3-火气系统(F&GS)
海上平台火气系统
海上平台火气系统(FGS)---深圳市行健自动化系统有限公司[肖昊]一、摘要火气系统是用于监控火灾和可燃气及毒气泄漏事故并具备报警和一定灭火功能的安全控制系统。
控制系统的核心一般为AB／HIMA／ICS／TRICON等高性能PLC，现场有火焰探测器，感烟探头，感温探头，手动火灾报警按钮，灭火系统，可燃气探测器，毒气探测器等。
由此组成的一个完整的火灾和气体泄漏报警控制系统。
二、概述火灾和气体报警系统(F／G)功能是在火灾和可燃性气体泄漏以及毒气泄漏的情况下，能准确探测火灾和气体泄漏的程度和事故地点，触发相关的广播和声光报警设备，并且根据事故发生的严重性等级而确定报警和关断输出等级，从而控制和避免灾难的发生，以防止对生产设备和人员的伤害及对环境的影响等，因而控制系统本身设计必须遵循故障安全（Fail to Safe）的原则，整个系统的硬件和软件的可靠性要求都很高。
火气系统有一个可靠性评价指标SIL(系统安全等级)，一般要求SIL2以上，现在中海油建造的新平台都要求SIL3，对寻址盘要求有SIL2。
陆地设施的系统SIL要求可能相对低一些(LNG 类除外)，有的甚至仅仅安装火灾报警盘用于火灾检测，然后再添加一套气体报警盘用于可燃或毒气报警，不涉及SIL的要求。
从事火气系统现场设备的厂家有：GM／DET-TRONICS ／ATROSAFE／APOLLO／MEDC.......三、系统构成海上平台火气系统根据平台的特性一般分为两个部分：生活区和生产区，生活区内部为安全区域，对现场的产品一般没有特殊要求，设备种类一般涉及烟感，温感，手动火灾报警按钮，可燃气探头和毒气探头等；生产区一般为防爆区域，对现场设备有很高的要求，一般都需要防爆防雨，涉及的现场设备有火焰探头，可燃气探头，毒气探头，手动火灾报警按钮等。
系统的控制核心分为两种结构：点到点式火气系统(PLC)和点到点(PLC)+寻址盘(ADD)对于小型平台来说，一般生活区的烟温感和手动报警按钮跟可燃气探头，火焰探头，室外手动火灾报警按钮等一起接入到控制器(一般为PLC)的IO模块，形成一个点到点的火灾和气体报警控制系统。
火控系统介绍
实用性：可以根据生产装置的实际情况设计适合当前生产管理的逻辑控 制程序，也可以随着以后工艺流程的变化进行组态修改，而不用增加不必要 的硬件成本。大量的信息可以通过简单的画面进行现场显示，同时各种历史 记录和数据能够进行存储和上传。
扩容性：基于PLC的技术在以后生产装置进行扩容时，其大容量、模块 化构架可以满足增加容量的要求，同时可以方便对现场的监控构架进行组态 和修改。
基本概念以及相关知识
四、 系统功能：
数据采集 采集现场探测器上传来的信号与数据。 数据查询 能够提供实时记录、历史记录、历史曲线的查询等功能。 实时显示 迅速显示各个探测器的状态（浓度显示，火警、故障、高报、 低报状态显示等） 分区报警 按照现场的实际情况，分区显示报警状态。 自检功能 具有故障自诊断的能力，能及时报出线路短路、开路、接地等 故障状态，并能在显示屏上显示。 可靠的保护 内置防雷保护设施，抗电脉冲、射频骚扰及电磁场辐射。 通讯接口 可以通过RS232、RS485两种方式向其它PLC、DCS等系统 输出数据。
火灾报 警装置
• 火灾报警控制器---PLC • 图形显示装置----DCS 操作站 • 火灾显示盘---F&G Panel / DCS 操作站
• 火灾报警联动系统---FPS/DCS/声光报警系统
联动控 • 自动喷淋灭火系统---消防泵/Deluge System/水帘系统 制装置 • 气体灭火系统---CO2系统 (生产工艺处理范畴)
基本概念以及相关知识
内容简介
一、基本概念以及相关知识 二、系统构成及原理 三、现场设备概况介绍 四、触发逻辑及关联系统简绍
系统构成及原理
一、工作原理
系统构成及原理
火气系统在天然气装置中的应用
库 区终端 ，对 Ｔ业 控 制 自动 化系统 都 提 了更高 的 要 求 。在 丁控 领域 ，除 了 ’ 设置 常规 的数据 采 集及监
控 系统 （ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ） 、集 散 控 制 系 统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ）及 紧 急 停车系统 （ Ｅ Ｓ Ｄ）之 外 ，还 会 设 置独 立 的火 气 保 护
监 控 ，及 时发 现 火灾和 存 在 的 火 灾 隐情 并采 取 果 断措 施控 制 火 灾的发 生 ， 以达 到 保 护人 员和设 施 的 目的 火 气 系统一 般 都 连接 有 相 应 的 紧急 关 断 系统 ，在 火 灾发 生 时 紧急 关断 系统将 根 据 火 气 系统 的报 警 等级发 出关 断指令 ，以确保 事故得 到控 制
系统 （ Ｆ Ｇ Ｓ ） 。
火气 系统 根据 装 置 的特性 一般 分 为生 活 区和 生
