Минимизация опасных утечек на нефтеперерабатывающем заводе с помощью беспроводного решения ICP DAS ZigBee

Введение

В современной промышленности особое внимание уделяется поддержанию высокого уровня безопасности с помощью умных технологий и автоматизации. В данной статье мы расскажем об использовании беспроводной технологии ZigBee для организации мониторинга утечек газа на крупнейшем нефтеперерабатывающем заводе Тайваня. Это решение позволяет преодолеть сложности, возникающие при передаче данных на большие расстояния по территории завода, а также избежать потенциальных опасностей.

Заказчик в этом проекте владеет тремя заводами, которые перерабатывают сырую нефть и производят базовое сырье для нефтехимической промышленности. Общая мощность этих заводов достигает 720 000 баррелей в день, что составляет около 70% национального объема поставок нефти Тайваня. Рассматриваемый завод находится в городе Гаосюн, Тайвань.

Огромная площадь завода создает проблемы для обнаружения утечек газа

Нефтеперерабатывающий завод занимает примерно 170 гектаров и содержит:

• 26 крупных нефтехранилищ объемом 6 000 м³ каждое,
• 8 огромных нефтехранилищ объемом 50 000 м³ каждое.

Мониторинг всех этих резервуаров и передача данных о газовой концентрации в диспетчерский центр на такой большой территории — сложная задача, требующая значительных затрат на прокладку проводов. Кроме того, ограниченная дальность проводных соединений усложняет развертывание системы. Именно поэтому заказчик выбрал решение на основе беспроводных устройств ICP DAS ZigBee.

Описание системы

В данной системе модуль сбора аналоговых сигналов ZT-2017C собирает показания датчиков газа, установленных в резервуарах. Затем данные передаются через повторитель беспроводного интерфейса ZigBee ZT-2510, который увеличивает дальность сигнала и обеспечивает стабильную передачу данных по всей территории завода. Позже информация отправляется на ZT-2570 — преобразователь, являющийся координатором в построенной сети ZigBee. Этот модуль служит конвертером ZigBee в Ethernet и доставляет полученную из беспроводной сети информацию дальше — в центр диспетчеризации. Поднятая там SCADA-система анализирует концентрацию газа и уведомляет персонал о потенциальных угрозах.

Преимущества ZigBee:

• Спецификация IEEE 802.15.4 для беспроводных сетей (WPAN);
• Допустимое расстояние 10–700 метров;
• Простота организации сети;
• Низкая стоимость;
• Устойчивость к помехам;
• Высокая безопасность.

ZigBee поддерживает большое количество узлов и различные топологии, в том числе ячеистую (mesh) топологию для передачи сообщений. В случае отказа одного узла другой узел берет на себя передачу данных, обеспечивая бесперебойную связь.

Устройство компонентов системы

Модуль ввода токовых сигналов ZigBee ZT-2017C

• 8-канальный аналоговый вход;
• Преобразование сигналов тока в цифровые значения;
• Передача данных через ZigBee.

Повторитель ZigBee ZT-2510

• Увеличивает дальность передачи в сети ZigBee;
• Поддерживает связь в сложных условиях, несмотря на наличие препятствий.

Преобразователь ZigBee в Ethernet ZT-2570

• Является координатором в сети ZigBee;
• Поддерживает Modbus RTU и Modbus TCP;
• Получает данные через ZigBee и передает их по Ethernet.

Другие решения ICP DAS для безопасности НПЗ

ICP DAS предлагает комплексные решения для мониторинга окружающей среды и энергопотребления, включая:

1. Интеллектуальные измерители параметров электросети PM-серии

• Поддержка Modbus RTU/TCP, Ethernet, CANopen;
• Высокая точность измерений (<0,5%, PF=1);
• Мониторинг параметров электросети и энергопотребления оборудования.

2. Интеллектуальные датчики воздуха DL-1000

• Измерение O₂, CO, CO₂, HCHO, NH₃, H₂S, TVOC, PM1/2.5/10, температуры и влажности;
• Поддержка до 180 000 записей с метками времени;
• Включение тревоги при превышении допустимых значений.

Применение: контроль концентрации H₂S на заводе для предотвращения отравлений и взрывов.

3. Модули обнаружения утечки жидкости iSN

• Используя сенсорные кабели CA-LLD-DC, модули обнаруживают утечки воды и нефтепродуктов;
• Передача данных в центр управления.

4. Концентратор данных ZigBee MDC-211-ZT

• Поддерживает интерфейсы Ethernet, RS-232, RS-485 и ZigBee;
• Преобразует протокол Modbus RTU в Modbus TCP;
• Позволяет централизованно собирать данные с нескольких устройств, предотвращая их потерю при обрыве связи.

Заключение

Обеспечение безопасности нефтехимических заводов важно не только с точки зрения промышленной безопасности, но и для защиты окружающей среды и здоровья населения. Утечка газа может привести к загрязнению воздуха и взрывам. Кроме того, на нефтеперерабатывающих заводах хранится большое количество легковоспламеняющихся веществ, что увеличивает риск аварий.

Использование беспроводных модулей ICP DAS ZigBee способствует повышению  надежности и безопасности на таком предприятии, а также облегчает монтаж системы и уменьшает её стоимость за счет уменьшения доли проводных соединений.

Консультации и помощь в выборе оборудования

Наши специалисты помогут вам подобрать оборудование, проконсультируют по всем техническим вопросам и предложат оптимальное решение для вашей задачи. Обращайтесь по электронной почте support@icpdas.ru, и мы с радостью поможем вам!

Подписывайтесь на нас в социальных сетях и будьте в курсе всех новостей: Telegram | VK | Dzen | YouTube.