小锅炉安全运行智能化管理探索.doc

小锅炉安全运行智能化管理探究
为了保证在用锅炉的运行安全和效率，锅炉一般都配有安全装置，大中型锅炉一般还都配有相应的测控设备。锅炉属于特种设备，实施许可使用制度，由特种设备管理部门负责管理。而锅炉安全运行，属于安全生产管理部门负责。由于我省经济结构的特别性，小锅炉〔主要指立式小锅炉〕使用量大、分布面广，而且大都分布在小微企业中，管理不便，一些地方缺乏有效监测和管理手段，容易造成安全事故。
小锅炉运行的主要风险
首先是安全意识差，管理缺位。一些企业在锅炉的实际运行中，经常发生无证人员上岗代班，或者司炉工兼任其它杂务造成脱岗，造成因失控而引发事故；也可能因责任不落实，规范要求不懂，忽视监测压力和水位、定期排污、按时冲洗液位计、试跳安全阀等重要操作，形成隐患。
其次是检测设备简陋。一般立式小锅炉仅配压力表、水位计、安全阀等基本安全装置，无法监测操作状态完整信息。
再次是监管困难。监管部门现场检查只能抽检部分企业，覆盖面小；实时性差；操作规范性无法检查。并且监管重点之一的年检安全阀、压力表，由于程序问题而得不到有效落实。
推行智能化管理小锅炉
针对目前小锅炉使用、监管中存在的问题，笔者通过临安市小锅炉运行安全智能化管理的探究和施行，认为通过智能化管理可以很大程度上解决和改善操作人员和企业管理的不够。
其一、智能化管理能明确安全监测内容。可以设定监测小锅炉主要控制项汽包压力和锅炉水位；监测定期排污、冲洗水位计、试跳安全阀、拆装压力表和安全阀等重要操作，并提示参数超限信息(如超压、排污等)；检测和记录电机工作电流等辅助参数，以及锅炉的关停、电源断电等信息作为辅助监测等等监测项目、程序、要求、标准；异常状况时现场报警，必要时切断水泵、风机等电源。
其二、在智能化管理中规范操作行为和过程。终端安装在锅炉旁，可以独立完成压力、水位及操作过程等参数和状态检测、记录、自动故障诊断、发送重要操作提示、异常状况预〔报〕警信息等，可以促使操作过程的规范化。可实时检测并显示压力、水位以及重要操作状态；按设定的时间间隔储存数据，关于超限数据及状态改变的节点数据，能随时储存。
其三、有利于建立远程监测预警系统平台。终端设备嵌入移动数据通信模块，可与远程监测系统建立数据交换网络，既可以现场直接读取终端的监测数据，又可以通过终端设备采集并记录锅炉运行过程中的重要参数和操作过程，向远程监测系统发送数据，也可以直接向指定号码手机发送短信或语音信息，客观反映锅炉运行状态和司炉工执行操作规程的真实状况，便利企业管理部门和监管部门的监管，还可以为事故分析提供第一手资料，并可以为管理部门利用监测数据，分析锅炉运行的历史状况，筛选高风险对象。
为分清安全责任，所有超限数据的设定值不能由远程监测系统设置，只能在数据终端硬解锁的状态下由维保人员设置，防止远程监测系统误操作或数据通信传输过程出错。为防止外部供电可能带来断电，造成无法采集数据，数据丢失等状况，系统配置应急备用电源。
智能终端的基本功能〔见图1〕

智能化管理的探究
临安市依据本地小锅炉运行安全管理和监管要求，针对小锅炉使用单位规模小，检测设备简陋，忽视重要操作等现实状况，探究建立由检测装置、智能终端，公共通信网络，远程监测平台组成的智能化管理系统，用科技保安全，以智能促管理，进行了小锅炉运行安全远程监测预警监管的施行。开发了《临安市小锅炉运行安全远程监测预警系统》，小锅炉智能化管理的基础是保证落实企业锅炉安全运行的主体责任，在锅炉使用现场安装智能终端，通过公共通信网络与管理部门建立的远程监测和预警系统平台连接，组成物联网，相当于"安全助手'，独立协助司炉工自动完成计量参数和操作状态检测、操作提醒、超限报警等，为锅炉的安全运行保驾护航。
小锅炉运行安全远程监测预警系统的智能终端制定为独立运行，即所有终端各负其责，独立完成监测任务，无必需借助远程监测系统运行。智能终端以单片机为核心，将检测到的信号进行扩展、A/D转换、运算、存储等，实现显示和记录数据功能。依据智能终端的总体结构，控制软件采纳模块化的制定方法对系统的各项功能进行封装，系统功能主要包括中断系统、数据采集、处理及存储、人机交互、通讯系统、文件系统、实时时钟、电源管理等功能单元。各个单元完成特定的功能，单元之间互相独立并提供必要的接口。单片机依据预先设置技术条件，进行数据分析、逻辑推断，当达到某些预置条件时，由通信接口输出相关信息〔操作提示、超限报警等〕，通过通信模块向指定号码手机分级发送信息。
从临安市小锅炉运行安全远程监测预警系统的监测主页面反映实时监测状况〔见图2〕来看。通过主页面可以查看最新数据，了解现状，包括锅炉运行和停炉、汽包压力、水位状况、主要操作过程执行状况等。点击任一终端数据，可以显示该终端的具体数据。数据是按储存时间排列的所有计量参数和状态，内容和主页显示一致。
这个页面显示了终端所监测锅炉的基本信息，如终端安装位置地址及GPS定位的经纬度信息、锅炉型号、蒸发量、核定工作压力、司炉工及安全管理员的姓名、联系 等。其中预警及报警信息在主页面中以色块显示相应的项目，红色表示报警；黄色表示预警及执行操作状态；绿色表示正常状态。点击任一报警项可以显示该终端的具体历史报警数据，按时采集的各终端数据，有报警或检测到状态转换时，由终端主动上传信息到远程监测系统〔如向指定号码手机发送信息〕。终端数据及时储存，定期提示备份数据，依据提示框可直接进行备份操作〔刻录光盘、移动硬盘备份、云存储等〕，也可以在主页面中点击相应的数据栏，按时间范围、企业名称、终端编号等进行历史数据查询、按时段统计全部或某一单位锅炉的安全运行日报、月报、年报，为安全生产考核提供依据。
该系统可以建在安全生产监管部门，也可以建在特种设备监管部门。所必需经费可以申请政府信息化建设项目，也可以引导企业自行购置智能终端。由于系统平台采集的数据用于安全监管，系统维护可以采纳政府购买服务的方式。
随着科技的发展，智能化管理将是安全监管的发展方向。小锅炉的智能化管理就是合计锅炉使用单位的实际安全管理必需求，兼顾政府部门安全监管必需要，将检测技术、计算机技术融入数据检测，利用通信技术、物联网技术进行远程监测预警，解决锅炉日常安全运行，企业管理部门人员少、员工操作不规范的问题；解决监管人力不够与监管面广的矛盾。小锅炉的智能化管理智能终端同时让使用者能体验到安装智能终端给自己带来的方便和安全。智能化管理是一项新课题，临安市做了初步尝试，智能终端中设置的操作规范要求还必需要标准化，政府相关部门对锅炉的管理要求和考核要求还必需要细化。■
〔单位：临安市质量计量监测中心〕

2021-07-28
2021-07-29