火气 系统 通过各 种 设备 对现 场进 行连 续 的存 线 措 施 来控制 火 灾 的发生 ，以达到 保护 人员 和设 施 的 目的 。 一 般 的情 况 下 ，火 气 系统 都 连 接 有 广播 系
范 ；Ｇ Ｂ ５ ０ １ １ ６火 灾 自动 报 警 系 统 设 计 规 范 ；Ｇ Ｂ 严格 ，如何做好火气系统并保障其稳定地运行 ，保
５ ０ １ ６ ６ 火 灾 自动 报 警 系 统 施 Ｔ 及 验 收 规 范 ； Ｇ Ｂ 护现 场 Ｔ人 和设施 的安 全是石 油 与化 ］ 行业 的首 要
产 区 两 个部分 。生 活 区 内部为 安 全 区域 ，对现 场 的 监 控 ，及 时发 现火灾 和 存在 的火 灾 隐情并 采取 果断
产 品 一 般 没有 特 殊 要 求 ，设 备 种 类 一般 涉 及 炯 感 、 温 感 、声 光警 报器 、手动 火灾 报警 按 钮 、可燃 气体
火气控制系统
主要特点 •总线制、 智能化 总线制、 •模件式组合系统 •强大的联动程序编写功能 强大的联 •集成消防电话和紧急广播系统 •提供手动和自动操作 •可以连接到网络，适合的特大 可以连接到网络， 的建筑或分布式的 式的建筑安排 的建筑或分布式的建筑安排
F&GS 火气控制系统 火气控制系统
（三）警报装置： 警报装置：
（2）手动 ）手动CO2气体释放按钮 气体释放按钮 用手动方式产生CO2报警信号、 用手动方式产生CO2报警信号、 报警信号 启动CO2自动报警系统的器件 产生公用系统关断。 自动报警系统的器件。 启动CO2自动报警系统的器件。产生公用系统关断。 如图，一般CO2手报站是黄色， 手报站是黄色 如图，一般CO2手报站是黄色，使用 时打碎表面玻璃。 时打碎表面玻璃。 （3）弃平台手动站 ） 用手动方式产生弃平台报警信号、 用手动方式产生弃平台报警信号、 启动启动自动报警系统的器件。产生1级关断。 启动启动自动报警系统的器件。产生1级关断。 如图，一般CO2手报站是黄色， 手报站是黄色 如图，一般CO2手报站是黄色，使用 时打碎表面玻璃。 时打碎表面玻璃。
F&GS 火气控制系统 火燃气体探测器采用的基于微处理器 的点红外式探头。 的点红外式探头。点红外式可燃气体 探头测量的原理是： 探头测量的原理是：探头测量两个波 长上的红外线的强度； 长上的红外线的强度；一个是吸收波 一个是非吸收波长， 长，一个是非吸收波长，通过比较这 两个参数， 两个参数，连续地监测可燃气体的浓 并输出4~20mA的信号。可燃气 的信号。 度，并输出 的信号 体探测器的低限报警设定为20%，高 体探测器的低限报警设定为 ， 限报警设定50%。 限报警设定 。
B、手报站 （1） 手动火灾报警按钮
用手动方式产生火灾报警信号、 用手动方式产生火灾报警信号、 启动火灾自动报警系统的器件。产生2级关断。 启动火灾自动报警系统的器件。产生2级关断。 红色， 如图，一般火灾手报站是红色 如图，一般火灾手报站是红色，使用 时打碎表面玻璃。 时打碎表面玻璃。
火气系统论述
ＢＣ Ｐ Ｓ不能控 制非 正常 工况 时 ，Ｉ ＳＳ或 Ｅ Ｄ将 自动 Ｓ 执 行正 确 的保 护 动 作 ， 当反 应 器 发 生 飞 温 报 警 如 时 ， Ｉ 自动停 进 料 泵 ； 全 释 放 设 备 ， 安 全 阀、 ＳＳ 安 如 爆 破片 ， 当发 生严 重超压 时 ， 供物 理保 护 ； 于装 提 位 置 或储罐 周 围的 围堰 ， 用是 防止 液 体外 溢 ； 置 作 装
摘 要 ：火 灾 消 防 、 燃 气体 及 有 毒 气 体 监 测 保 护 系 统 在 工 厂 安全 生 产 的 每个 保 护 层 面 都 起 到 至 关重 要 的地 位 。为 了保 证 可 在 每 个 层 面对 可燃 气 体 、 气 泄 漏 或火 灾 发 生 的可 靠 、 时 的 监 测 和保 护 ， 须 选 用 安 全 性 高 、 靠 性 好 、 用 率 高 、 动 作 少 ， 毒 及 必 可 可 误
工程 设 计 及 标 准
石
油
化
工
自
动
化 ，２ ０ ，５： １ ０８ ２
ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ Ｎ Ｉ ＰＥＴＲＣ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＮＤＵＳ Ｉ ＴＲＹ
（ 国石 油 股 份 有 限公 司 大 连 石 化 分 公 司 ， 宁 大 连 １ ６ ３ ） 中 辽 １ ０ ２
、
ａ ｄ ｄｆｅ ｅ ｔａ ｊ ｓｍｅ ｔｒ ｌ ｏ ｉ ｅｅ ｔａａ ｍ ｃｉｎ ｎ ｉｆｒ ｎ ｄ ｔ ｎ ｕ ｅ ｆ ｒｄｆ ｒ ｎ ｌｒ ａ ｔｏ ．Ｆ＆ＧＳ ｉ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｂ ａ ｄ ｒ ，ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｕ ｆ ｓ ｏ ｏ ｅ ｙ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｐ ｌ ｔ ｃ ｏ
