FGS应用及相关标准

1、1会计学FGS应用及相关标准应用及相关标准FGS系统的目标原则：系统的目标原则： 提供对提供对人员的保护人员的保护 提供对环境的保护提供对环境的保护 保护设备、物资和工厂的安全保护设备、物资和工厂的安全Protective Layersu 在早期阶段检测有无可燃气体或有毒气体的存在；在早期阶段检测有无可燃气体或有毒气体的存在；u 检测有无实际已燃烧的火焰或潜在发生的火焰；检测有无实际已燃烧的火焰或潜在发生的火焰；u 提供自动或手动的便利方法以触发火灾保护系统动作；提供自动或手动的便利方法以触发火灾保护系统动作；u 根据需要触发声根据需要触发声/ /光报警以提示火灾或气体泄漏的发生；光报警以提示

2、火灾或气体泄漏的发生；u 执行相应的控制或联锁逻辑；执行相应的控制或联锁逻辑；u 将相关的将相关的I/OI/O信号和报警信息传递给信号和报警信息传递给DCSDCS或其它的人机界面以便显或其它的人机界面以便显示和记录；示和记录；u 通过专用的顺序事件记录功能（通过专用的顺序事件记录功能（SER/SOESER/SOE）捕捉相关事件信息；）捕捉相关事件信息；u 与现场广播系统和视频监视系统联动；与现场广播系统和视频监视系统联动；FGS系统实现上述目标的途径和方式：系统实现上述目标的途径和方式： FGS系统的设计原则及遵循的规范系统的设计原则及遵循的规范：u符合国际标准的符合国际标准的FGS系统设计时

3、应遵循的规范要求：系统设计时应遵循的规范要求： a a）NFPA 72: b b）EN 54-2 : c c）DIN 19250 TUV AK-5,6 / IEC 61508 SIL3 d d）中国国家消防认证要求：）中国国家消防认证要求：GB 4717-93 for Fire application/ GB 16808-1997 for Gas application -CCCFCCCFuFGS系统在设计上应独立于过程控制系统之外，以便在必要时能系统在设计上应独立于过程控制系统之外，以便在必要时能够快速及时采取措施消除危险；够快速及时采取措施消除危险；uFGS系统的设计应采取冗余容错的结构，

4、通过自诊断发现系统的系统的设计应采取冗余容错的结构，通过自诊断发现系统的故障和完成在线维护，而不影响对火气的监控；故障和完成在线维护，而不影响对火气的监控；uFGS系统与系统与SIS（ESD)系统不同，没有所谓的安全状态（停车与开系统不同，没有所谓的安全状态（停车与开车都需要监控），它应该处于连续工作或监控状态，因此在一些车都需要监控），它应该处于连续工作或监控状态，因此在一些具体的设计上也有一些不同于具体的设计上也有一些不同于SISSIS系统的要求；系统的要求；uFGS的工作状态与的工作状态与SIS（ESD）相反：正常情况是不带电的或是常）相反：正常情况是不带电的或是常开的操作模式；开的操作

5、模式；uFGS系统的电源应采用冗余且分别独立的电源系统；系统的电源应采用冗余且分别独立的电源系统；uFGS系统的电源应该具备电源状态检测的手段，同时应配备后备系统的电源应该具备电源状态检测的手段，同时应配备后备电池或不间断电源，以保证在停电的状况下能够提供一定时间的电池或不间断电源，以保证在停电的状况下能够提供一定时间的监控能力；监控能力；u为了实现回路监督的要求，在为了实现回路监督的要求，在TRICONXTRICONX的的FGSFGS系统中，来自检测开系统中，来自检测开关的关的DIDI信号一般进入信号一般进入AIAI卡件来实现短路卡件来实现短路/ /开路的检测，对于驱动开路的检测，对于驱动现

