生产车间粉尘浓度检测系统方案
时间：2023-11-14 阅读：1564
一、方案概述
现今，工贸行业粉尘涉bao企业约有4.3万余家，涉及金属制品加工、木制品加工、农副产品加工、纺织品加工、塑料橡胶制品加工等多种企业。该类企业覆盖范围广，监管难度高，安全生产问题始终是行业关注的重点。
粉尘的危害有三大点：
1、燃烧性质的粉尘云会向四周传播，遇到点燃源极易产生粉尘爆炸，对企业的人身安全、财产安全构成极大的威胁。
2、粉尘细小的颗粒极易吸入人体肺泡内，可引起尘肺病，严重危害个人职业健康。
3、粉尘外逸至开放环境，易扩散到大气中，造成环境污染。
加之粉尘种类复杂，比重不一，爆炸下限各有不同和企业复杂的生产工艺以及管控环节，所以为了保证生产和人身安全，应设置可靠的粉尘浓度检测仪来连续监控车间环境中的粉尘浓度，并及时发出报警。另外粉尘浓度检测仪和控制报警主机可以组合成一套监测系统，实现对生产车间、堆放仓等各处的粉尘进行实时浓度监测与报警实现和集中统一管理。
系统主要功能包括：
1、实时监测环境中的粉尘含量。
2、通过上位机系统监控中心或控制报警主机实时了解场所内的现场情况。
3、其可实时记录各检测仪监测的数据，并对数据统一集中管理。
4、而且该粉尘浓度检测仪通过声光报警、LED屏幕显示等多种方式发出报警信息，及时告知维护管理责任人。
5、粉尘浓度达到对应设置的报警值时可联动风机/阀门/喷淋系统等设备。
6、可选配搭载7寸触摸显示屏控制报警主机储存历史数据。
二、执行标准
GB/T 3836.1-2021《爆炸性环境 第一部分：通用要求》
GB/T 3836.2-2021《爆炸性环境 第二部分：由隔爆外壳“d”保护的设备 》
GB/T 3836.3-2021《爆炸性环境 第三部分：由增安型“e”保护的设备 》
GB/T 3836.9-2021《爆炸性环境 第九部分：由浇封型“m”保护的设备 》
GB/T 3836.31-2021《爆炸性环境 第三十一部分：由防粉尘点燃外壳“t”保护的设备 》
GB 3836.15-2000 《爆炸性气体环境用电气设备第 15 部分：危险场所电气安装( 煤矿除外) 》
GB 12476.1-2013《可燃性粉尘环境用电气设备 第1部分：通用要求》
GB12358-2006 《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》
GBZ 2.1-2007 《工作场所有害因素职业接触限值》
GB 4208-2008 《外壳防护等级（IP 代码）》
三、方案介绍与设计
3.1 检测点的定位（安装位置）
1：皮带运输的地方，安装在转载点上方0.5-2米之间；
2：生产型车间，安装车间里的柱子或者墙上2.5米左右；
3：有打磨机的地方，安装在打磨机的上方0.5-2米之间；
4：煤粉，面粉，等等，堆放的地方，叫产成点，安装在产成点的上方，比如，煤粉15米高，要安装在这个上方0.5-2米高，也就是18米左右。
3.2 采集控制器
数据采集控制器用来集中显示各监测点的粉尘浓度值。同时控制器与联动设备关联，当粉尘浓度值超过预设报警值时能够自动报警或控制联动设备。
采集控制器一般安装在值班室中，与检测仪采用四芯线RS485协议连接。
控制器内部要有继电器报警开关量输出用于控制联动设备。
3.3 联动设备
风机/阀门/喷淋系统等设备由控制器联动，当粉尘浓度超标时自动启动；当粉尘浓度恢复正常时，自动停止。
三、产品参数
| 产品名称 | 粉尘浓度检测仪（型号：GY/VGD-100-PM） |
| 输出信号 | ①4-20mA信号：标准的12位精度4-20mA输出芯片，传输距离1Km ②RS485信号：采用标准MODBUS RTU协议，传输距离1Km ③电压信号：0.4-2V,0-5V、0-10V输出，选配（电压输出与电流输出二选一） ④开关量信号：标配1组无源触点继电器，容量220VAC 3A/24VDC 3A ⑤GPRS、4G、WIFI、LORA、ZigBee等无线信号 |
| 接收设备 | 用户电脑、控制报警器、PLC、DCS、DDC等 |
| 工作方式 | 扩散式 |
| 检测介质 | 粉尘颗粒物（PM1、PM2.5、PM10、TSP）、温湿度 |
| 检测原理 | 激光散射、感应 |
| 检测范围 | 小量程：0-1000/2000/4000/6000/8000/9999ug/m³；大量程：0-10/100/1000mg/m³（量程可定制）温度：-40-125℃；湿度：0-100%RH。 |
| 分 辨 率 | 0.001、0.01、0.1、1（根据量程而定） |
| 检测误差 | ≤±5%F.S（全量程内≤5%） |
| 重 复 性 | ≤±2% |
| 线性误差 | ≤±2% |
| 响应时间（T90） | ≤30S |
| 工作电压 | DC24V（12V～30V） |
| 工作温度 | -20℃~50℃(特殊要求：（-40℃~+70℃） |