ｓ ｆ ｗａ ｅ ａ ｏ ｔ ｒ ｆ １ ｉ ｏｎ ｉ ｒ ｔｏ ｏ ｔ ｒ ｎｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｏ ｏｇ ｃ ｃ ｆｇｕ ａ ｉ ｎ ｏｆＰＬＣ ｎ ａ ｉ ｓ ｄｅ ｅ ｔ ｒ ． ａ ｄ ｖ ｒｏｕ ｔ ｃ ｏ ｓ
《火气系统》课件
排放标准与检测
火气系统的排放标准应根据国 家和地方的相关法规和标准进 行制定，确保系统的污染物排 放符合要求。
火气系统应配备排放检测设备 和仪器，定期进行排放检测和 监测，确保污染物排放数据真 实、准确、可靠。
火气系统应建立排放检测管理 制度，加强检测人员的培训和 教育，提高检测水平和质量， 确保达标排放。
03
火气系统的应用场景
工业加热
01
工业加热是火气系统的一个重要 应用场景，主要用于金属加工、 塑料加工、化学反应等工业生产 过程中所需的加热和熔炼。
02
火气系统通过燃烧燃料产生高温 气体或火焰，将热量传递给工业 设备或物料，实现高效、环保的 加热和熔炼过程。
燃烧发电
燃烧发电是火气系统在能源领域的重 要应用，通过燃烧燃料产生高温高压 气体，推动涡轮机转动，进而驱动发 电机发电。
检查密封圈和阀门
定期更换密封圈和阀门，确保密封性能良好 。
检查电气线路
定期检查火气系统的电气线路，确保无老化 或损坏。
THANKS
感谢观看
火气系统运行不稳定
检查系统各部件连接是否牢固 ；检查传感器是否正常。
火气系统温度异常
检查加热元件是否正常工作； 检查温控系统是否正常。
火气系统漏气
检查管道连接处是否紧固；检 查密封圈是否老化或损坏。
定期保养与清洗
清洗火气系统内部
定期对火气系统内部进行清洗，清除积炭和 杂物。
检查加热元件和温控系统
定期检查加热元件和温控系统，确保正常工 作。
05
火气系统的维护与保养
日常检查与维护
每日检查
检查火气系统的运行状 态，确保系统正常运行的灰 尘和杂物，保持系统清
洁。
火气系统介绍
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F&GS与传统报警方式的比较
F&GS 传统报警方式（盘柜）
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冗余或3重冗余，可靠性高 有容错能力，误动作少 安装简便 可以和DCS或其它系统通讯， 上传数据速度快 柜间线少 可在计算机画面显示，弹出式 显示，观察方便 有安全认证 自诊断功能，维修方便 一次性投入高，扩容和维护费 用低
• 现代化安全管理的现实需要
由于现在的工业生产自动化的程度越来越高，安 全管理也需要及时、准确、掌握各种和安全有关 的信息。原来各自独立的传统报警方式已不能满 足安全管理的需要。
F&GS的技术特点
• • 可靠性：根据系统安全等级的要求选用安全PLC作为火气系统的控制器，各 关键部分通过冗余设计，其性能可以达到SIL2或SIL3等级。 实时性：具有SIL2和SIL3等级认证的安全PLC可以做到ms级响应，能够及时 的在操作站和矩阵盘等设备上显示现场报警信息，并且SOE(事件记录)的分 辨率也同样很高。 兼容性：可以根据生产装置的实际情况把检测火焰、烟感、温感、可燃气、 毒气及手动报警信号（4－20mA两线/三线，开关量）进行灵活组合。通过 RS485、硬接线或工业以太网等方式同DCS和ESD等系统通信，形成全厂的 管理系统。 可用性：可以根据生产装置的实际情况设计适合当前情况的逻辑程序，以后 的工艺流程如果有所变化，可以很方便的进行修改组态，而不用增加不必要 的硬件成本。大量的信息可以通过简单的画面进行现显示，同时各种历史记 录和数据能够进行存储和上传。 扩容性：基于PLC的技术在以后生产装置进行扩容时，其大容量控制器可以 满足通常的点式增加，同时也可以方便对现行的监控构架进行组态和修改。
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海上平台火气系统 (FGS)
海上平台火气系统(FGS)---深圳市行健自动化系统有限公司[肖昊]一、摘要火气系统是用于监控火灾和可燃气及毒气泄漏事故并具备报警和一定灭火功能的安全控制系统。
控制系统的核心一般为AB／HIMA／ICS／TRICON等高性能PLC，现场有火焰探测器，感烟探头，感温探头，手动火灾报警按钮，灭火系统，可燃气探测器，毒气探测器等。
由此组成的一个完整的火灾和气体泄漏报警控制系统。
二、概述火灾和气体报警系统(F／G)功能是在火灾和可燃性气体泄漏以及毒气泄漏的情况下，能准确探测火灾和气体泄漏的程度和事故地点，触发相关的广播和声光报警设备，并且根据事故发生的严重性等级而确定报警和关断输出等级，从而控制和避免灾难的发生，以防止对生产设备和人员的伤害及对环境的影响等，因而控制系统本身设计必须遵循故障安全（Fail to Safe）的原则，整个系统的硬件和软件的可靠性要求都很高。
