王 沖

危廢焚燒項(xiàng)目安全防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王 沖

（中國海誠工程科技股份有限公司，上海 200031）

危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目由于所處置的廢物極其復(fù)雜、危險(xiǎn)，且涉及各行業(yè)的不同廢物，可能具有有毒、可燃、感染等危害，其廠區(qū)內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)、儲(chǔ)存區(qū)域應(yīng)設(shè)置特定的安全防范措施。根據(jù)危廢焚燒項(xiàng)目各區(qū)域?qū)Π踩枨蟮牟煌攸c(diǎn)，提出其所需安全防范的具體措施，對所涉及的安全防范設(shè)備分析選型，設(shè)計(jì)各相對獨(dú)立的子系統(tǒng)從而構(gòu)建一套完整的安全防范系統(tǒng)，以更好的保障廠區(qū)人員生命及財(cái)產(chǎn)安全。

安全防范；危廢焚燒；視頻監(jiān)控；數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)

危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目一般來料廢物涉及多個(gè)行業(yè)，如工業(yè)表面處理的廢物、農(nóng)業(yè)農(nóng)藥殘余的廢物、醫(yī)療產(chǎn)生的廢物等，各行業(yè)廢物的特性不一，可能存在有毒、可燃、感染等危害性，其廠區(qū)內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)車間、儲(chǔ)存?zhèn)}庫等區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格管理，設(shè)計(jì)適合的安全防范系統(tǒng)，在優(yōu)化人為管控的基礎(chǔ)上結(jié)合技術(shù)防控的優(yōu)勢，切實(shí)保護(hù)廠區(qū)人員生命及財(cái)產(chǎn)安全。

1 危廢焚燒項(xiàng)目特點(diǎn)

常規(guī)的危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目主要包括了生產(chǎn)區(qū)域、儲(chǔ)存區(qū)域、輔助區(qū)域、辦公及休息區(qū)域，其生產(chǎn)區(qū)域?yàn)槲U焚燒相關(guān)的車間、工藝設(shè)備區(qū)等；儲(chǔ)存區(qū)域?yàn)槲U的儲(chǔ)存?zhèn)}庫、廢液罐區(qū)等；輔助區(qū)域包括所必需的一些輔助設(shè)施，如消防設(shè)施等；辦公及休息區(qū)域包括生產(chǎn)、銷售、行政辦公場所及餐廳等。

以某工業(yè)園區(qū)危廢焚燒處置項(xiàng)目為例，其廠區(qū)內(nèi)的單體主要包括：

焚燒車間：屬生產(chǎn)區(qū)域，內(nèi)設(shè)危廢料坑、破碎輸送裝置、回轉(zhuǎn)窯、余熱鍋爐、煙氣處理等生產(chǎn)設(shè)施；輔房區(qū)設(shè)有電氣室、DCS機(jī)柜室、UPS室、集中控制室、辦公會(huì)議室等輔助用房。

廢液罐區(qū)：屬生產(chǎn)、儲(chǔ)存區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的廢液罐用于儲(chǔ)存待處理的廢液，另設(shè)有廢液泵、過濾器等生產(chǎn)設(shè)施，將廢液過濾處理后泵送至焚燒車間。

危廢暫存庫：屬儲(chǔ)存區(qū)域，用于儲(chǔ)存待處理的固體廢物以及生產(chǎn)所需的危險(xiǎn)氣瓶等。

消防泵房及消防控制室：屬輔助區(qū)域，消防泵房包含了消防水池、消防泵、電氣設(shè)備間等；消防控制室內(nèi)24 h有人值班，設(shè)有火災(zāi)報(bào)警控制主機(jī)、消防炮控制主機(jī)等設(shè)備。

綜合辦公樓：屬辦公及休息區(qū)域，內(nèi)設(shè)辦公區(qū)、餐廳、多功能廳等。

每個(gè)區(qū)域?qū)Π踩婪兜男枨蟛灰?，生產(chǎn)、儲(chǔ)存區(qū)域的需求需與安全生產(chǎn)相結(jié)合，應(yīng)針對不同特點(diǎn)特定分析。其中，焚燒車間的危廢料坑、破碎區(qū)，廢液罐區(qū)，危廢暫存庫等區(qū)域可能存在可燃?xì)怏w，在這些爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中安裝使用的安全防范設(shè)備需采用防爆產(chǎn)品，鑒于危廢種類的復(fù)雜性，該項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)備采用防爆等級為ExdIICT6 Gb的隔爆型產(chǎn)品[1]。

2 安全防范設(shè)備選型

安全防范系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)所需保護(hù)對象的防護(hù)級別進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，在滿足功能的前提下考慮經(jīng)濟(jì)性要求，不盲目擴(kuò)大。

安全防范設(shè)備的設(shè)置首先應(yīng)明確需保護(hù)的對象，通過風(fēng)險(xiǎn)評估確定需要防范的具體風(fēng)險(xiǎn)及安全需求，該項(xiàng)目的安全防范設(shè)備包括了周界報(bào)警、出入口控制、視頻監(jiān)控, 除了常規(guī)的實(shí)體防護(hù)，還結(jié)合了電子防護(hù)等技術(shù)[2]。

