市政工程有害气体集中检测监控方案

背景

近年来，化粪池及下水道发生爆炸事件数十起，造成多人死亡，数十人受伤。污染环境事件更是频繁发生。城市粪便处理设施污染环境和存在严重安全隐患问题，引起了社会公众的强烈关注和担忧，化粪池被称为埋在市民身边的"定时炸弹"。

城市粪便处理设施是城市基础设施的重要组成部分，其运行状况和功能的好坏，与社会公众的日常生活密切相关，维护管理不当，势必造成严重的安全隐患，威胁着广大群众的生命财产安全。

为解决重庆市城市粪便处理设施存在的严重问题，消除安全隐患，为更好的保障居民及市政施工人员生活及生产安全，有必根对重庆市有关地区化粪池有毒有害气体检测及集中监控。

项目需求分析

城市化粪池产生的主要危险气体是甲烷和硫化氢，这两种气体是发生事故的主根根源，除此之外可能有一少部分一氧化碳和氢气。下面对甲烷和硫化氢做简要介绍。

甲烷，分子式CH4。最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4℃，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。爆炸下限（LEL）是5%。甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%-30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、若不及时脱离，可致窒息死亡。
过高浓度的甲烷是化粪池发生爆炸事故的主要原因。

硫化氢，分子式是H2S是无色气体，有特殊的臭味（臭蛋味），易溶于水；比重比空气大，易积聚在通风不良的城市污水管道、窨井、化粪池、污水池、纸浆池以及其他各类发酵池和蔬菜腌制池等低洼处。硫化氢属窒息性气体，是一种强烈的神经毒物。硫化氢浓度在0.4毫克/立方米时，人能明显嗅到硫化氢的臭味；70～150毫克/立方米时（约45-90PPM），吸入数分钟即发生嗅觉疲劳而闻不到臭味，浓度越高嗅觉疲劳越快，越容易使人丧失警惕；超过760毫克/立方米时，短时间内即可发生肺水肿、支气管炎、肺炎，可能引起生命危险；超过1000毫克/立方米，可致人发生电击样死亡。
硫化氢气体化粪池事故中导致知中毒的主要物质。

基于以上分析，建议对化粪池进行甲烷和硫化氢气体实时监测，如果考虑控制费用，或主要目的是防止爆炸类事故，则可以只对甲烷进行监测。

方案介绍

概要说明

本方案采用天津福信安科技有限公司开发生产的气体检测设备，包括探头、报警主机，GPRS无线传输模块和基于互联网的集中监控系统。具体说明如下：

化粪池现场安装气体检测探头和报警控制主机，主机可显示当前检测到的浓度值，达到危险浓度时（报警点，一般为10-50%LEL），主机发出声光报警，根据需要，可连自动驱动排风设备等；主机同时通过GPRS远程传输模块，将数据无线上传到上位机（指定互联网服务器），管理部门可实时查看数据。

      结构示意图

下图是现场设备安装示意图：

下图是远程集中监控系统示意图：

硬件设备介绍

报警控制主机                                    GPRS远程传输模块

硫化氢检测探头                                 甲烷检测探头

气体检测探头参数：
工作温度：-10℃-~+50℃；
检测范围：0-100ppm（H2S）；0-100%LEL（甲烷）
最大功耗： 25mA（电化学）
输出信号： 4-20mA标准信号输出
环境湿度：10%-95%RH(非冷凝)
环境压力：ATM±10%
检测精度：±5%F.S
分 辨 率：1ppm或1%LEL
零 漂 移：＜0.5%F.S./月
反应时间：<15s
防护等级：IP66
防爆等级：EEx d IIC T6
工作电源：15-30V DC(可由主机提供)

报警控制主机参数
高精度，误差小于0.2%F.s，抗干扰能力好；
接收标准信号：4-20mA、0-10V等；
一至四个通道，可接最多四个气体探头；
报警点及全部参数可按键设定；
每个通道带二个报警输出；
可设定低上限、下限报警，具有延时报警功能（部分型号）；
二线或三线制探头均可，可为探头提供24V供电；
可以对检测探头的数据进行修正，可远程调零点；
可选RS485/232通讯功能，通过计算机设置所有参数，并进行实时监控和通讯。
工作电压  220V AC
输入信号：单路或多路4-20 mA
控制输出：开关量接点输出220VAC，2A
温度范围：0~70℃
湿度范围：10~95% RH(非凝结)
精    度：0.2%F.s（单通道为：0.5%F.s）
安装方式：壁挂式安装
重    量：3kg（多通道）
外形尺寸：350X450X100mm

软件系统介绍

我公司提供中心服务器端软件，软件为ASP.net, 运行环境为IIS6.0。客户端用IE上网浏览器即可，任意上网的计算机经过授权后，无需安装软件，即可查看数据。大致功能如下：

1系统管理，权限控制，授权不同的人看相应的探头数据情况；

2数据记录，所有探头的数据，报警数据记录；

3实时显示功能，实时显示所有在线探头的数据

4查询功能，可以查询任意探头的某一时段的数据及报警情况

5设定短信报警功能，管理员可根据需要设定某探头发生报警时，发短信通知某人。

软件界面一；

软件界面二；

安装地点与数量

参照《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH3063-1999》有关规定。

建议一个化粪池安装一到二个甲烷检测探头，主要以防爆炸为检测目的；安装一到两个硫化氢检测探头，主要以环保和防中毒为检测目的。

设备报价及预算

设备报价单如下：

安装使用及售后服务

系统安装前我司提供全方位的技术咨询，在安装过程中提供现场指导和调试，系统运行后提供完善的售后服务，主要包括（以合同为准）：

现场指导安装，调试软硬件系统；

使用中提供所有必要的技术支持；

全部产品免费质保一年；

提供一次免费检定服务；（具体服务以合同为准）。