火气系统有一个可靠性评价指标SIL(系统安全等级)，一般要求SIL2以上，现在中海油建造的新平台都要求SIL3，对寻址盘要求有SIL2。
陆地设施的系统SIL要求可能相对低一些(LNG 类除外)，有的甚至仅仅安装火灾报警盘用于火灾检测，然后再添加一套气体报警盘用于可燃或毒气报警，不涉及SIL的要求。
从事火气系统现场设备的厂家有：GM／DET-TRONICS ／ATROSAFE／APOLLO／MEDC.......三、系统构成海上平台火气系统根据平台的特性一般分为两个部分：生活区和生产区，生活区内部为安全区域，对现场的产品一般没有特殊要求，设备种类一般涉及烟感，温感，手动火灾报警按钮，可燃气探头和毒气探头等；生产区一般为防爆区域，对现场设备有很高的要求，一般都需要防爆防雨，涉及的现场设备有火焰探头，可燃气探头，毒气探头，手动火灾报警按钮等。
系统的控制核心分为两种结构：点到点式火气系统(PLC)和点到点(PLC)+寻址盘(ADD)对于小型平台来说，一般生活区的烟温感和手动报警按钮跟可燃气探头，火焰探头，室外手动火灾报警按钮等一起接入到控制器(一般为PLC)的IO模块，形成一个点到点的火灾和气体报警控制系统。
F&G 系统
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火灾系统设备及元件
FACP温度及烟雾报警器源自4火灾系统设备及元件
手报按钮
火灾报警灯
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火气系统概述
火气探测系统可以自动识别危险并快速响应，从而保护大家远 离危险环境，比如火灾，可燃气体泄漏，硫化氢释放等.
火灾探测系统与中控过程控制系统，安全关断系统以及广播系 统相互联系，从而构成一个完整的保护系统。
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火气系统设备及元件
可燃气探测器
硫化氢探测器及一氧化碳
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火气系统设备及元件
火焰探测器
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火气系统设备及元件
弃平台按钮
ESD按钮
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火气系统设备及元件
ESD 气动开关 及 易溶塞开关
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火气系统设备及元件
关断报警灯
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谢谢各位！
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WHPD火气系统
系统概述
1
2
FACP 火灾系统（LQ EB SAMPLE STORE DCWR)
F&G火气系统（DECK OUTSIDE)
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火灾系统功能
监测室内火灾，监测装置有烟探测 器，热探测器，手动按钮和流量开关（ 应急发电机橇块还有火焰探测器）。 一旦触发，输出信号激活报警灯， 蜂鸣器响起，同时送Trip信号给关断（非 生产关断），PCS也会收到从FACP 送 来的报警。
火气系统简介
4.可燃气体探头原理
可燃气体探测器采用催化扩散型敏感元件。 当可燃气体进入探测器时，探测电路内的 电桥电阻元件与气体分子发生催化反应， 电阻值随分子浓度而变化，该电阻臂的电 流也发生变检测电流的变化，也就检测到 探头所在位置可燃气泄漏的情况。
2.海伦系统简介：海伦1301（卤代 烷）系统的灭火原理为抑制灭火。
海伦系统是按区域划分的，每个区域有一 套海伦瓶控制，分为：主、备两组瓶来控 制它所管辖的区域，主备瓶可以互换使用， 当主瓶不起作用时，倒备用瓶，来实现其 功能。 在控制盘上 ，每各个区域是单独控制 海伦 系统的。每个区域控制盘上又有海伦手动 释放按纽，释放禁止按纽，释放手动/自动 选择按纽，主/副瓶择按纽等。火气系统简介
1.火灾盘的盘面介绍
4EP平台火气系统控制盘盘面上有:声光报警器,报 警喇叭,烟热探头报警指示,Gas探头报警指示,UV 探头报警指示,海伦释放报警指示,手动启动海伦系 统按钮,消防泵中控启停按钮,区域旁通按钮及消音 复位按钮等等.现场所有的消防系统都能由火气控 制盘控制.火气控制盘连接一部商务机主要是控制 现场的UV探头和Gas探头,在商务机上就能对现场 的UV探头和Gas探头进行旁通隔离,也能消音复位 等功能;烟热探头是由寻址器控制,当有报警时寻址 器上就会显示报警代码,相应商务机上就会显示报 警位置.
