一．概述

GDS系統基于開(kāi)放的系統結構，具備與其他品牌的系統設備（平臺）通過(guò)工業(yè)標準通訊、平臺和協(xié)議實(shí)現集成和信息交換，協(xié)議包括MODBUS、TCP/IP和OPC。

系統由安裝在現場(chǎng)的可燃/有毒氣體探測器和安裝在控制室內的控制單元、數據采集模塊、工作站等組成。通過(guò)數據采集模塊對現場(chǎng)檢測器實(shí)施數據采集，并通過(guò)通訊模件完成于操作員站或第三方系統（設備）之間的通訊，接受相關(guān)信息并傳遞實(shí)時(shí)數據。

可燃/有毒氣體探測器負責對生產(chǎn)現場(chǎng)的各種氣體的檢測，并將采集的氣體濃度轉換成模擬信號。數據采集模塊將采集到的信號，以串行通訊的方式傳送至GDS控制單元上，GDS控制單元根據檢測值分別與各自的報警上/下限進(jìn)行比較，當某個(gè)探測器檢測到的濃度超過(guò)上限或低于下限時(shí)，GDS控制單元通過(guò)DO模塊輸出報警信號，開(kāi)啟聲光報警器并開(kāi)啟或關(guān)閉相關(guān)設備。

操作人員可以通過(guò)工控機的觸摸屏、操作員站和工程師站等人機交互界面，實(shí)時(shí)監視廠(chǎng)區內所有檢測點(diǎn)的情況，主要有氣體濃度值，報警上限，實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史數據等。當發(fā)生報警時(shí)也可以通過(guò)工控機進(jìn)行消音和報警響應。

二．系統功能
通過(guò)GDS系統（氣體檢測報警系統）實(shí)現集實(shí)時(shí)監測、預警處理、遠程控制、設備管理與一體，能夠實(shí)現對廠(chǎng)區內危險氣體泄漏實(shí)時(shí)監測并智能判斷報警，支持聲光報警、視頻聯(lián)動(dòng)報警等多種報警效果?？捎行ьA防企業(yè)安全事故的發(fā)生，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程氣體泄漏與管理，保障企業(yè)安全生產(chǎn)。

系統特色
為使GDS系統具有高可靠性，在系統設計上，應遵循技術(shù)先進(jìn)、運行可靠、功能豐富、使用方便、易于維護、合理投資的原則，對系統進(jìn)行整體設計和實(shí)施。

先進(jìn)性：采用先進(jìn)的設計思想和設備，充分利用現有高新技術(shù)。

成熟性：采用成熟的技術(shù)、品牌及型號，并以標準方式建設，保證系統運行的良好。

開(kāi)放性：遵循相關(guān)標準，能夠支持各種網(wǎng)絡(luò )和終端設備，支持各種系統結構及開(kāi)放的通訊協(xié)議。

擴展性：系統結構先進(jìn)、合理，軟件、硬件擴充方便。

可靠性：提供容錯設計。支持故障檢測和恢復，可管理性強。

實(shí)用性：充分結合現場(chǎng)實(shí)際及用戶(hù)選定的通訊方式，滿(mǎn)足系統應用要求。

可維護性：選用國內容易支持的、標準化的產(chǎn)品型號協(xié)議開(kāi)放，易于維護。

經(jīng)濟性：在設計時(shí)充分考慮業(yè)主的實(shí)際情況，達到較高的性能價(jià)格比

三、相關(guān)標準

GBT 50493-2019《石油化工可燃和有毒氣體檢測報警設計標準》中有關(guān)GDS系統的規定：

5 可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統設計

5. 1 一般規定

5. 1. 1 可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統應由可燃氣體或有毒氣體探測器、現場(chǎng)警報器、報警控制單元等組成。

5. 1. 2 可燃氣體的第二級報警信號和報警控制單元的故障信號，應送至消防控制室進(jìn)行圖形顯示和報也可燃氣體探測器不能直再接接入火災報警控制器的輸入回路。

5.1.3可燃氣體或有毒氣體檢測信號作為安全儀表系統的輸入時(shí)，探測器宜獨立設置，探測器輸出信號應送至相應的安全儀表系統，探測器的硬件配置應滿(mǎn)足《石油化工安全儀表系統設計規范》GB/T 50770有關(guān)規定?！幎薌DS系統與SIS系統的關(guān)系，GDS系統不需要取得SIL認證，如果探測器信號用于安全儀表系統（SIS系統），應該獨立設置，不能并入GDS系統。（解讀）

