常運行;當采集到的設備運行數據偏離安全運行模型允許范圍時,系統將對數據進行分析、處理,及時作出預警或處理動作,并將報警信息傳達至值班室等復示終端,從而節省人工巡視成本,提高油庫自動化管理水平。
該系統具備相應接口,可通過網絡接入鐵路局綜合視頻監控平臺以及機務段視頻監控系統,能夠從鐵路局和機務段所遠程點播監測任意油庫實時視頻圖像,可遠程查看視頻,了解火災情況、周界防護、油氣濃度情況、儲罐液位高度、儲罐溫度、油庫門禁及油罐車出入卸油線狀況等,實現鐵路油庫遠程信息查看與控制,全面實時掌握油庫運行情況。系統預留機務整備系統接口,對油罐車車號、停留時間等信息通過報文傳遞給機務整備管理系統;系統所有在線檢測與視頻監控信息可在火情發生時同步上傳到消防監控中心,便于消防中心在收到報警時查看現場情況。
本次開發的鐵路油庫運安管理系統,是為解決目前鐵路附屬油庫存在的問題,可對油庫安全設施設備進行差異化補強,油庫運安管理系統通過管理主機、傳感設備、控制設備、監控設備的有效結合,可滿足當前鐵路附屬油庫安全運營及管理要求。該系統的開發適應鐵路發展的新形勢,使鐵路附屬油庫遠程控制、安全檢測、設備監控水平邁上新的臺階。該系統適用于鐵路附屬油庫運行安全管理系統新建及改擴建工程,并且已在閣老壩機務折返段建設過程中得到了成功應用。
該系統通過自動控制管理系統,實現了鐵路附屬油庫的日常管理及安全運營管理的信息化,提高了鐵路油庫安全運營管理水平和作業效率,大幅提高了鐵路附屬油庫安全管控能力、服務質量、設備及資源利用率。