3.海伦释放方式讲解：
（1）在控制盘上选择自动方式，及释放位置时，当一烟探头和一热 探头同时报警时会产生海伦灭火系统启动；两个烟探头或两个热探头 同时报警时也会 产生海伦灭火系统启动。 （2）在控制盘上直接启动手动释放按纽，海伦瓶的瓶头电磁阀也会 动作，启动海伦灭火系统，直接启动（中控有30秒延时启动，其它区 域直接启动，没有延时）。 （3）现场手报启动，直接用手报小锤敲击手报站的玻璃罩就可以直 接启动海伦灭火系统了。 （4）当控制系统瘫痪时，可以直接拔出撞针销子手动启动海伦瓶感 烟探头采用离子式，这种探头有发射离子室和探测室两部分。在设备 受高温作用或有危险火源时，会有烟雾产生并进入探测室，烟雾微粒 与离子室发射的离子相碰撞而使离子电流发生变化，当这个变化达到 设定值时，输出闭合触点信号到火灾盘，火灾盘上的区域控制器立即 报警。
文昌油田FPSO培训手册_仪表
文昌FPSO仪表培训手册6 概述文昌19-1/15-1/14-3/8-3油田位于南中国海海域，距离中华人民共和国海南省文昌市148～185km左右。
该油田包括新建5座井口平台（14-3WHPA/15-1WHPA/19-1WHPA/19-1WHPB/8-3 WHPA），1艘10万吨级的浮式生产储油轮（FPSO）。
6.1中控系统文昌19-1/15-1/14-3/8-3油田的控制系统分为六部分，分别放在FPSO和五个井口平台上。
井口平台的控制系统各自独立，但又通过光纤进行通讯，其他平台的光纤都直接或间接地与19-1WHPA的SDH（SYNCHRONIZATION DIGITAL HIERARCHY）连接。
FPSO的控制系统通过海底复合电缆的光纤与19-1WHPA的SDH 连接，从而与五个井口平台上的控制系统实现双向通信。
文昌FPSO的船体和上部模块采用了共用一套控制系统的设计。
即在位于船体的中控室内，设置了中央控制系统。
它包括过程控制系统（PCS）、应急关断系统（ESD）和火气探测（F&G）系统。
这三套控制系统物理上完全独立，并通过系统集成的手段设计成一个整体，实现分散控制，集中管理的目的。
文昌FPSO的现场仪表采用了FF总线仪表与普通HART仪表相结合设计方案，通过这样的仪表组合方式，既保证了紧急关断系统可靠性和可用性的要求；同时采用总线仪表减少了仪表电缆的用量，能使中控系统获得更多的仪表信息。
6.1.1中控系统的组成6.1.1.1过程控制系统（PCS）文昌FPSO的过程控制系统（PCS）包括上部模块的工艺流程控制和船体的船舱控制系统。
船体现场仪表（如：液位、压力等仪表）、泵的启停、风机的遥控、阀门的遥控、马达的连锁启停等控制与船上部模块的工艺流程控制一起考虑，共用一套过程控制系统完成控制功能。
船体上的货油、压载、扫舱、洗舱和上部模块上原油外输计量、惰气等系统的控制系统都采用专用的控制盘，通过串行通讯接口（MODBUS RS485）接入过程控制系统（PCS）。
火气系统方案介绍及典型应用
火气系统方案介绍及典型应用系统概述：火灾消防、可燃气体及有毒气体监控保护系统作为装置控制系统中一个重要的子系统，主要用来实现对工艺装置、公用工程、油品储运、建筑设施等危险环境的可燃气体、有毒气体及火灾的监测、报警甚至必要时的消防联动功能。
火气系统（下称F&GS）就是用于火灾及气体检测、控制的安全仪表系统，属于IEC定义的安全控制层。
近年来，工厂安全受到了前所未有的高度重视，F&GS 也得到了空前的发展。
在一些大型石化企业的设计中，F&GS经常会独立于DCS 和ESD之外构成一个单独的防护层，见上图。
当工艺过程中参数发生偏离时，首先是基本过程控制系统（如DCS、PLC）的干预，属于过程控制的范畴。
当过程控制系统调节无效时工艺参数将会发生报警，提醒操作员介入，调整工艺操作，消除危害的发生。
如果操作员介入后仍无法消除危险，则进入下一个防护层-安全控制层，SIS安全仪表系统（如ESD，F&GS）会起作用。
例如：由于异常情况引起可燃气体泄漏，F&GS起作用，首先根据可燃气体的泄漏量开启排风设备、切断管道阀门进行预处理；如果泄漏引起火灾；会将相关雨淋阀，泡沫阀等打开。
由于F&GS涵盖了独立的气体监测系统的预处理能力和消防系统的火灾处置能力，F&GS的控制能力和逻辑功能得以强化，系统失效率降低。
