如何规划固定式气体检测系统

同一种气体，在同一个现场的不同区域，可能需要不同的量程和不同的报警动作，因为风险不同。有人作业的地方，关心的是人员接触，量程要能分辨低浓度；气体可能在点火源附近积聚的地方，关心的是形成可燃混合物，测量单位用 %LEL，报警要联动通风或切断。

项目实例：冷冻渔船上的氨气报警

这批渔船每艘有五个冷冻舱和一个压缩机舱需要监测，报警时要启动通风机和喷淋系统。客户技术要求里全部写的是 0–1000 ppm 氨气。逸云天（Eranntex）工程师按风险拆开处理：冷冻舱设为 0–100 ppm，因为那里的危险是进舱船员的接触；压缩机舱设为 0–100 %LEL，因为那里大量泄漏会带来火灾和爆炸风险，低报设在 20 %LEL，经控制器继电器启动喷淋。每艘船配 RS485 单一氨气检测仪和一台 MIC3000，标配 8 路继电器覆盖了通风机、喷淋和声光报警器。系统由船厂的施工方安装，逸云天远程指导。

20 %LEL 是这个项目的设定。其他现场的报警值，按该现场自己的危险性评估和适用规定确定。

检测仪装多高，取决于释放出来的气体往哪里走：比空气重的装低，比空气轻的装高，密度接近空气的装在释放源附近。这只是起点，还要按气体的释放方式和现场气流修正。没有一个高度适用于所有现场，项目以建设地采用的标准和规定为准。

石油化工项目常用 GB/T 50493-2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》。它按气体与空气的分子量之比把气体分成四类（第 4.1.2 条），并在第 6.1.2 条给出了安装位置。条文用的是"宜"，属于推荐，不是"应"：

硫化氢（H₂S）比空气重，但 1.18 的比值落在"略重于空气"一类，所以这本标准推荐装在释放源下方，而不是离地固定高度。同一标准还规定：环境氧气检测仪距地坪 1.5–2.0 m（第 6.1.3 条）；检测点布置在压缩机和泵的密封、采样口、排液口和排气口、经常拆卸的法兰等释放源周围（第 4.1.3 条）；检测仪与周围管道或设备之间至少留 0.5 m 的净空（第 6.1.1 条）。国际标准 IEC 60079-29-2 只给出布置原则，不给具体安装高度；其他行业的项目，按该行业适用的标准和当地规定执行。

在实际现场，释放条件和气流会改变上面这些位置。比空气重的气体，如果是高温或带压释放，一开始也可能上升；高处法兰的泄漏，可能从装得很低的检测仪旁边绕过去。通风、门、排风机和送风口会把气体带离按密度判断的位置，所以检测仪不要装在风机或通向室外的开口旁边。石油天然气行业页介绍了一个甲烷和硫化氢需要在两个高度布置检测仪的现场。

发平面图时，请标出释放源、低洼处、通风情况和项目采用的标准，这样检测仪位置可以对照气体和实际工况来核对，而不是套一个通用高度。

控制器通常按区域配置，而不是用检测仪总数除以一台控制器的容量。控制器装在有人看得到、能处理报警的地方，它的继电器切换本区域的设备。

在一个化工厂项目中，招标要求 98 台隔爆型一氧化碳检测仪（0–100 ppm）和 16 台防爆控制器，询价里写的是 4–20 mA。在核对了 16 台控制器如何接入 98 台检测仪之后，系统改用 RS485，配 MIC2000-Ex 控制器，每台带本区域的检测仪：多数带十几台，有的只带一台，没有一台接近 128 路输入的上限。

接下来要定控制器装在哪里。MIC-1000-Ex 和 MIC2000-Ex 是防爆型，设计上可以直接装在危险区域，例如没有控制室的撬装设备或罐区。如果有安全区的控制室，逸云天建议在那里用普通型控制器：成本更低，打开调整时也不需要办理危险区域作业审批。

谁来处理报警，也决定信号送到哪里。逸云天支持四种方式：

• 检测仪接 MIC 控制器，由控制器驱动现场声光报警器、风机或阀门；
• 检测仪接 MIC 控制器，控制器再通过 RS485 Modbus，或选配的 4–20 mA、以太网或无线输出，把数据送到 DCS 或厂区网络；
• 检测仪直接接 DCS，不用逸云天控制器；
• 以上两种混用。

每台 MIC 控制器都可以为每个通道分别设置低报和高报值，有三级报警，每个通道最多可联动三个可编程继电器，所以一台检测仪可以在一级报警时启动风机、二级报警时关闭阀门。每台检测仪自身也带无源触点继电器（MIC-500S 系列和 MIC-600-CB 最多两路，GTYQ-MIC-600 最多三路），即使信号直接送 DCS，也可以就地切换声光报警器。

能拉线缆的地方，RS485 通常最省。 用 4–20 mA 时，多气体检测仪每种气体要一路模拟回路；用 RS485 时，一对总线就能带多台检测仪的全部气体。逸云天工程师通常用一根四芯电缆接一台 RS485 检测仪，两芯供 24 V DC 电源，两芯走 RS485，每段线只拉一次。在一个多栋楼、几百个检测点的高校实验室项目中，这种做法替换了集成商原先两根两芯线分开敷设的方案。