6、场消防设备的现场消防设备的DODO信号，则一般要采用监督型信号，则一般要采用监督型DODO卡件，以实现回卡件，以实现回路短路路短路/ /开路的检测；开路的检测；uFGS系统在工程上要考虑设置输入强制的功能，以实现在必要情系统在工程上要考虑设置输入强制的功能，以实现在必要情况下对现场设备的维护或强制动作；况下对现场设备的维护或强制动作；u对报警和故障的处理要采取正确的确认和复位策略；对报警和故障的处理要采取正确的确认和复位策略； FGS系统的典型工程设计原则系统的典型工程设计原则：典型典型FGSFGS系统构成图系统构成图FGS系统的主要构成元素：系统的主要构成元素：u现场触发或检测元件：现场触发

7、或检测元件：此部分主要为此部分主要为FGS系统提供对现场火灾及系统提供对现场火灾及可燃气体可燃气体/ /有毒气体的检测；有毒气体的检测；u火灾报警盘：火灾报警盘：与现场（主要为楼宇和室内应用）的检测探头通过与现场（主要为楼宇和室内应用）的检测探头通过硬线或可寻址总线方式连接，提供相应的显示、报警功能，并与硬线或可寻址总线方式连接，提供相应的显示、报警功能，并与TRICON主系统进行通讯联系；主系统进行通讯联系；u中心处理站或火灾报警站：中心处理站或火灾报警站：操作人员将进行对火灾报警进行处理，操作人员将进行对火灾报警进行处理，必要时触发或出动消防设备进行灭火等保护措施，如，消防站等；必要时触发

8、或出动消防设备进行灭火等保护措施，如，消防站等；u画面显示和记录画面显示和记录：显示系统消防设备和探测器的状态情况；对报显示系统消防设备和探测器的状态情况；对报警和故障信息进行记录，同时，可通过连接的打印机设备及时对警和故障信息进行记录，同时，可通过连接的打印机设备及时对事件进行打印记录，例如，事件进行打印记录，例如，HMI 或或 DCS及其辅助系统及其辅助系统；u消防报警区域显示：消防报警区域显示：通过可视界面实现对通过可视界面实现对FGS系统现场设备位置系统现场设备位置及状态的显示，例如压缩机房矩阵显示盘，全厂矩阵显示盘等；及状态的显示，例如压缩机房矩阵显示盘，全厂矩阵显示盘等；u声音报警

9、设备：声音报警设备：对报警和故障通过蜂鸣器、警铃、喇叭等进行提对报警和故障通过蜂鸣器、警铃、喇叭等进行提示和报警；示和报警；u全厂报警及广播系统：全厂报警及广播系统：通过公共广播或全厂报警器对重大情况进通过公共广播或全厂报警器对重大情况进行报警行报警（PA/GA SYSTEM 公共地址公共地址/通用报警系统）通用报警系统）；u冗余电源系统：冗余电源系统：任何一路电源都能够独立地负载全部的任何一路电源都能够独立地负载全部的FGSFGS系统系统及其设备；及其设备；u后备电池系统：后备电池系统：为了防止供电故障发生，应当配备能提供足够时为了防止供电故障发生，应当配备能提供足够时间的后备电池系统以提供

10、备用供电（至少间的后备电池系统以提供备用供电（至少1 1小时）；小时）；FGS系统的主要构成元素：系统的主要构成元素：FGSFGS系统典型现场元件介绍：系统典型现场元件介绍：典型现场输入元件介绍：典型现场输入元件介绍：l 可燃气体检测器（定点式可燃气体检测器（定点式/ /开路式）；开路式）；l 硫化氢硫化氢/ /有毒气体检测器；有毒气体检测器；l 烟感烟感/ /温感火灾探测器；温感火灾探测器；l 火焰探测器（红外、紫外、复合式），火焰探测器（红外、紫外、复合式）， 根据不同的可燃物选用不同的探测器；根据不同的可燃物选用不同的探测器；l 人为触发设备，例如，手动报警器等人为触发设备，例如，手动报

11、警器等FGSFGS系统典型现场元件介绍：系统典型现场元件介绍：典型典型FGS输出信号介绍：输出信号介绍：l 声音报警器器，如蜂鸣器、警报器、喇叭等；声音报警器器，如蜂鸣器、警报器、喇叭等；l 视觉报警器，如报警灯等；视觉报警器，如报警灯等；l 报警信息，如，报警信息，如，SERSER，HMIHMI，DCSDCS显示等显示等l 启动灭火设备，如，消防水泵、喷淋阀等启动灭火设备，如，消防水泵、喷淋阀等l 触发联锁系统，例如，与触发联锁系统，例如，与SIS（ESD）的触发等的触发等l 自动关闭空调通风系统等自动关闭空调通风系统等典型的典型的TRICON FGS系统构成示意图系统构成示意图1L N N

