危險化學品重大危險源安全監控通用技術規範AQ3035

危險化學品重大危險源安全監控通用技術規範-2010

1範圍

本标準規定了危險化學品重大危險源安全監控預警系統的監控項目、組成和功能設計等技術要求。

本标準适用于化工（含石油化工）行業危險化學品重大危險源新建儲罐區、庫區及生産場所安全監控預警系統（以下簡稱系統）的設計、建設和管理，擴建或改建系統可參照執行。其它行業可參照執行。

2規範性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）适用于本文件。

GB/T 2887電子計算機場地通用規範

GB/T 8566信息技術軟件生存周期過程

GB/T 8567計算機軟件文檔編制規範

GB/T 12504計算機軟件質量保證計劃規範

GB 17626電磁兼容試驗和測量技術

AQ XXXX-XXXX危險化學品重大危險源罐區安全監控裝備設置規範

HG/T 20507化工自控設計規定(一)自動化儀表選型設計規定

HG/T 21581自控安裝圖冊總說明、圖形符号規定及材料庫

石油化工自動化儀表選型設計規範

SH/T 3104石油化工儀表安裝設計規範

3術語和定義

下列術語和定義适用于本标準。

3.1

重大危險源安全監控預警系統 major and early-

由數據采集裝置、邏輯控制器、執行機構以及工業數據通訊網絡等儀表和器材組成，可采集安全相關信息，并通過數據分析進行故障診斷和事故預警确定現場安全狀況，同時配備聯鎖裝備在危險出現時采取相應措施的重大危險源計算機數據采集與監控系統。

3.2

現場監控器 and

現場接收和傳輸來自監測器或遠程I/O的信号或者傳輸接口的多路複用信号，且可能對其進行分析計算、超限判斷等邏輯處理并控制執行機構工作的裝置。

3.3

傳輸接口

實現數據（信息）的傳輸、轉換和交換，保證必要的隔離和信息安全，并可能具有多路複用信号的調制與解調、數據本地存儲和系統自檢等功能的裝置或軟件。

3.4

監控計算機

接收監測信号，實現圖形化的實時與曆史信息顯示、信息處理、報警與預警、統計與分析、存儲、輸出控制、報表與打印等功能，提供重大危險源安全監控預警系統的人機操作界面的計算機軟硬件系統。

4技術要求

4.1總則

危險化學品重大危險源涉及生産、使用和儲存大量易燃、易爆及毒性物質，易發生燃燒、爆炸和中毒等重大事故，故監控預警系統需解決下列問題：

a)充分考慮生産過程複雜的工藝安全因素、物料危險特性、被保護對象的事故特殊性、事故聯鎖反應以及環境影響等問題，根據工程危險及有害因素分析完成安全分析和系統設計；

b)通過計算機、通信、控制與信息處理技術的有機結合，建設現場數據采集與監控網絡，實時監控與安全相關的監測預警參數，實現不同生産單元或區域、不同安全監控設備的信息融合，并通過人機友好的交互界面提供可視化、圖形化的監控平台；