F&GS是用于火灾及气体检测、控制的安全仪表系统，属于上述的安全控制层，其具有安全防护层的特性：可靠性、独立性、特异性。
系统应用：冶金焦化、煤气公司，炼油厂、石油化工、制药、仓储（天然气、燃料油）系统结构:公司根据客户的监测点数规模、控制功能及线路覆盖区域的不同提供订制化的F&GS解决方案。
根据功能分类，系统应包含下述几部分设备：●系统设备：包括火气控制设备，与消防、紧急关断（ESD）、报警（包括PAGA）、HVAC等系统有接口。
基本硬件包括盘柜（控制器，卡件，通讯接口），电源，操作站，工程师站，火灾盘，可寻址盘等。
3-火气系统(FGS)-文档资料
防护等级IP65
气体探测器系列 BK61Ex系列
隔爆型声光报警器 J-SG-BK8010Ex
系统组成
火气控制盘（壁挂式） JBQ-QB-BK3000-A
RS-485串行总线通讯 每路63点，共两路126点 友好的用户界面，可现场编程 2个可编程继电器组 具有远程联网功能，联网总数32台 RS-232串行通讯，支持远程图形显示 配接防爆执行器可灵活编程联动现场设备 内置故障、报警等事件数据记录 最大通讯距离：≤1500米
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
火灾与气体检测系统(F&GS)
火灾与气体安全检测系统(简称火气系统F&GS), 是一套针对 火灾和气体探测与控制的安全管理系统，该系统取代传统应 用中的控制器，火灾控制盘，继承了高超的传感器技术和卓
概述 必要性 系统特点 系统功能
需要频繁维护 一次性投入高 扩容和维护费用高
系统组成
火焰探测器系列 BK51Ex/IR3
隔爆型 三线制或四线制 标准4～20mA电流输 标准RS-485总线通讯 概述 必要性 系统特点 系统功能 防爆等级ExdIICT6 防护等级IP65 隔爆型 防爆等级 ExdIICT6 防护等级
2.维护控制
什么是SIL?Leabharlann 量化风险的一种方法概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
分层保护的安全机制
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
典型的安全应用
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
中控系统基础知识与ESD系统
ESD关断级别划分
ESD0级关断为弃平台关断。该级关断级别最高，只能由 平台总监或指定专人手动启动。启动后，平台上部设 备除应急支持系统延时关断外全部关停。手动按钮分 别设在救生艇登船处、直升机坪处，且有明显的标志 或警告牌； ESD1级关断为火气关断。该级关断由平台火灾或可燃气 体严重泄露引起。它可由操作员观察到火情后手动启 动，也可由火气控制逻辑自动启动。该级关断将启动 消防泵及消防设备，关断井上、井下安全阀，打开全 部的BLOWDOWN阀，并启动ESD2级关断；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中控系统结构图
一个控制系统的组成
控制器
输入/输出接口单元 内部系统总线
I/O扩展单元
外部设备及其接口
电源
上位机、编程器等
一个控制系统的组成
控制器：是控制系统的核心部件，由大规模和超大规模
的集成电路组成，是系统的运算和控制中心；
输入/输出接口单元：是控制系统与工艺过程控制现场
之间的连接部件，包括：DI、DO、AI、AO等；
THE END
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ESD因果逻辑图
相关英文缩写解释
X OUTPUT EFFECT WITH NO TIME DELAY D OUTPUT EFFECT AFTER TIME DELAY INH EFFECT IS INHIBITED BY THE RESPECTIVE INPUT R EFFECT IS RESET ONLY IF THE GROUP INPUTS ARE ALL HEALTHY INT INTERLOCK AS REQUIRED TO ACHIEVE INTENDED OUTPUT LOGIC FUNCTION .