按逸云天的实践，受电气负载限制，一条 RS485 总线约带 32–64 台检测仪。规模更大的系统，用控制器上更多的总线回路，或加 RS485 中继器和集线器。每台检测仪需要 1–128 之间唯一的地址，波特率与控制器一致。下单时提供位号表，逸云天出厂前设好地址。

距离决定控制器能不能给检测仪供电。 MIC-1000 每路输入按 2.5 W 设计，可以用内部电源带满 32 台模拟量检测仪。电缆超过大约 300–500 m、很多检测仪共用一条 RS485 总线，或者停电后系统要长时间运行时，值得在检测仪附近另加一台 24 V DC 电源。

拉不了线缆时，链路方式就要改。 在一个隧道项目中，每条隧道有两台多气体检测仪，洞口一台 MIC3000，用网桥代替电缆连接，每个弯道处一对。客户采购的网桥没有 RS485 口，逸云天就在每台检测仪里加装了一个小型 TCP/IP 模块。到现场后信号比预期弱，又增加了网桥。这些网桥不是防爆型，逸云天如实告知了客户，因为这属于现场防爆设计需要决定的事。

各区域需要的上传方式，可能限定控制器的选择。 在那个实验室项目中，有的楼要网络（TCP/IP）上传，有的楼要蜂窝（GPRS）上传。只有 MIC3000 在一台控制器里同时提供这两种方式，所以项目按位置用了不同版本的控制器。

危险区域接口

检测仪在危险区域、控制器在安全区时，逸云天一般建议在每个检测仪回路的安全区一侧加安全栅或隔离栅，由工程师在发货前按区域划分和检测仪型号选型。是否加装，由现场防爆设计决定。检测仪的防爆型式以证书为准：GTYQ-MIC-500S 系列为隔爆型（Ex db IIC T6 Gb），GTYQ-MIC-600 按证书 CE24.5822X 认证为 Ex da ia IIC T6 Ga，证书附件中包含其 RS485 回路的本安参数。

高温、潮湿、凝露、冲洗、腐蚀性气体和粉尘都会影响传感器和外壳，采取什么措施要看实际现场。在那个隧道项目中，环境温度高，而长期高温会缩短传感器寿命。这不仅影响检测仪选型，也影响传感器更换计划和运行成本。

防护附件、采样方式、传感器更换周期这些环境措施，逸云天按项目逐一确定。询价时请写明每个点的条件：正常温度和最高温度、湿度和凝露情况、是否冲洗，以及是否有腐蚀性或多粉尘的环境。

先确定停电后系统还要报警多久，以及这段时间由谁来保证。MIC-1000 标配 12 V DC、7 Ah 后备电池；MIC-1000-Ex、MIC2000-Ex 和 MIC3000 可选配 24 V DC、5 Ah 后备电池。在渔船项目中，由于要求的保持时间没有定下来，后备电源交给了船上自有的 UPS。如果现场停电后需要运行数小时，请在一开始就说明，因为这会改变供电设计。

以下规则在上面的现场问题回答之后再用。

通道按气体算，不按检测仪算。 逸云天控制器按气体通道计容量，所以一台四合一检测仪无论怎么接线都占四个通道。用 4–20 mA 时，它需要四路模拟输入，订货时配四路模拟输出；用 RS485 时，它只占一对线和一个 Modbus 地址，但控制器仍然管理四个通道。六台四合一检测仪就是 24 个通道：用 4–20 mA 时，只有 MIC-1000 和 MIC3000 有这么多模拟输入；用 RS485 时，四款 MIC 控制器都能容纳。

逸云天五款固定式检测仪均标配三线制 4–20 mA 和 RS485 Modbus RTU，四款 MIC 控制器都能同时接这两种信号。故障和超量程电流全系列采用同一组出厂默认值，写在技术资料里，可在订货时按 DCS 输入配置修改；断线不同，此时电流会降到接近零。逸云天随货提供对应型号的 Modbus 寄存器表，DCS 组态需要时也可以提前提供。五款检测仪均可选配 HART，用于 DCS 或手操器；MIC 控制器不接 HART 输入。

MIC-1000、MIC-1000-Ex 和 MIC2000-Ex 的标配继电器容量为 3 A@32 V DC 或 3 A@220 V AC（公共报警输出 12 A@32 V DC 或 7 A@240 V AC）；MIC3000 为 3 A@250 V AC 或 3 A@30 V DC（公共报警输出 10 A@277 V AC 或 12 A@125 V AC）。继电器分配和容量可以按项目定制。128 和 256 是一台控制器能管理的最多通道数；项目同时有模拟量和 RS485 输入时，逸云天按点位表分配，并在发货前完成控制器预调试。

有了现场描述，逸云天可以一次把系统配好，而不是报价后再反复修改。每个检测点和整个现场需要的信息如下：

型号：固定式气体检测仪 · 气体报警控制器 · 提交项目询价

项目是否需要固定式监测，可以先看如何明确工业气体泄漏检测项目的需求。