| 工作湿度 | 10-95%RH（无冷凝） |
| 传感器寿命 | 2～3年（根据使用的环境而定） |
| 防爆形式 | 探头变送器及传感器均为隔爆型。 |
| 连接电缆 | ①4～20mA 选三芯屏蔽电缆，RS485 选四芯，距离超 1000 米（带一台检测仪）时单根线径≥1.5mm， 屏蔽层接大地。 ②无线传输：可内置LORA、Zigbeg模块，近距离无线传输；可外置GPRS/4G模块，远程数据传输到云平台，可电脑端和手机端查看历史记录，不受距离限制（选配）
|
| 报警方式 | 现场声光报警、外置报警器、远程控制器报警、电脑数据采集软件报警等 |
| 报警设置 | 标准配置两级报警；可设置报警方式：常规高低报警、区间控制报警 |
| 外形尺寸 | 182*201*92（L*W*H） |
| 电气接口 | 默认 M20X1.5 内螺纹，可选 3/4NPT、1/2NPT |
| 计 量 证 | 可选，费用客户自付 |
| 附 件 | 包装箱、说明书、合格证、出货单各一份 |
| 选配附件 | 温湿度测量、220V转24V电源适配器。 电脑监控配件：免费上位机软件、USB 转 RS485 转换连接线，如果要网络传输还需 RS485转网口转换器 |
| 控制报警主机性能参数 | |||
| 安装方式 | 壁挂式 | 显 示 | 7寸超大触摸屏 |
| 通 道 | 模拟信号4-20mA可选：1～16路 数字信号RS-485可选：1～255路 | 工作温度 | -10℃～40℃ |
| 采集方式 | 自动巡检 | 湿度范围 | 10%-95%RH |
| 报警方式 | 内置蜂鸣器，LED报警灯，外置声光报警器（选配） | 供 电 | 220VAC或110VAC/(50～60)HZ 备选内置锂电池供电电源（选配） |
| 操作方式 | 触摸+按键 | 功 耗 | 小于10w |
| 报警设定 | 2级声光报警，报警值可设 | 数据储存 | 1000条 |
| 浓度单位 | ppm，%LEL,%VOL,mg/m3、pphm等（可选） | 继 电 器 | 4组继电器（开关量） 规格：输出5A@30VDC或5A@250VAC |
| 通讯方式 | 模拟信号4-20mA可选：1～16路 数字信号RS-485可选：1～255路 无线：WIFI、Zigbee、LORA、433M、800M | 主体材料 | 铁（表面防腐蚀处理） 不锈钢 |
| 输出信号 | RS-485总线 | 外形尺寸 | 420*260*80mm |
| 寿 命 | 5年以上 | 重 量 | 3kg |
五、电气接线定义图
| 工作场所空气中粉尘容许浓度 | |||||
| 序号 | 中文名 | 英文名 | 化学文摘号 （CAS No.） | PC-TWA(mg/m3) | |
| 总尘 | 呼尘 | ||||
| 1 | 白云石粉尘 | Dolomite dust | 8 | 4 | |
| 2 | 玻璃钢粉尘 | FRP dust | 3 | - | |
| 3 | 茶尘 | Tea dust | 2 | - | |
| 4 | 沉淀SiO2（白炭黑） | Precipitated silica dust | 112926-00-8 | 5 | - |
| 5 | 大理石粉尘 | Marble dust | 1317-65-3 | 8 | 4 |
| 6 | 电焊烟尘 | Welding fume | 4 | - | |
| 7 | 二氧化tai粉尘 | Titanium dioxide dust | 13463-67-7 | 8 | - |
| 8 | 沸石粉尘 | Zeolite dust | 5 | - | |
| 9 | 酚醛树酯粉尘 | Phenolic aldehyde resin dust | 6 | - | |
| 10 | 谷物粉尘(游离SiO2含量<10%) | Grain dust(free SiO2<10%) | 4 | - | |
| 11 | 硅灰石粉尘 | Wollastonite dust | 13983-17-0 | 5 | - |
| 12 | 硅藻土粉尘（游离SiO2含量<10%） | Diatomite dust(free SiO2<10%) | 61790-53-2 | 6 | - |
| 13 | hua石粉尘（游离SiO2含量<10%） | Talc dust (free SiO2<10%) | 14807-96-6 | 3 | 1 |
| 14 | 活性炭粉尘 | Active carbon dust | 64365-11-3 | 5 | - |
| 15 | 聚丙烯粉尘 | Polypropylene dust | 5 | - | |
| 16 | 聚丙烯腈纤维粉尘 | Polyacrylonitrile fiber dust | 2 | - | |
