摘要:某炼油厂罐区可燃气体报警器采用二次表进行报警,但仪表信号线距离长,线间干扰大,使得二次表误报,报警系统无法正常使用。本文着重介绍了对于仪表专业常遇到的线间干扰的故障处理方案,为排除故障提供了新的解决方式,即改用PAC来转换信号,排除干扰。
关键字: 信号干扰,PAC系统 ,抗干扰,改造
0、引言
GDS(有毒有害气体检测系统)包括可燃气体报警器和硫化氢报警器等,是保障人身安全的安全设备,在工厂里起着举足轻重的作用。目前多采用二次表-报警器进行报警显示。
某罐区有可燃气体报警器10台,硫化氢(H2S)报警器10台,由于导线距离长,且采用的是24芯电缆,在线间形成电容性积累电荷,造成信号干扰,使报警器的二次表因受干扰频繁产生错报,无法正常使用。
由于罐区覆盖面积大,所以信号导线多且杂,而且与220V仪表供电线敷设在同一槽线盒。其中距离较远的几十台报警器的二次表因而受干扰产生错报,具体有两种表现形式:一是频繁产生误报,即一次表指示不超标,但二次表出现高报;二是联报,即一台一次表测得高报信号,却引起多台二次表显示高报,干扰了正常的生产。
可燃气体报警器的信号线不是屏蔽导线,且没有为它单独敷设槽线盒,是导致问题的根本原因。由于现场不能准确判定干扰源,全部更换导线工程量大,投资高。如下图所示:

图1 报警器干扰系统结构示意图
但是,全部更换导线浪费大,工程量大,且罐区现场动火危险性高。因此需要摸索一套工程量小的修补方案来解决问题,保护前期投资。
1、改造方案选择
方案一:全部更换受干扰的信号线。重新布槽线盒,更换多线电缆为三芯电缆,每块一次表单独一根电缆。
方案二:离现场150米处有一间消防泵房,将20台表的信号线引到泵房,在泵房内安装一台PAC,转换为数字信号集中传送到主操作室,泵房到主操作室只需要拉一根光缆,形成现场数字通讯系统。
费用概算如下表:
名称 数量 单价 合计
工控机 1台 1.5万 1.5万
4芯电缆 20X150米 5.4元 1.62万
敷设槽线盒 150米
隔爆箱 1个
控制器 1台 1万 1万
现场机柜 1台 0.8万 0.8万
光缆 580米 18元 1.044万元
光电转换器 2个 0.2万 0.4万
人工费 4万
合计 9万元
评估:因为光缆不怕电磁干扰,所以不受线间干扰影响也能解决问题。但泵房环境对PAC提出严格安装条件:出于安全考虑,必须要将数采控制器和卡件置于隔爆箱内。但密封的隔爆箱散热性能差,夏季高温可能会超出PAC的工作温度范围。
方案三:以上两种改造方案都需要更换电缆,所使用的信号都必须经过二次表转换,且显示为接点信号,不易观察具体报警值,很不直观。
因此,更换一次表为能输出4~20mA电流信号的模拟表,20台共花费14万元。同时,不用二次表显示,模拟信号直接通过原24芯电缆进入主操作室,接入PAC中,用工控机作为上位机显示数据。由于电流信号抗干扰性比接信号强,再加上数采控制器的滤波抗干扰特性,应该能解决信号干扰问题。
评估:此方案避免更换电缆的巨大工作量,而且从质的方面升级了系统,大大提高了测量的可靠性和自动化水平。但投资较大。
方案四:更换一次表为能输出4~20mA电流信号的三线制模拟表,仍用原24芯电缆。由于每台一次表由四线改为三线,则可将空余出来的一根电缆线作为屏蔽线进行接地处理,让其不要产生多余的电荷从而造成干扰。
另外,在主操作室加装1台20A直流稳压电源来给一次表供电,增大了供电功率,进一步提高了稳定性。