c)通過對現場采集的監控數據和信息的分析處理，完成故障診斷和事故預警，及時發現異常，為操作人員進行現場故障的排除和應急處置提供指導；

d)安全監控預警系統應有與企業級各類安全管理系統及政府各類安全監管系統進行聯網預警的接口及網絡發布和通訊聯網功能；

e)根據現場情況和監控對象的特性，合理選擇、設計、安裝、調試和維護監控設備和設施；

f）除本标準外，尚應遵守國家現行的有關法律、法規和标準的規定。

4.2一般要求

a)重大危險源（儲罐區、庫區和生産場所）應設有相對獨立的安全監控預警系統，相關現場探測儀器的數據宜直接接入到系統控制設備中，系統應符合本标準的規定；

b)系統中的設備應符合有關國家法規或标準的規定，按照經規定程序批準的圖樣及文件制造和成套，并經國家權威部門檢測檢驗認證合格；

c)系統所用設備應符合現場和環境的具體要求，具有相應的功能和使用壽命。在火災和爆炸危險場所設置的設備，應符合國家有關防爆、防雷、防靜電等标準和規範的要求；

d)控制設備應設置在有人值班的房間或安全場所；

e)系統報警等級的設置應同事故應急處置與救援相協調，不同級别的事故分别啟動相對應的應急預案；

f)對于容易發生燃燒、爆炸和毒物洩漏等事故的高度危險場所、遠距離傳輸、移動監測、無人值守或其它不宜于采用有線數據傳輸的應用環境，應選用無線傳輸技術與裝備。

4.3應用環境

系統中的機房、監控中心，應提供下列工作條件：

a)環境溫度：15℃~32℃；

b)相對濕度：40%~70%；

c)溫度變化率：小于10℃/h，且不得結露；

d)大氣壓力：80 kPa ~106 kPa；

e) GB/T 2887規定的塵埃、照明、噪聲、電磁場幹擾和接地條件。

4.4供電電源

除非有關标準另行規定，系統供電電源應符合以下要求：

a)交流供電電源：

1）電壓：380V/220V，誤差應不大于±5%；

2）頻率：50Hz，其誤差應不大于±0.5Hz；

3）諧波失真系數：應不大于±5%。

b)直流供電電源：

電壓：誤差應不大于±5%；

4.5監控項目

4.5.1監控項目的分類

對于儲罐區（儲罐）、庫區（庫）、生産場所三類重大危險源，因監控對象不同，所需要的安全監控預警參數有所不同。主要可分為：

a)儲罐以及生産裝置内的溫度、壓力、液位、流量、閥位等可能直接引發安全事故的關鍵工藝參數；

b)當易燃易爆及有毒物質為氣态、液态或氣液兩相時，應監測現場的可燃/有毒氣體濃度；

c)氣溫、濕度、風速、風向等環境參數；

d)音視頻信号和人員出入情況；

e)明火和煙氣；

f)避雷針、防靜電裝置的接地電阻以及供電狀況。

4.5.2儲罐區（儲罐）

罐區監測預警項目主要根據儲罐的結構和材料、儲存介質特性以及罐區環境條件等的不同進行選擇。一般包括罐内介質的液位、溫度、壓力，罐區内可燃/有毒氣體濃度、明火、環境參數以及音視頻信号和其他危險因素等。

4.5.3庫區（庫）

庫區（庫）監測預警項目主要根據儲存介質特性、包裝物和容器的結構形式和環境條件等的不同進行選擇。一般包括庫區室内的溫度、濕度、煙氣以及室内外的可燃/有毒氣體濃度、明火、音視頻信号以及人員出入情況和其他危險因素等。

4.5.4生産場所

生産場所監測預警項目主要根據物料特性、工藝條件、生産設備及其布置條件等的不同進行選擇。一般包括溫度、壓力、液位、閥位、流量以及可燃/有毒氣體濃度、明火和音視頻信号和其他危險因素等。

4.6 系統設計要求

4.6.1系統組成

系統一般由監測器、隔離變送器、攝像機、二次儀表、現場監控器、執行機構（包括報警器等）、視頻處理設備、監控計算機、傳輸接口、電源、線纜、防雷裝置、防靜電裝置、其他必要設備等和軟件組成。

其中，監控中心硬件一般包括傳輸接口、監控計算機、顯示設備、服務器、網絡設備、大容量儲存設備、UPS電源、打印機、空調等其他配套設備等。現場設備包括傳感器、隔離變送設備、攝像機、二次儀表、現場監控器、執行機構等。

