1 前言

筒倉的安全監控系統又稱防爆系統，系統設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，一旦發生事故，就有可能影響到整個鋼廠的運行和安全，安全監控通過實時監控網絡或主機活動，監視分析用戶和系統的行為，審計系統配置和漏洞，評估敏感系統和數據的完整性，識別攻擊行為，對異常行為進行統計和跟蹤，識別違反安全法規的行為，使用誘騙服務器記錄黑客行為等功能，使管理員有效地監視、控制和評估網絡或主機系統。對電力系統實際運行狀況的在線識別和動態顯示。安全監控需要整個電力系統的實時數據（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、斷路器狀態及操作次數、隔離開關刀閘的位置、保護繼電器操作狀態、變壓器分接頭的位置、各變電所狀態、各種報警等。通常采用彩色屏幕顯示器動態地向調度員顯示電力系統的運行狀態。

安全監控還包括對運行約束條件的檢查。當發現有違反約束條件時立即向調度員報警，以便確定電力系統是否接近事故狀態，還是已處于事故狀態。實時數據的收集任務由通道和遠動裝置進行。收集來的數據信息須經過簡單濾波，舍去明顯不合理數據后送入數據庫。通過狀態估計還可獲得不能由遠動裝置直接得到的數據（如電壓相角），并可對錯誤數據進行檢測、識別和剔除，使實時數據庫更加完善。安全監控的另一重要功能是確定網絡結構。

2 系統方案

筒倉安全監控的對象有煤的溫度、煤塵的濃度、筒倉內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 由與生產安全問題有關的相互聯系、相互作用、相互制約的若干個因素結合成的具有特定功能的有機整體。在工業企業里，人——機系統、安全技術、職業衛生和安全管理構成了一個安全系統。它除了具有一般系統的特點外，還有自己的結構特點。第一，它是以人為中心的人機匹配、有反饋過程的系統。因此，在系統安全模式中要充分考慮人與機器的互相協調。第二，安全系統是工程系統與社會系統的結合。在系統中處于中心地位的人要受到社會、政治、文化、經濟技術和家庭的影響，要考慮以上各方面的因素，系統的安全控制才能更為有效。第三，安全事故（系統的不安全狀態）的發生具有隨機性，首先是事故的發生與否呈現出不確定性；其次是事故發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。安全系統中存在一些無法進行定量的描述的因素，因此對系統安全狀態的描述無法達到明確的量化。安全系統工程活動要根據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。

系統的安全系統設備由相關備廠家提供，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，且數量眾多，本系統采用30個分布式模塊，通過實時的工業總線RS485總線通信，滿足監控筒倉的需要。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備之間有良好的兼容性，選取世紀星組態軟件作為人機界面軟件，如圖1所示。

3 系統特點

3.1流程顯示效果好

各個生產設備的數據均可集中到一個統一的工藝流程圖中顯示，從而極大方便了設備管理，另外世紀星集成了豐富的工藝設備圖庫，可以方便的開發出形象逼真的工藝流程圖，畫面支持3D方式動態顯示各個設備的狀態、實時值等，顯示效果十分理想，如圖2，3，4，5所示。

圖1 筒倉安全監控系統結構圖

圖2 筒倉數據一覽圖

圖3 筒倉料位圖

圖4 筒倉升降機狀態圖

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備通信技術，可以在多核CPU上實現更快的數據采集，本工程中世紀星能快速穩定的和32個RS485接口的分布式設備通信，數據采樣速率20ms/次，數據刷新率55ms/次，滿足了筒倉安全實時監控的要求。

4 結論

本系統充分利用世紀星組態軟件強大的多串口分時通信技術，確保整個筒倉的多個串口通信設備的實時數據采集與顯示，世紀星組態軟件冗余通信程序的算法，保證整個安全監控系統的穩定運行，極大的提高安全系統的可靠性。