12、O C NC2L N NO C NCACBATTERYREMOTE RUNPROGRAMSTOPREMOTE RUNPROGRAMSTOPPASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 300

13、6PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEPRTEICM 41194TX4RX3TX3RX2TX2RX1TX1RXNCMFire & Gas Supervisory StationFire & GasMimic/Matrix PanelHeat DetectionSmoke DetectionGas DetectionFlame DetectionManual Call PointsAI 3703E AI 3703E AI 3703E AI 3703E AI 37

14、03E Detection(Input / Intiating devices)检测部分检测部分Control(Cause & Effect)控制部分控制部分 Notification and Suppression(Output devices)执行部分：通告和抑制执行部分：通告和抑制DO 3624DO 3624DO 36241L N NO C NC2L N NO C NCACBATTERYREMOTE RUNPROGRAMSTOPREMOTE RUNPROGRAMSTOPPASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PAS

15、SFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEPRTEICM 41194TX4RX3TX3RX2TX2RX1TX1RXVisual Ala

16、rmAudible AlarmDeluge / Sprinkler / Foam消防系统DCS System Communication to DCS and Superviroy SystemDI 3564DO 3664Supervised DIContact Input(Smoke, Flame, Heat)Tricon TMR 现场信号输入现场信号输入/ /输出信号（输出信号（DIDI，DODO，AIAI）直接接至）直接接至TRICONTRICON系统的系统的ETPETP端子板中；端子板中； 在危险区域与安全区域，检测信号与系统之间须有安全栅加以在危险区域与安全区域，检测信号与系统之间须

17、有安全栅加以隔离；隔离； 输入信号可能是模拟信号或数字信号，通过烟、热、火焰、可输入信号可能是模拟信号或数字信号，通过烟、热、火焰、可燃气体和有毒气体传感器检测；燃气体和有毒气体传感器检测； 手动呼叫或火警按扭和手动释放作为手动呼叫或火警按扭和手动释放作为FGS系统一部分；系统一部分； 在在TRICON FGS系统中具有标准化系统中具有标准化FGS功能块；功能块； TRICON FGS维护站采用维护站采用11311131软件软件. .气体监测气体监测, ,回路监测回路监测, ,线路监线路监测三种功能使用非常精确；测三种功能使用非常精确；系统介绍：系统介绍：Hardwired to ESDFIR

18、EGASSENSORSF&GActivities ESD ValvesDampersActuatorsFABESDButtons PCSPSDInputs to ESD are generally from the F&G system and manual ESD stationsESD activates PSDInputs to PSD are generally from PCS devices, e.g. pressure, transmitters, manual shutdown PRESSURETEMPERATURETRANSMITTERSetc.Outputs

19、 from ESD and PSD:- Relays that trip circuit breakers (disconnection of power supplies)- Solenoid valves that close/open ESDVs and process safety valvesF&G Supervisory StationF&G MatrixFire SuppressionSolenoidsFAB - Fire Alarm ButtonsESD - Emergency Shut Down SystemPCS - Process Control Syst

20、emPSD - Process ShutdownF&G SystemFGS系统与外部的联接系统与外部的联接Fire alarm panel Fire and Gas Systems (direct method)FieldMACRedundant Modbus communication link (RS485)F&G Logic-Solver(TMR) DCS(DeltaV)F&GVDUOperator Station Network (OSN)ITRMain Control BuildingF&GTMR EngrgStationSOVSDHDHTLDGDTG

21、DAnalog INDigital INIPS/F&G PC LANDigital OUTF&G I/OPanelF&GAux PanelFire and Gas Systems (remote method)FieldMACOperator Station Network (OSN)ITR-RemoteITR-MainF&GTMR EngrgStationSOVSDHDHTLDGDTGDAnalog INDigital INIPS/F&G PC LANDigital OUTF&G Logic-Solver(TMR) F&G I/OPan