苏桥储气库FGS火气系统12.04
高报警值10 ppm，高高报警值20 ppm。
TS4000点型毒性气体探测器
10
苏桥储气库FGS系统
二、FGS现场检测仪表及设备 毒性气体探测器
（2）新的传感器未标定 重新标定传感器 （3）传感器范 替换电化学探头
所提供的电压已降低到小于+18.5VDC 不能更新EEPROM内的信息
确保基本单元的电源电压至少为+10VDC 将基本单元返回GM或GM授权服务中心修理
基本单元被置于设定方式已超出6分钟仍没有提供 进入基本单元用户菜单结构清除此故障 磁环 提供气体已超6分钟 如果远程标定、远程复位或磁性开关处于关闭状 态的时间超出2分钟，就会发生此故障 基本单元有一个RAM故障 移走提供的气体 核对一下远程复位和远程标定开关接线是否 正确 如果磁性开关已短路，则必 须将基本单元返回GM或GM授权服务中心修理 将基本单元返回GM或GM授权服务中心修理
P800AEIS防爆声光报警器
15
苏桥储气库FGS系统
二、FGS现场检测仪表及设备 基于控制卡的火气系统
产品——无锡格林通安全装备有限 公司的ControlWatch火气系统。 原理——将现场探测器与机柜间二 次控制卡用硬连接的方式一一对应，
实现现场气体浓度或报警状态的机
柜间显示。
16
苏桥储气库FGS系统
二、FGS现场检测仪表及设备 可燃气体探测器
用途——检测可燃气体最低爆炸下限（LEL）内的浓度。高报警值 25% LEL，高高报警值50% LEL。
总计——116个
SSS、ESD、F&G、ITCC系统简介
大型机组在生产过程中起到心脏的作用，为此许多厂家对生产装置大 型机组重要性的认识逐年提高。为避免事故的发生，多数厂家已经采 用三重化冗余综合控制系统。目前在石油、化工、冶金等应用广泛的 大型机组综合控制系统有 ICS TRIPLEX、CCC、TRICON、WOODWARD MICRONET、GE GMR 控制系统等综合控制系统。机组综合控制系统包 括：机组联锁 ESD、SOE 事件顺序记录、机组控制 PID（例如：防喘 振控制及调速控制等）及常规指示记录功能、故障诊断功能。
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F&G(Fire & Gas)火气系统主要完成油气区的可燃气体、毒性气体的 检测和消防。消防系统由现场安装的火焰探头、毒气探头、可燃气体 探头、烟雾探头；手动报警站、声/光报警器；水喷淋，泡沫喷淋和 CO2 喷射装置，就地单元控制器及控制系统构成。F&G 系统的基本
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三重化冗余综合控制系统概念 ( c- B1 e. D# R+ l" D
三重化模块冗余：系统采用三重化技术，就是说：所有重要电路
都实现三重化，三重化的每个部分是独立的，但三个部分的功能又完 全相同，三重化电路的输出信号在成为系统输出之前，经过一个三取 二的表决芯片。当三个电路中有一路发生故障，输出错误信号，经过 三取二表决后该错误信号被屏蔽掉，系统仍然输出正确的信号（电压、 电流或开关状态）。系统不会因为内部故障而对过程产生影响。 冗余：系统能在线更换模块是三重化技术的必然要求。在线更换 必须达到冗余要求，就是在不中断正常运行的条件下，系统自动将发 生故障模块（主）切换到备用模块，实现冗余功能。控制权交给备用 模块之后，发生故障的模块可以在线拔出，对故障模块进行维护。
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由于和世界的接轨，国家对安全生产越来越重视， 同样对安全生产的要求越来越高，
概述 必要性 系统特点 系统功能
现代化的生产需要不仅对人员和装置负责，也需要对环境负责，
这就要求及时，可靠，可用的控制系统进行监测和保护，
将可能的事故及早消除或将已经发生的事故造成的影响最小化。 而火气系统则是对整个生产安全最直接的保证。
可以根据生产装的实际情况 设计适合当前生产管理的逻 辑控制程序，大量的信息可 以通过简单画面进行现场显示
实用性
与传统方式比较 具有ms级响应，能够及
系统组成 系统构成示意图
实时性
扩容性
时将各类事件显示在操 作站或监控站
基于PLC技术，具有大容 量、模块化构架，便于扩 容；灵活的组态软件可根 据现场工艺要求进行扩容
越的故障判断功能，充分满足高危险区对火气探测的独特要
求。
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
概述
基于计算机技术、控制技术和通讯技术； 将现场所有用于检测火焰（灾）、感烟、感温、气体泄漏的 探测器、报警器和阀门等控制设备集成一体组成系统；
概述 必要性 系统特点 系统功能
将各个区域的探测情况集中采集，实现声光报警和逻辑控制， 完成对消防系统的就地释放；
19英寸机架 RQ-03
入柜式 3U
直流电源箱
标准2U盘装，不含电池，需另配 两种规格：DC24V/10A DC24V/20A
系统构成示意图
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
系统构成示意图
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
火灾报警控制盘 JB-QB-BK8000
液晶汉显 最大容量8回路，共1584点
最大容量： 多线数字显示—100路 多线液晶显示—70路 总线液晶显示—30路（1890点）
系统组成
琴台式柜体 BK-QT
单节，双节， 可安装高度15U
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
内置四个双通道采集卡 插入式模块设计 RS-485串接可寻址通讯 两级报警（高/低限） 功率：≤3W/路 输入信号：标准4～20mA/每路 输出信号：标准4～20mA/每路 两组继电器/每路 每路负载：500mA 最大通讯距离：≤1500米
K KVVP-4*2.5 KVVP-2*2.5 KVVP-3*2.5 KVVP-3*2.5
概述 必要性 系统特点 系统功能
1L 2L
总线RVS-2*1.5
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
直流 电源盘
火灾报警控制盘
F&GS火气控制盘
RS-485(RVS-2*1.5) RS-232(RVVP-3*1.5)
工业安全与消防领导者
火气系统（F&GS)
互相学习 共同提高
开始
西安博康电子有限公司
什么是功能性安全？
系统功能安全主要是以保护人身财产和生命安全为目的 与安全相关的保护系统，其包括安全控制系统和安全保护系统
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
1.连续的运动
1.停止
2.停止
6
可靠的保护
内置防雷保护设施，抗电脉冲、射频骚扰及电磁场辐射。
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
7 3
通讯接口
可以通过RS232、RS485、4～20mA三种方式向其它PLC、 DCS 等系统输出数据。
与传统报警方式的比较
F&GS火气系统
多冗余，可靠性高
概述 必要性 系统特点 系统功能
传统报警方式
2.维护控制
什么是SIL?