2.1 周界報(bào)警

該項(xiàng)目廠區(qū)周界的防護(hù)除了實(shí)體圍墻防護(hù)外，還在圍墻上設(shè)有主動(dòng)紅外入侵探測器。一套主動(dòng)紅外探測器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，由發(fā)射器至接收器的紅外光束構(gòu)成警戒線，當(dāng)外物入侵時(shí)，該光束被遮擋導(dǎo)致接收器接收的信號發(fā)生變化，觸發(fā)報(bào)警，由入侵報(bào)警控制主機(jī)聯(lián)動(dòng)相關(guān)報(bào)警設(shè)施[3]。

根據(jù)該項(xiàng)目廠區(qū)圍墻的特點(diǎn)，將一套主動(dòng)紅外探測器的探測距離定為20 m及45 m，考慮到探測器受環(huán)境溫度變化的影響，所選用探測器的探測距離至少應(yīng)比實(shí)際探測距離多30%的余量，最終選用探測距離為30 m及60 m的探測器。

考慮到室外圍墻安裝時(shí)可能會(huì)有樹葉、飛鳥等小動(dòng)物等遮擋引起探測器誤報(bào)，選用雙紅外光束的探測器，經(jīng)過軟件修正，減少不必要的誤報(bào)。

2.2 出入口控制

出入口實(shí)體防護(hù)包括廠區(qū)道閘，各單體入戶門，房間防盜門窗等；在實(shí)體防護(hù)基礎(chǔ)上設(shè)置門禁等電子防護(hù)。門禁系統(tǒng)包括現(xiàn)場設(shè)備及控制主機(jī)，其中現(xiàn)場設(shè)備包括讀卡器、IC卡、電控鎖及開門按鈕等。

在廠區(qū)人行出入口設(shè)置與道閘一體化的門禁讀卡設(shè)備，其他區(qū)域在出入門口附近設(shè)置掛墻式門禁讀卡器，控制點(diǎn)包括焚燒車間MCC室、DCS機(jī)柜間、UPS間、集中控制室；危廢暫存庫人行口；消防泵房電氣設(shè)備間；消防控制室；綜合辦公樓弱電機(jī)房、財(cái)務(wù)室等；其中，綜合辦公樓入口大廳設(shè)置門禁讀卡及指紋一體機(jī)，兼做考勤機(jī)使用。

各單體處于疏散通道上的出入口控制與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)報(bào)警時(shí)，釋放門禁電控鎖，使得逃生人員可不用門禁卡快速通過[4]。

2.3 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控對需保護(hù)的區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)視，同時(shí)與周界報(bào)警和出入口控制聯(lián)動(dòng)，補(bǔ)全安全防范功能。視頻監(jiān)控設(shè)備包括了前端攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、顯示設(shè)備等。前端攝像機(jī)按照信號、顏色、形狀等主要分為以下幾種：

模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；

彩色攝像機(jī)、黑白攝像機(jī)、彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機(jī)；

槍型攝像機(jī)、半球型攝像機(jī)、球形攝像機(jī)。

選用的攝像機(jī)采用200萬像素CMOS高清攝像頭，圖像質(zhì)量高于4分，滿足相關(guān)規(guī)范的要求[5]。根據(jù)不同區(qū)域特點(diǎn)，主要選用了以下幾種攝像機(jī)：

（1）智能紅外高速球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

采用變焦攝像頭，360°旋轉(zhuǎn)全天候監(jiān)控，自帶紅外燈照射距離可達(dá)100 m，可根據(jù)外部光線實(shí)現(xiàn)彩色/黑白的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。該攝像機(jī)安裝在進(jìn)廠區(qū)主道路口，通過智能偵測功能全面監(jiān)控主道路情況。

（2）固定式槍型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

采用自帶紅外燈的固定焦距攝像頭，同樣具備彩色/黑白切換功能。夜晚光線不足時(shí)切換為黑白，并啟動(dòng)紅外燈，照射距離達(dá)50 m，可獲得更好圖像效果。該類攝像機(jī)通用性強(qiáng)，性價(jià)比高，主要用于監(jiān)控廠區(qū)道路口、各車間及倉庫入口、廢液罐區(qū)以及危廢暫存庫內(nèi)部等。

固定式攝像機(jī)需在設(shè)計(jì)安裝時(shí)確定監(jiān)控的范圍，選擇焦距，調(diào)整角度，監(jiān)控盲區(qū)采用設(shè)置交叉攝像機(jī)彌補(bǔ)，盡量減少整體盲區(qū)。

（3）半球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

室內(nèi)吸頂安裝的半球型攝像機(jī)白天彩色夜晚黑白，紅外夜視距離達(dá)30 m，用于監(jiān)控綜合辦公樓大廳、走道，消防控制室內(nèi)部，弱電間內(nèi)部，財(cái)務(wù)室門口，電梯口等位置。