5. 1. 4 可燃氣畸口看毒氣體檢測報需f(*- 統配置圖見(jiàn)本標準附錄C 。

5.4.1報警控制單元應采用獨立設置的以微處理器為基礎的電子產(chǎn)品，并具備以下基本功能：

1.能為可燃氣體探測器、有毒氣體探測器及其附件供電；

2.能接收氣體探測器的輸出信號，顯示氣體濃度并發(fā)出聲、光報警；

3.能手動(dòng)消除聲、光報警信號，再次有報警信號輸入時(shí)仍能發(fā)出報警；

4.具有相對獨立、互不影響的報警功能，能區分和識別報警場(chǎng)所位號；

5.在下列情況下，報警控制單元能發(fā)出與可燃氣體和有毒氣體濃度報警信號有明顯區別的聲、光故障報警信號：

1）報警控制單元與探測器之間連線(xiàn)斷路或短路；

2）報警控制單元主電源欠壓；

3）報警控制單元與電源之間的連線(xiàn)斷路或短路。

 6.具有以下記錄、存儲、顯示功能：

1）能記錄可燃氣體和有毒氣體的報警時(shí)間，且日計時(shí)誤差不應超過(guò)30s ；

2）能顯示當前報警部位的總數；

3）能區分報警部位，后續報警點(diǎn)按報警時(shí)間順序連續顯示；

4）具有歷史事件記錄功能。

——詳細規定了GDS系統的功能要求，GDS規格書(shū)中應明確具備以上功能。（解讀）

5.4.2控制室內可燃氣體和有毒氣體聲、光報警器的聲壓等級應滿(mǎn)足設備前方1m處不小于75dBA，聲、光報警器的啟動(dòng)信號應采用第二級報警設定值信號。

5.4.3可燃氣體探測器參與消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，探測器信號應先送至取得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗中心型式檢測報告的專(zhuān)用可燃氣體報警控制器，報警信號應由專(zhuān)用可燃氣體報警控制器輸出至消防控制室的火災報警控制器?？扇細怏w報警信號與火災報警信號在火災報警控制系統中應有明顯區別?！U釋了GDS系統是否需要CCCF認證，當GDS系統僅用于警示報警不介入消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，報警控制單元只需采用獨立設置的以微處理器為基礎的電子產(chǎn)品即可，不需要取得消防產(chǎn)品型式檢測（CCCF）報告。如果GDS系統中可燃氣體探測器信號需用于消防聯(lián)動(dòng)，則報警控制單元應采用取得CCCF認證，且信號傳輸至消防控制室。（解讀）

有關(guān)國家標準及法規要求
GB50116《火災自動(dòng)報警系統設計規范》

①8.1.1條：可燃氣體探測報警系統應由可燃氣體報警控制器、可燃氣體探測器和火災聲光警報器等組成。

②8.1.2條：可燃氣體探測報警系統應獨立組成，可燃氣體探測器不應接入火災報警控制器的探測器回路。當可燃氣體的報警信號需接入火災自動(dòng)報警系統時(shí)，應由可燃氣體報警控制器接入。

③8.1.3條：石化行業(yè)涉及過(guò)程控制的可燃氣體探測器，可按現行國家標準GB 50493有關(guān)規定設置，但其報警信號應接入消防控制室。

④8.1.4條：可燃氣體報警控制器的報警信息和故障信息，應在消防控制室圖形顯示裝置或起集中報警控制功能的火災報警控制器上顯示，但該類(lèi)信息與火災報警信息應有區別。

⑤8.1.5條：可燃氣體報警控制器發(fā)出報警信號時(shí)，應能啟動(dòng)保護區域的火災聲光警報器。

⑥8.1.6條：可燃氣體探測報警系統保護區域內有聯(lián)動(dòng)和警報要求時(shí)，應由可燃氣體報警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)實(shí)現。

根據GB50493、GB50116及安監總管三〔2014〕116號文有關(guān)規定及要求，可燃氣體和有毒氣體檢測報警系統(GDS)應按下列原則進(jìn)行設計：

1.GDS系統應由可燃氣體或有毒氣體探測器、現場(chǎng)區域警報器和室內報警控制單元等組成?，F場(chǎng)有毒氣體探測器宜帶一體化聲光報警器，可燃氣體探測器可帶一體化聲光報警器。

2.報警控制單元應采用獨立設置的以微處理器為基礎的電子產(chǎn)品(包括獨立設置的PLC、專(zhuān)用氣體報警控制器、DCS控制器等)。

3.報警控制單元發(fā)出二級報警信號時(shí)，應觸發(fā)安裝在現場(chǎng)相應報警分區的區域警報器。

4.可燃氣體二級報警信號和報警控制單元的故障信號，應送至消防控制室進(jìn)行圖形顯示和報警。--可以設置一臺獨立的顯示器。

5. 可燃氣體探測器參與消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，探測器信號應先送至取得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗中心型式檢測報告的專(zhuān)用可燃氣體報警控制器，消防聯(lián)動(dòng)信號由報警控制器輸出至消防控制室的火災報警控制器，火災報警控制器實(shí)施消防聯(lián)動(dòng)功能?？扇細怏w探測器信號不能直接接入火災報警控制器的輸入回路。