4.6.2硬件

4.6.2.1所用設備應采用主流技術和通用産品，保證系統滿足先進性、安全性、可靠性、可擴展性、可維護性、開放性和實時性的要求，并具有實用性和靈活性。

4.6.2.2可能導緻重大事故或标定、檢修和維護困難的場所，宜采用高SIL等級的安全監控設備，并根據功能安全相關标準建立安全相關系統。

4.6.2.3傳感器及儀表選型可參考HG/T 20507和SH 3005的規定，主要考慮測量精度、穩定性與可靠性、防爆和防腐、安裝、維護及檢修、環境要求和經濟性等因素。傳感器的指示值漂移在15 d~90 d之内不得超過其規定的誤差值。

4.6.2.4傳感器和儀表的安裝可參考HG/T 21581和SH/T 3104的規定。應選擇合适的安裝位置和安裝方式，符合安全和可靠性要求。

4.6.2.5由外部本安電源供電的設備應能在9 V~24 V範圍内正常工作。

4.6.2.6 有關罐區等重大危險源現場監控設備選擇、安裝和布置的具體規定參照-XXXX危險化學品重大危險源罐區安全監控裝備設置規範及相關标準。

4.6.3軟件

4.6.3.1操作系統、數據庫和編程語言等系統軟件和開發工具應選擇通用、開放、可靠、成熟、界面友好、易維護和易操作的主流産品。監控程序、控制算法、邏輯控制和通信等應用軟件應經過功能測試，穩定可靠并帶有詳細的漢字使用幫助和操作指南。

4.6.3.2系統軟件開發應符合下列基本要求：

a)軟件設計應采用多任務操作系統；

b)軟件開發應符合國标GB/T 8566；

c)軟件文檔編制應符合國标GB/T 8567；

d)軟件質量保證應符合國标GB/T 12504。

4.7功能設計

4.7.1數據采集

4.7.1.1系統應具有溫度、壓力、液位和可燃/有毒氣體濃度等模拟量，以及液位高低報警等開關量的采集功能。

4.7.1.2數據采集時間的間隔應可調。

4.7.1.3系統應具有巡檢功能。

4.7.2顯示

4.7.2.1系統應具有模拟動畫顯示功能，在界面中依據系統實際情況顯示各測點的參數及各設備的運行狀态。

4.7.2.2系統應具有監控設備和監控對象平面布置圖顯示功能。圖形包括生産儲運裝置總平面圖、各分系統的系統圖和任一分系統内某一部分或設備的局部圖以及用戶要求的任何其它圖形。

4.7.2.3系統應具有監控參數列表顯示功能，同一參數各量值應統一采用标準計算單位，包括模拟量、模拟量累計值和開關量等。

4.7.2.4系統應具有監控參數圖形顯示功能：

a)系統應具有模拟量實時曲線和曆史曲線顯示功能。曲線為點繪圖，根據需要可以按照多線圖的方式在同一坐标上使用不同顔色同時顯示多個變量，或同一變量的最大、最小、平均值等曲線；

b)系統應具有開關量狀态圖及柱狀圖顯示功能。

4.7.2.5系統應能在同一時間坐标上同時顯示模拟量和開關量及其變化情況等。

4.7.2.6系統宜具有視頻圖像顯示功能，視頻監控畫面可以動态配置，可選擇全屏、4分屏及16分屏等多種方式，支持圖像窗口拖放，可遠程進行雲台及鏡頭控制。

4.7.2.7系統應具有報警信息顯示功能，除了報警彙總列表顯示外，在界面上應有一個專門的報警區或彈出式界面，用來指示最新的、最高優先級的或其他設定條件的未經确認的系統報警。