| 17 | 聚氯乙烯粉尘 | Polyvinyl chloride (PVC) dust | 9002-86-2 | 5 | - |
| 18 | 聚乙烯粉尘 | Polyethylene dust | 9002-88-4 | 5 | - |
| 19 | 铝尘 铝金属、铝合金粉尘 氧化铝粉尘 | Aluminum dust： Metal & alloys dust Aluminium oxide dust | 7429-90-5 |
3 4 |
- - |
| 20 | 麻尘（游离SiO2含量<10%） 亚麻 黄麻 苎麻 | Hemp dust (free SiO2<10%) Flax Jute Ramie | 1.5 2 3 | - - - | |
| 21 | 煤尘(游离SiO2含量<10%) | Coal dust(free SiO2<10%) | 4 | 2.5 | |
| 22 | 棉尘 | Cotton dust | 1 | - | |
| 23 | 木粉尘 | Wood dust | 3 | - | |
| 24 | 凝聚SiO2粉尘 | Condensed silica dust | 1.5 | 0.5 | |
| 25 | 膨润土粉尘 | Bentonite dust | 1302-78-9 | 6 | - |
| 26 | 皮毛粉尘 | Fur dust | 8 | - | |
| 27 | 人造玻璃质纤维 玻璃棉粉尘 矿渣棉粉尘 岩棉粉尘 | Man-made vitreous fiber Fibrous glass dust Slag wool dust Rock wool dust |
3 3 3 |
- - - | |
| 28 | 桑蚕丝尘 | Mulberry silk dust | 8 | - | |
| 29 | 砂轮磨尘 | Grinding wheel dust | 8 | - | |
| 30 | 石膏粉尘 | Gypsum dust | 10101-41-4 | 8 | 4 |
| 31 | 石灰石粉尘 | Limestone dust | 1317-65-3 | 8 | 4 |
| 32 | 石棉（石棉含量＞10%） 粉尘 纤维 | Asbestos（Asbestos＞10%） dust Asbestos fibre | 1332-21-4 |
0.8 0.8f/ml |
- - |
| 33 | 石墨粉尘 | Graphite dust | 7782-42-5 | 4 | 2 |
| 34 | 水泥粉尘（游离SiO2含量<10%） | Cement dust (free SiO2<10%) | 4 | 1.5 | |
| 35 | 炭黑粉尘 | Carbon black dust | 1333-86-4 | 4 | - |
| 36 | 碳化硅粉尘 | Silicon carbide dust | 409-21-2 | 8 | 4 |
| 37 | 碳纤维粉尘 | Carbon fiber dust | 3 | - | |
| 38 | 矽尘 10%≤游离SiO2含量≤50% 50%＜游离SiO2含量≤80% 游离SiO2含量＞80% | Silica dust 10%≤free SiO2≤50% 50%＜free SiO2≤80% free SiO2＞80% | 14808-60-7 |
1 0.7 0.5 |
0.7 0.3 0.2 |
| 39 | 稀土粉尘（游离SiO2含量<10%） | Rare earth dust (freeSiO2<10%) | 2.5 | - | |
| 40 | 洗衣粉混合尘 | Detergent mixed dust | 1 | - | |
| 41 | 烟草尘 | Tobacco dust | 2 | - | |
| 42 | 萤石混合性粉尘 | Fluorspar mixed dust | 1 | 0.7 | |
| 43 | 云母粉尘 | Mica dust | 12001-26-2 | 2 | 1.5 |
| 44 | 珍珠岩粉尘 | Perlite dust | 93763-70-3 | 8 | 4 |
| 45 | 蛭石粉尘 | Vermiculite dust | 3 | - | |
| 46 | 重晶石粉尘 | Barite dust | 7727-43-7 | 5 | - |
| 47 | 其他粉尘a | Particles not otherwise regulated | 8 | - |
a：
a：指游离SiO2低于10%，不含石棉和有毒物质，而尚未制定容许浓度的粉尘。表中列出的各种粉尘（石棉纤维尘除外），凡游离SiO2高于10%者，均按矽尘容许浓度对待。
对粉尘，采用超限倍数控制其短时间接触水平的过高波动。在符合PC-TWA的前提下，粉尘的超限倍数是PC-TWA的2倍