1.成果主要内容
(1) 针对现在磨机式雷电预警装置造价高、防腐性差、维护周期短(通常3-6个月进行一次维护)的缺点,研制一种价格低、稳定性好、能长时间稳定运行、2-5年无需维护的新型电子调制固态雷电预警探头。
(2)对新型电子调制固态雷电预警探头的供电形式、失效模式、安装和组网形式、抗干扰能力等性能进行研究,确保雷电预警探头在复杂环境条件下仍能稳定运行。
(3)基于移动通讯技术,组建了蜂窝布局雷电预警系统,建立了蜂窝组网算法,开发蜂窝布局雷电预警系统电脑版和移动版软件,提高了雷电预警准确率,实现了雷暴云运行轨迹记录与运行趋势预测功能。
(4) 建立了蜂窝雷电预警系统云服务平台,实现了中国石化内网和Internet网双网访问功能,网络带宽达到100M,可满足10000个用户在线访问。
(5) 在黄岛油库、青岛炼化和安工院安装了8套雷电预警系统,构建了青岛地区蜂窝布局雷电预警系统网。
(6)对湛江石油公司和茂名石油公司的加油站进行现场勘查,在均匀分布和全面积覆盖的基础上,选定了82个加油站安装雷电预警系统,组建了雷州半岛蜂窝布局雷电预警网络,为湛江和茂名两市加油站及化工企业的雷电预防和应急响应提供了保障。
(7) 在管道公司曹妃甸油库、曹妃甸商储、塘沽油库等21个站库安装了48套安工院研制的蜂窝布局雷电预警系统,建立了管道公司雷电预警网,提升了管道公司对雷电的响应和预防能力。
2.主要创新点
(1)针对现在磨机式雷电预警装置造价高、防腐性差、维护周期短的缺点,研制了适合石化园区等恶劣环境使用的防爆型电子调制固态雷电预警探测器。
(2)基于移动互联技术,组建蜂窝布局雷电预警系统,实现提前10-30分钟的雷电临近预警和雷电运动趋势的预测功能。
(3)建立了蜂窝组网算法,开发了蜂窝布局雷电预警系统电脑客户端和手机客户端软件,实现了多探测点数据共享和协同计算功能,提高了雷电预警准确率,实现了雷电轨迹的预测功能。
3.经济与社会效益及对技术的主要推动作用
近几年,国内发生多起原油储罐、石化装置的雷电火花事故,造成了巨大的经济损失,严重危害着企业的安全生产。因此,如何有效提高雷电监测预警和应急响应能力,是我石化行业亟需解决的问题。
中国石化部分企业也安装了LWS、ATSTORM等国外品牌的雷电预警系统,但是无法实现各下属企业雷电预警系统的组网,不便于公司统一管理和监控,探测精度低,而且造价和维护成本较高。我们研制的无线传输蜂窝布局雷电预警系统,可以将各个独立的预警系统进行蜂窝组网,提高了预警准确率,可以对雷电活动和雷云运动趋势进行监测预警,指导企业合理安排雷电天气的安全生产工作,从而降低企业的雷击事故,具有良好的社会效益。而且,系统造价和维护成本低,费用仅为现有雷电预警系统的20%左右,为企业节约了大量成本,具有良好的经济效益。
4.应用情况及推广前景
本课题研制的雷电预警系统已经在青岛炼化、道储运有限公司、茂名石油分公司、湛江石油分公司示范应用了130多套。雷电预警系统自运行以来,运行情况良好,未出现任何故障,提升了企业的雷电预警能力,为企业的生产调度和安全管理提供有力依据。
我国石化企业多数分布在沿江沿海雷电灾害频发地区,而且石化企业具有规模大,运行周期长,自动化程度高的特点,极易发生雷击事故。近年来,因雷击造成的大型储罐着火、高压供电线路停电、DCS死机等事故时有发生,给生产装置的正常生产造成了较大影响。因此,如何有效提高雷电监测预警和应急响应能力,是我们亟需解决的问题。我们研制的无线传输蜂窝布局雷电预警系统,可以将各个独立的预警系统进行蜂窝组网,可以对雷电活动和雷云运动趋势进行监测预警,提高了预警准确率,而且造价和维护成本低,对提升企业的雷电应急响应和预防能力具有重要作用,具有良好的推广应用前景。