4.7.2.8系統應支持各類統計和查詢結果的列表和圖形化顯示功能，具體顯示項目根據實際設定。

4.7.3存儲

系統應具有監控數據的存儲功能：

a)将數據加工處理後以數據文件形式存貯在現場或監控中心的外存貯器内并保留一定的時間，包括監控參數、報警及處置、視頻圖像、故障及排除以及相關系統信息等，所有數據應附帶時間信息；

b)系統宜具有事故追憶功能；

c)存儲器應支持合法的讀取操作,并應采取可靠的軟硬件安全設計，防止非法篡改。

4.7.4統計查詢與數據分析

4.7.4.1系統應提供對實時和曆史數據的多條件複合查詢和分類統計功能，應支持模糊查詢，查詢信息包括：

a)模拟量實時監測值及其最大、最小、平均和累計值；

b)開關量狀态及變化時刻；

c)視頻錄像；

d)報警及警報解除信息；

e)系統操作日志；

f)系統故障及恢複情況等。

4.7.4.2系統宜具有數據分析的功能，包括生産儲運裝置運行情況、系統運行、報警種類和分布、故障和事故原因以及處置情況等。

4.7.5報警

系統應具有根據設定的報警條件進行報警及提示的功能：

a)當出現模拟量超限、非正常流程切換操作引起的開關量狀态改變以及其他異常情況時實時報送至相關的報警控制設備，由系統實現多種方式的聯動報警，包括頁面圖文報警、報警點聲光報警以及必要時可選郵件和短信報警等。在事故現場設置有監控攝像機時，頁面圖文報警時應同時顯示現場監控視頻圖像與參數報警信息，并進行現場錄像；

b)系統應設有事故遠程報警按鈕，此按鈕應設在适宜部位并帶有防護罩和明顯标志。

4.7.6故障診斷與事故預警

系統應具有故障診斷與事故預警功能。對所采集的現場數據進行綜合處理，在線智能分析重大危險源的安全狀況包括運行狀态和安全等級等，提供原因分析和處置的建議，指導有關人員正确迅速地排除設備故障及重大事故隐患，同時及時識别錯誤報警信号，确保系統可靠穩定運行。

4.7.7控制

4.7.7.1系統的控制對象指的是其所屬的安全監控設備或裝置以及帶有安全功能的執行機構等。4.7.7.2系統應具有對系統所屬設備或裝置進行控制的功能。操作人員或具備相應權限的人員可在系統中的控制點上啟停或調節受系統控制的任一設備，包括手動、現場、遠程和異地管理。系統也應可以根據設定的條件進行全局自動調度管理。

4.7.7.3不屬于系統但與系統相關聯的其它系統或設備，以及不為系統獨有的子系統或設備的控制權應明确，不得互相幹擾或影響各自系統的運行。

4.7.7.4氣體洩漏報警、緊急停車、安全聯鎖和故障安全控制等應作為獨立的子系統納入安全監控預警系統的整體設計，并保證其可靠地發揮各自的安全功能。

4.7.7.5所有自動控制的設備或裝置宜同時設計手動控制機構，并可通過切換确保系統控制權的唯一性和有效性。

4.7.8輸出

系統應具有報表和打印的功能：

a)報表輸出各種監控參數及設備運行狀态在各個時刻的情況，包括模拟量、模拟量統計值曆史數據、開關量、報警及處置情況、監控設備及故障和系統日志報表等；

b)應支持班報表、日報表、月報表以及任意時間段内任一參數或諸多參數的數值；

c)報表應可按操作員請求生成，也應可以周期性定時觸發或事件觸發；

d)允許用戶編輯報表内容和格式；

e)報表應可直接送于系統中的打印機，也應可以寫入硬盤等存儲器，并可按要求傳送到其它計算機系統；

f)打印應支持報表、曲線圖、柱狀圖、狀态圖、模拟圖（帶當前顯示參數）和平面布置圖等圖表格式。

4.7.9人機對話

系統應具有人機對話功能，除鍵盤、鼠标和按鈕等輸入裝置和顯示器等輸出裝置外，提供圖形化和可視化界面，方便系統管理、設置、功能調用和命令及文本輸入等。

4.7.10信息發布

系統應具有信息發布的功能。通過傳輸接口，将允許外部訪問的信息進行發布，實現監控預警系統與企業管理系統及重大危險源各級政府監管網絡的連接；遵循國内外主流工業網絡标準的通訊協議、數據編碼或接口規範，完成數據上報或部分界面和功能的授權共享，實現政府和企業對現場工況及視頻的實時監管與監控，服務于重大事故預防及應急救援。并應采用防火牆等技術手段确保數據及系統安全。

