隨著我國國民生產(chǎn)的快速發(fā)展,石化系統(tǒng)的大型石化企業(yè)及石油儲存設(shè)施的自動化水平的不斷提高,電腦監(jiān)控系統(tǒng)、電腦管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用越來越普遍,隨之而來的系統(tǒng)雷電事故不斷增加,輕則生設(shè)備損壞,造成經(jīng)濟(jì)損失,重則造成人員傷亡,產(chǎn)生惡劣的社會影響。
石油化工場所的環(huán)境特征:原料和成品大都屬于易燃易爆物質(zhì);石化建筑物大都由塔、罐容器、加熱爐、空壓機(jī)泵房、生產(chǎn)裝置機(jī)泵及眾多的金屬管道將其相互連接組成。具有高溫、高壓連續(xù)生產(chǎn)的性質(zhì)。這些特殊性決定它具有很高的危險(xiǎn)性——會發(fā)生爆炸、火災(zāi)等災(zāi)害,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。
針對石油化廠場所的特殊性,并結(jié)合廣大石化企業(yè)用戶需求,我公司研發(fā)了可用于易燃易爆場所的雷電預(yù)警系統(tǒng),該產(chǎn)品采用防爆材質(zhì)和殼體,符合易燃易爆場合產(chǎn)品安裝需求。我公司雷電預(yù)警系統(tǒng)先進(jìn)的全數(shù)字化電場探測與雷電預(yù)警平臺,其核心電場探測結(jié)構(gòu)基于電荷感應(yīng)原理、采用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)研制,無電機(jī)等易磨損可動機(jī)械部件,具有體積小、功耗低、可靠性高、易于集成等突出優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)采用電場微分結(jié)合門限閾值優(yōu)化雷電預(yù)警算法,與常規(guī)采用的門限閾值方法相比較,可有效規(guī)避人為干擾(短時(shí)帶強(qiáng)靜電物體經(jīng)過)引起的誤報(bào)問題,進(jìn)一步提高了預(yù)警的準(zhǔn)確度。預(yù)警準(zhǔn)確、便于組網(wǎng)、安裝方便,主要面向氣象、石油石化、電網(wǎng)、航天國防等領(lǐng)域大氣電場探測和預(yù)警的應(yīng)用需求。
雷電預(yù)警系統(tǒng)的主要功能以及結(jié)構(gòu)組成并在某油庫進(jìn)行試運(yùn)行,結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀缶痔峁┑睦纂姅?shù)據(jù),對其運(yùn)行效果進(jìn)行分析。結(jié)果表明,該雷電預(yù)警系統(tǒng)閃電監(jiān)測準(zhǔn)確預(yù)警信息發(fā)布及時(shí)。為了解決油庫小區(qū)域空間雷電預(yù)警問題,基于無線傳輸與移動互聯(lián)技術(shù),組建了適合石油化工行業(yè)的雷電預(yù)警系統(tǒng)。我公司研制的新型固態(tài)大氣電場儀取代了傳統(tǒng)磨機(jī)式雷電預(yù)警探頭并在范圍內(nèi)組網(wǎng)部署解決了單個(gè)探頭可靠性低、虛警率高的缺點(diǎn)。開發(fā)了無線傳輸蜂窩布局雷電預(yù)警數(shù)據(jù)處理與計(jì)算軟件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了雷暴云預(yù)計(jì)到達(dá)位置和時(shí)間的預(yù)警并在某油庫應(yīng)用。我公司生產(chǎn)的雷電預(yù)警系統(tǒng)基于大地2000坐標(biāo)系,支持離線地圖,是一款集大氣電場監(jiān)測、雷電臨近預(yù)警,軟硬件高度集成的系統(tǒng)。我公司生產(chǎn)的雷電預(yù)警系統(tǒng)可根據(jù)使用場景的要求,靈活采用不同的安裝方式:固定式、車載式、便攜式,根據(jù)客戶需求,分為:有線式、無線式。
我公司雷電預(yù)警系統(tǒng)由六大部分組成:
1. 雷電預(yù)警探頭
2. 數(shù)據(jù)處理主機(jī)
3. 太陽能供電系統(tǒng)
4. 防雷系統(tǒng)
5.浪涌系統(tǒng)
6. 接地系統(tǒng)
7.其他選配件:聲光報(bào)警器、溫度顯示、濕度顯示、風(fēng)速顯示、風(fēng)向顯示、氣壓顯示、雨量顯示、雷擊計(jì)數(shù)、升降避雷針、峰值記錄等。
大氣電場是與雷暴關(guān)聯(lián)的電氣參數(shù),但因受雷電預(yù)警探測頭安裝位置以及周圍環(huán)境等因素影響,局部大氣電場異常不一定會產(chǎn)生雷暴,因此會有誤報(bào)或漏報(bào)情況發(fā)生,通過多年對雷電頻譜的分析和研究,成功開發(fā)和設(shè)計(jì)出了雷電預(yù)警數(shù)據(jù)的離散性采集和分析的數(shù)學(xué)模型,大幅降低了系統(tǒng)的誤報(bào)或漏報(bào)。
一級預(yù)警:雷暴在形成過程中,雷電可能發(fā)生,提示提醒操作人員對可能的雷暴進(jìn)行注意,并通知進(jìn)行注意和預(yù)防。
二級預(yù)警:雷暴將要發(fā)生階段,進(jìn)一步確認(rèn)信息,此時(shí)距雷閃真正發(fā)生時(shí)間至少約30分鐘左右,提醒用戶可以采取安全保護(hù)預(yù)案,以避免雷擊損失。
三級預(yù)警:雷電很快發(fā)生,自動操作系統(tǒng),此時(shí)距雷閃真正發(fā)生的時(shí)間約在10分鐘左右,彈出并提醒用戶采取安全防護(hù)措施,以避免雷擊損失。
石化企業(yè)通過應(yīng)用安裝儲油罐區(qū)雷電預(yù)警系統(tǒng),大型儲油罐防雷監(jiān)測效果明顯。電預(yù)警系統(tǒng)自運(yùn)行以來,運(yùn)行狀況良好。通過各站庫反饋的情況來看,雷電預(yù)警準(zhǔn)確率超過80%。該雷電預(yù)警系統(tǒng)的三級預(yù)警方式為油庫的主動防雷提供了可靠的依據(jù)。管道公司總部調(diào)度中心可以通過雷電預(yù)警系統(tǒng)對所有站庫的雷電預(yù)警設(shè)備和預(yù)警情況進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控,為企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度和計(jì)劃決策等提供有力依據(jù)。儲油罐區(qū)測雷預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用,可有利于儲油罐區(qū)雷電防護(hù)工作,降低罐區(qū)雷電災(zāi)害發(fā)生的可能。