22、elTriplicated FO LinkF&GVDUF&GAux PanelDCS(DeltaV) FGS系统软件部分的功能实现系统软件部分的功能实现q GASDETR 气体检测：气体检测：4-20mA信号反映气体浓度信号反映气体浓度,确定报警值确定报警值,超标超标,开路开路,短路等短路等q LOOPDETR回路监测：回路监测：4-20mA信号很容易确定报警值信号很容易确定报警值,及对短路和断路的监测及对短路和断路的监测q LINEMNTR 线路监测：离散量采用模拟回路的处理线路监测：离散量采用模拟回路的处理,通过电压值反映出现场线路通过电压值反映出现场线路开路开路,短路及接

23、地情况短路及接地情况q 自定义模块自定义模块 根据应用的特定需要和特点，可以自行定义应用软件模块；根据应用的特定需要和特点，可以自行定义应用软件模块； FGS系统软件有专门用于实现火气监控功能专用模块，常用的系统软件有专门用于实现火气监控功能专用模块，常用的主要有三种模块主要有三种模块 FGS系统软件功能模块事例系统软件功能模块事例： FGS典型监控回路实现：典型监控回路实现：DI信号进信号进AI卡件，回路电路计算以确定不同状态：卡件，回路电路计算以确定不同状态：核算结果核算结果：回路接线图：回路接线图：q u BASF-YPC 项目背景项目背景扬子-巴斯夫（国际项目简介 TECHNICAL

24、APPLICATIONMAIN PALNTHardware PlatformsTMR OPC Server TUV6 APPLY AAAE OXO C1 EOEG LDPE POWERSLS&FGSTOTAL 25 TRICONSYSTEMFiber convertor光纤转换器光纤转换器Point to point RS232/485u System Layout Design系统布置图系统布置图u 1131 Logic Printout逻辑图逻辑图南海壳牌石化一体化系统南海壳牌石化一体化系统（局部图）FGS系统的目标原则：系统的目标原则： 提供对提供对人员的保护人员的保护 提供对环

25、境的保护提供对环境的保护 保护设备、物资和工厂的安全保护设备、物资和工厂的安全FGSFGS系统典型现场元件介绍：系统典型现场元件介绍：典型典型FGS输出信号介绍：输出信号介绍：l 声音报警器器，如蜂鸣器、警报器、喇叭等；声音报警器器，如蜂鸣器、警报器、喇叭等；l 视觉报警器，如报警灯等；视觉报警器，如报警灯等；l 报警信息，如，报警信息，如，SERSER，HMIHMI，DCSDCS显示等显示等l 启动灭火设备，如，消防水泵、喷淋阀等启动灭火设备，如，消防水泵、喷淋阀等l 触发联锁系统，例如，与触发联锁系统，例如，与SIS（ESD）的触发等的触发等l 自动关闭空调通风系统等自动关闭空调通风系统等

26、典型的典型的TRICON FGS系统构成示意图系统构成示意图1L N NO C NC2L N NO C NCACBATTERYREMOTE RUNPROGRAMSTOPREMOTE RUNPROGRAMSTOPPASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAIN

27、T2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEPRTEICM 41194TX4RX3TX3RX2TX2RX1TX1RXNCMFire & Gas Supervisory StationFire & GasMimic/Matrix PanelHeat DetectionSmoke DetectionGas DetectionFlame DetectionManual Call PointsAI 37

28、03E AI 3703E AI 3703E AI 3703E AI 3703E Detection(Input / Intiating devices)检测部分检测部分Control(Cause & Effect)控制部分控制部分 Notification and Suppression(Output devices)执行部分：通告和抑制执行部分：通告和抑制DO 3624DO 3624DO 36241L N NO C NC2L N NO C NCACBATTERYREMOTE RUNPROGRAMSTOPREMOTE RUNPROGRAMSTOPPASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAILALARMTEMPBAT LOW24 VDCPOWER MODULE MODEL 8311PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM TXCOM RXI/O TXI/O RXEMP II 3006PASSFAULTACTIVEMAINT 1MAINT2COM T