量化风险的一种方法
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
分层保护的安全机制
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
典型的安全应用
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
过程安全
防爆手动报警按钮 BK8400Ex-X（A)
本安兼隔爆型 四线制 开关型 防爆等级 ExdibIICT6 防护等级 IP65
IP65
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
隔爆型 三线制或四线制 标准4～20mA电流输 标准RS-485总线通讯 防爆等级ExdIICT6
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
既能接收现场探测器的4～20mA信号和开关量信号，并将该信
号转换成数字量形式； 可以直接接收RS485的信号，通过数字控制模块将输出标准的
MODBUS的信号提供给上位机；
通过RS232或RS485接口与PLC、DCS或其他MODBUS设备通讯。
必要性
防护等级IP65
气体探测器系列 BK61Ex系列
隔爆型
火气控制盘（壁挂式） JBQ-QB-BK3000-A
RS-485串行总线通讯 每路63点，共两路126点 友好的用户界面，可现场编程 2个可编程继电器组 具有远程联网功能，联网总数32台 RS-232串行通讯，支持远程图形显示 配接防爆执行器可灵活编程联动现场设备 内置故障、报警等事件数据记录 最大通讯距离：≤1500米
需要频繁维护 一次性投入高 扩容和维护费用高
系统组成
火焰探测器系列 BK51Ex/IR3
隔爆型 三线制或四线制 标准4～20mA电流输 标准RS-485总线通讯 概述 必要性 系统特点 系统功能 防爆等级ExdIICT6 防护等级IP65 隔爆型 防爆等级 ExdIICT6 防护等级
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
火灾与气体检测系统(F&GS)
火灾与气体安全检测系统(简称火气系统F&GS), 是一套针对 火灾和气体探测与控制的安全管理系统，该系统取代传统应 用中的控制器，火灾控制盘，继承了高超的传感器技术和卓
概述 必要性 系统特点 系统功能
无冗余，可靠性差 无容错能力，误动作多 不能和DCS或其他系统 通讯，上传数据慢 需要大量柜间硬接线
多个盘面显示方式 观察极不方便
容错能力强，误动作少 可以和DCS或其他系统 通讯，上传数据快 柜间线缆少
计算机图形显示、 弹出式显示，观察方便
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
自诊断功能、模块化 结构设计维修方便 一次性投入高 扩容和维护费用低
火气控制盘（壁挂式）
JBQ-QB-BK3000
系统组成
火气控制盘（立柜式）
概述 必要性 系统特点 系统功能
火气控制盘（盘装式） JBQ-QB-BK3000-A
总线、多线、总线+多线 多线：20路；总线：6路，共378点 总线+多线：126点（总线）+14路（多线）
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
现代化安全管理的现实需求
由于现在的工业生产自动化的程度越来越高， 安全管理也需要及时、准确、掌握各种和安全有关的 。 原来各自独立的传统报警方式已不能满足安全管理的需要。
系统特点
各关键部分通过冗余设计 多级数据备份 系统具有自诊断功能 可靠性
概述 必要性 系统特点 系统功能
兼容性 集成烟、温、光、气、 压力等各种传感技术，
灵活性
具有4～20mA、RS-485、 开关量、工业以太网等多种 方式与DCS、PLC、ESD等 系统通讯
系统功能
1 3 2
数据采集
采集现场探测器上传来的信号与数据。
概述 必要性 系统特点 系统功能
数据查询
能够提供实时记录、历史记录、历史曲线的查询等功能。
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
3
实时显示
迅速显示各个探测器的状态（浓度显示，火警、故障、高报、 低报状态显示等）
4
分区报警
按照现场的实际情况，分区显示报警状态。
系统功能
5 3
自检功能
具有故障自诊断的能力，能及时报出线路短路、开路、接地 等故障状态，并能在显示屏上显示。
概述 必要性 系统特点 系统功能
典型应用场所
石油化工 炼油厂
概述 必要性 系统特点 系统功能
电力 钢铁冶金
天然气管道
LPG、CNG SNG
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
化学储罐
海上钻井平台 海洋采油 钻井平台
油站
PNG、LNG
系统接线示意图
油罐区
电源线RV-2*2.5
Ex Ex Ex Ex
其他工艺装置区
Ex Ex
SG
M
AC220V
DCS系统
典型业绩
概述 必要性 系统特点 系统功能
珠海天然气液化项目 延长集团灞桥油库
成都普光气田 其它
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
结束
谢 谢！
概述 必要性 系统特点 系统功能
与传统方式比较
系统组成 系统构成示意图
薛战华
2010年10月12日