在電梯轎廂內(nèi)設(shè)置的攝像機(jī)，紅外夜視距離達(dá)10米，可清晰反映電梯內(nèi)的監(jiān)控圖像。

（4）特殊攝像機(jī)

根據(jù)工藝的特點(diǎn)，設(shè)在特殊攝像機(jī)用于監(jiān)控生產(chǎn)相關(guān)的環(huán)節(jié)，如爐膛火焰監(jiān)控，汽包水位監(jiān)控等，這些攝像機(jī)采用特殊的模擬攝像機(jī)，配置水冷或風(fēng)冷等冷卻裝置，經(jīng)視頻編碼器轉(zhuǎn)換信號后輸出至交換機(jī)。

其余的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可直接輸出數(shù)字信號連接至交換機(jī)。所有室外安裝的攝像機(jī)采用IP65及以上防護(hù)等級，并具有防雷、防浪涌保護(hù)功能；爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的攝像機(jī)采用隔爆型產(chǎn)品。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

該項(xiàng)目的安全防范系統(tǒng)包括了周界報(bào)警、出入口控制以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，三個(gè)子系統(tǒng)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)有機(jī)的整合成一套系統(tǒng)，其系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。

安全防范系統(tǒng)主設(shè)備設(shè)在綜合辦公樓的弱電機(jī)房，包括了入侵報(bào)警控制主機(jī)、門禁控制主機(jī)、主交換機(jī)、硬盤儲(chǔ)存設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)器、系統(tǒng)管理主機(jī)等。入侵報(bào)警控制主機(jī)與廠區(qū)圍墻的主動(dòng)紅外入侵探測器通過控制總線連接構(gòu)成周界報(bào)警子系統(tǒng)；門禁控制主機(jī)與門禁現(xiàn)場設(shè)備通過控制總線連接構(gòu)成出入口控制子系統(tǒng)；入侵報(bào)警控制主機(jī)及門禁控制主機(jī)與主交換機(jī)通訊連接，將這兩個(gè)子系統(tǒng)冗余視頻監(jiān)控系統(tǒng)；現(xiàn)場攝像機(jī)經(jīng)各單體內(nèi)的區(qū)域交換機(jī)連接至主交換機(jī)構(gòu)成視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器及配備硬盤儲(chǔ)存設(shè)備，可錄制、回放、遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)信息，設(shè)系統(tǒng)管理控制主機(jī)對整個(gè)安全防范系統(tǒng)全面控制。

圖1 安全防范系統(tǒng)控制框圖

所有系統(tǒng)的狀態(tài)、報(bào)警等信息整合至系統(tǒng)管理控制主機(jī)中，運(yùn)用統(tǒng)一的管理軟件平臺(tái)，多角度對受控對象進(jìn)行監(jiān)視；視頻圖形信息可傳送至安防監(jiān)控室、門衛(wèi)、生產(chǎn)集中控制室等大屏幕進(jìn)行顯示，使得安全管理和生產(chǎn)管理人員都能獲取所需要的信息，提高執(zhí)行響應(yīng)的快速性。

4 結(jié) 論

基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的安全防范系統(tǒng)對于危廢焚燒項(xiàng)目內(nèi)部的安全管控有著非常重要的意義，只有將實(shí)體防護(hù)、電子技術(shù)防護(hù)、人力管控三者相結(jié)合，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢，才能實(shí)現(xiàn)真正意義的安全防范。隨著企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的推進(jìn)，基于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)需求，對安防防范系統(tǒng)進(jìn)行不斷的更新優(yōu)化，才能更好地保護(hù)人員生命和財(cái)產(chǎn)安全。

［1］GB50058-2014, 爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

［2］GB50348-2018, 安全防范工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

［3］ GB10408.4-2000, 入侵探測器第4部分：主動(dòng)紅外入侵探測器[S].

［4］GB50116-2013, 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

［5］GB50198-2011, 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范[S].

Design of Safety Prevention System for Hazardous Waste Incineration Projects

（China Haisum Engineering Co., Ltd., Shanghai 200031, China）

The hazardous waste incineration project is very complex and dangerous, involving different wastes of various industries; they may be toxic, combustible and infectious, so specific safety precautions shall be set in each production and storage area of the plant. In this paper, according to the different characteristics of the safety requirements of each area of the hazardous waste incineration project, the specific measures for safety precautions were put forward, the safety equipments were analyzed and selected, and each relatively independent subsystem was designed to build a complete set of safety precautions system, so as to better protect the personnel life and property safety of the plant.

safety precaution; hazardous waste incineration; video surveillance; digital network

2020-02-08

王沖（1984-），男，江蘇省啟東市人，工程師，碩士研究生，2009年畢業(yè)于東華學(xué)?？刂评碚撆c控制工程專業(yè)，研究方向：自控儀表及弱電設(shè)計(jì)。

TQ 086

A

1004-0935（2020）04-0430-03