4.7.11系統管理與設置

系統應具有管理與設置的功能。包括：

a)系統參數設置應支持個别或成批修改；

b)報警設置，應支持多種報警條件的設置。每個模拟量點應有兩種以上報警級别，每一種有各自的優先級。任一開關量點的狀态均可報警，每一狀态應有一個單獨的優先級。應支持不同報警級别的分級處置，包括報警地點和報警方式的設定以及數據上報等；

c)應支持根據時間段設定不同參數值，在不同層次上優化系統設置。

4.7.12設備管理

系統應具有設備管理功能，建立系統所屬監控設備的電子化檔案，并可查詢、添加、修改和統計相關信息，包括設備名稱、唯一編号、型号、主要技術指标、産地、生産廠家、安裝地址、開始運行時間、累計運行時間、開關次數（永久性記錄）維護、維修、更換記錄等。

4.7.13日志

系統應具有日志管理的功能。系統日志将運行系統的狀态信息和通信信息統一管理起來，用戶可以通過日志來了解系統的運行情況。

4.7.14安全管理

系統應提供可設置的安全級，控制級和區域設定，限制用戶對系統功能模塊、設備和系統資源的訪問，通過權限管理确保系統安全。包括：

a)系統應實現對每個操作員和每台現場監控器的設置；

b)系統應有不少于5個的安全訪問級别用來限制操作員對監控計算機功能模塊的訪問；

c)系統應有多個控制級，用來限制操作員對各台設備的控制；

d)系統應有設備區域設定，用來将操作員對系統資源的訪問限制在指派給他們的區域；

e)如系統内存在安全相關系統，應遵循功能安全相關的國際和國内标準保證其安全。

4.7.15可靠性保障

4.7.15.1自診斷

系統宜具有自診斷功能：

a)當組成系統的設備和裝置以及傳輸電纜線等出現故障時，系統可以自動識别，報警并記錄故障設備和時間等相關信息；

b)系統在通電開始工作時，應首先進行自檢，自檢正常後應指示工作正常，如有故障則應指示故障信息。

4.7.15.2雙機備份

系統監控計算機宜設置雙機互為備份，當工作設備發生故障時，通過手動或自動雙機切換功能，備份設備投入工作。

4.7.15.3備用電源

系統宜配備備用電源及自動切換裝置。當電網停電後，可保持對重要設備和監控參數繼續進行實時監控。推薦采用帶隔離的在線式UPS供電。

4.7.15.4數據備份

系統應具有數據備份功能。

4.7.15.5防雷和防靜電

系統防雷功能根據當地雷曝日的情況确定，必要時具有防靜電功能。

4.7.15.6軟件自監視和容錯

系統應具有軟件自監視功能和軟件容錯功能。

4.7.16其他

4.7.16.1系統應具有網絡通信功能，支持不同網絡和設備間的數據訪問和交換。

4.7.16.2系統應通過算法及控制方法模塊支持專業應用。

4.7.16.3系統應具有多任務功能，能周期地循環運行而不中斷。

4.7.16.4系統應有時間校準功能，系統的時鐘誤差應≤5秒/24小時。存在多個子系統及遠程設備時，宜使用全球時鐘同步設備統一時鐘。

4.7.16.5系統應具有數據及軟硬件系統恢複的功能。

4.8軟件設計與開發

4.8.1主菜單

軟件主菜單應始終在界面顯示或駐留，包括：

a)系統管理：用戶管理、權限管理、參數設置和其他；

b)實時監控：各子系統監控如各生産單元、子系統以及罐區或庫房等；

c)列表顯示：模拟量、開關量、報警信息、設備故障、操作記錄和系統日志等；

d)圖形顯示：實時曲線圖、曆史曲線、狀态圖、柱狀圖、模拟圖或系統平面布置圖等；