 6. 可燃氣體或有毒氣體檢測信號作為安全儀表系統（SIS）的輸入時(shí)，探測器應獨立設置，探測器配置應根據SIL回路定級結果確定，并滿(mǎn)足《石油化工安全儀表系統設計規范》GB/T 50770有關(guān)規定。

說(shuō)明： 

探測器信號用于警示報警時(shí)，GDS報警控制單元采用獨立設置的以微處理器為基礎的電子產(chǎn)品即可，既不需要取得SIL認證，也不需要取得消防產(chǎn)品型式檢測報告；探測器信號用于消防聯(lián)動(dòng)時(shí)，GDS報警控制單元應采用取得國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗中心型式檢測報告的專(zhuān)用可燃氣體報警控制器；探測器信號用于安全聯(lián)鎖時(shí)，根據《石油化工安全儀表系統設計規范》GB/T 50770有關(guān)規定，SIL1及以下安全等級的聯(lián)鎖信號可接入GDS，SIL2及以上安全等級的聯(lián)鎖信號應接入SIS 。

四．系統構架

基于報警控制器的GDS系統方案

基于PLC的GDS系統方案

五．軟件功能介紹

1. 濃度顯示及報警

1.1 濃度顯示：控制器系統能顯示現場(chǎng)的被測氣體濃度信度息（單位用戶(hù)可選）。每一探頭在控制器系統界面中都有對將的分區域的濃度顯示框，濃度顯示框顯示對將的探測器氣體濃度。

1.2 報警及報警消除：一旦現場(chǎng)的某一氣體濃度達到或超過(guò)設定值，控制器系統界面將給出聲光報警信號，并把報警情況記錄在硬盤(pán)中。在控制器系統中有報警區域平面布置圖（圖中包含氣體變送器的位號和具體安裝位置），根據平面圖可以方便的找到報警現場(chǎng)地點(diǎn)。

對于控制器系統界面的報警，必須在氣體濃度已經(jīng)恢復到報警設定值以下，報警才被清除。

1.3 工作狀態(tài)及報警界面顯示：

監控系統將依據接收數據對各探測器的正常工作、故障狀態(tài)、低限報警狀態(tài)、高限報警狀態(tài)信息進(jìn)行如下表描述的狀態(tài)指示。

顯示及報警畫(huà)面將總貌畫(huà)面、分區畫(huà)面及單個(gè)探測器信息畫(huà)面?？偯伯?huà)面將包括各個(gè)裝置和公用工程部分等，分區畫(huà)面為裝置內的探測器位號及布置位置、報警信息等。用鼠標點(diǎn)擊某一分區就可把界面轉入分區顯示狀態(tài)?，F場(chǎng)任一探測器故障報警時(shí)，總貌畫(huà)面內對將的裝置將閃爍或自動(dòng)彈出分區畫(huà)面。

總貌畫(huà)面

棒圖顯示畫(huà)面

歷史曲線(xiàn)畫(huà)面

單個(gè)探測器信息畫(huà)面

報警畫(huà)面

1.4 報警記錄

當某氣體檢測變送器報警出現或某報警消失時(shí)，系統把該變送器工作狀態(tài)記錄到相將文件中，方便用戶(hù)查詢(xún)。

2 三級密碼保護：系統由操作員，管理員，制造商三級密碼保護，密碼向前兼管，支持使用修改低級或同級密碼，以防任何一級人員密碼丟失，保證系統正常運行。

3 報警打?。合到y事件實(shí)時(shí)記錄，可以人工或自動(dòng)定時(shí)調用打??；

4 系統自診斷功能：系統帶有自診斷功能，在系統運行時(shí)，將可以判斷氣體氣探頭的好壞。

5 探點(diǎn)屏蔽功能：當現場(chǎng)中有某些探點(diǎn)已經(jīng)不再需要時(shí)，為了在使其不影響整個(gè)系統的視覺(jué)效果和巡檢速度，可以通過(guò)該功能屏蔽這些探點(diǎn)，屏蔽后系統PC軟件將忽略該點(diǎn)，并顯示為屏蔽狀態(tài)。

六．典型案例：

1.XXX煤化工（檢測器+報警控制器+DCS的火氣系統）

2. XXXX1200萬(wàn)噸煉油項目火氣系統（檢測器+GDS（PLC）的火氣系統）

3.內蒙古XX煤焦化聯(lián)產(chǎn)項目（檢測器+GDS（DAM）的火氣系統）