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深圳市果宇科技有限公司作者
一、方案概述
現(xiàn)今，工貿(mào)行業(yè)粉塵涉bao企業(yè)約有4.3萬余家，涉及金屬制品加工、木制品加工、農(nóng)副產(chǎn)品加工、紡織品加工、塑料橡膠制品加工等多種企業(yè)。該類企業(yè)覆蓋范圍廣，監(jiān)管難度高，安全生產(chǎn)問題始終是行業(yè)關(guān)注的重點。
粉塵的危害有三大點：
1、燃燒性質(zhì)的粉塵云會向四周傳播，遇到點燃源極易產(chǎn)生粉塵爆炸，對企業(yè)的人身安全、財產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅。
2、粉塵細(xì)小的顆粒極易吸入人體肺泡內(nèi)，可引起塵肺病，嚴(yán)重危害個人職業(yè)健康。
3、粉塵外逸至開放環(huán)境，易擴(kuò)散到大氣中，造成環(huán)境污染。
加之粉塵種類復(fù)雜，比重不一，爆炸下限各有不同和企業(yè)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝以及管控環(huán)節(jié)，所以為了保證生產(chǎn)和人身安全，應(yīng)設(shè)置可靠的粉塵濃度檢測儀來連續(xù)監(jiān)控車間環(huán)境中的粉塵濃度，并及時發(fā)出報警。另外粉塵濃度檢測儀和控制報警主機(jī)可以組合成一套監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)車間、堆放倉等各處的粉塵進(jìn)行實時濃度監(jiān)測與報警實現(xiàn)和集中統(tǒng)一管理。
系統(tǒng)主要功能包括：
1、實時監(jiān)測環(huán)境中的粉塵含量。
2、通過上位機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控中心或控制報警主機(jī)實時了解場所內(nèi)的現(xiàn)場情況。
3、其可實時記錄各檢測儀監(jiān)測的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中管理。
4、而且該粉塵濃度檢測儀通過聲光報警、LED屏幕顯示等多種方式發(fā)出報警信息，及時告知維護(hù)管理責(zé)任人。
5、粉塵濃度達(dá)到對應(yīng)設(shè)置的報警值時可聯(lián)動風(fēng)機(jī)/閥門/噴淋系統(tǒng)等設(shè)備。
6、可選配搭載7寸觸摸顯示屏控制報警主機(jī)儲存歷史數(shù)據(jù)。
二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 3836.1-2021《爆炸性環(huán)境 第一部分：通用要求》
GB/T 3836.2-2021《爆炸性環(huán)境 第二部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備 》
GB/T 3836.3-2021《爆炸性環(huán)境 第三部分：由增安型“e”保護(hù)的設(shè)備 》
GB/T 3836.9-2021《爆炸性環(huán)境 第九部分：由澆封型“m”保護(hù)的設(shè)備 》
GB/T 3836.31-2021《爆炸性環(huán)境 第三十一部分：由防粉塵點燃外殼“t”保護(hù)的設(shè)備 》
GB 3836.15-2000 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第 15 部分：危險場所電氣安裝( 煤礦除外) 》
GB 12476.1-2013《可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分：通用要求》
GB12358-2006 《作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術(shù)要求》
GBZ 2.1-2007 《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》
GB 4208-2008 《外殼防護(hù)等級（IP 代碼）》
三、方案介紹與設(shè)計
3.1 檢測點的定位（安裝位置）
1：皮帶運輸?shù)牡胤?，安裝在轉(zhuǎn)載點上方0.5-2米之間；
2：生產(chǎn)型車間，安裝車間里的柱子或者墻上2.5米左右；
3：有打磨機(jī)的地方，安裝在打磨機(jī)的上方0.5-2米之間；
4：煤粉，面粉，等等，堆放的地方，叫產(chǎn)成點，安裝在產(chǎn)成點的上方，比如，煤粉15米高，要安裝在這個上方0.5-2米高，也就是18米左右。
3.2 采集控制器
數(shù)據(jù)采集控制器用來集中顯示各監(jiān)測點的粉塵濃度值。同時控制器與聯(lián)動設(shè)備關(guān)聯(lián)，當(dāng)粉塵濃度值超過預(yù)設(shè)報警值時能夠自動報警或控制聯(lián)動設(shè)備。
采集控制器一般安裝在值班室中，與檢測儀采用四芯線RS485協(xié)議連接。
控制器內(nèi)部要有繼電器報警開關(guān)量輸出用于控制聯(lián)動設(shè)備。
3.3 聯(lián)動設(shè)備
風(fēng)機(jī)/閥門/噴淋系統(tǒng)等設(shè)備由控制器聯(lián)動，當(dāng)粉塵濃度超標(biāo)時自動啟動；當(dāng)粉塵濃度恢復(fù)正常時，自動停止。
三、產(chǎn)品參數(shù)
| 產(chǎn)品名稱 | 粉塵濃度檢測儀（型號：GY/VGD-100-PM） |
| 輸出信號 | ①4-20mA信號：標(biāo)準(zhǔn)的12位精度4-20mA輸出芯片，傳輸距離1Km ②RS485信號：采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU協(xié)議，傳輸距離1Km ③電壓信號：0.4-2V,0-5V、0-10V輸出，選配（電壓輸出與電流輸出二選一） ④開關(guān)量信號：標(biāo)配1組無源觸點繼電器，容量220VAC 3A/24VDC 3A ⑤GPRS、4G、WIFI、LORA、ZigBee等無線信號 |
| 接收設(shè)備 | 用戶電腦、控制報警器、PLC、DCS、DDC等 |
| 工作方式 | 擴(kuò)散式 |
| 檢測介質(zhì) | 粉塵顆粒物（PM1、PM2.5、PM10、TSP）、溫濕度 |
| 檢測原理 | 激光散射、感應(yīng) |
| 檢測范圍 | 小量程：0-1000/2000/4000/6000/8000/9999ug/m³；大量程：0-10/100/1000mg/m³（量程可定制）溫度：-40-125℃；濕度：0-100%RH。 |
| 分 辨 率 | 0.001、0.01、0.1、1（根據(jù)量程而定） |
| 檢測誤差 | ≤±5%F.S（全量程內(nèi)≤5%） |
| 重 復(fù) 性 | ≤±2% |
| 線性誤差 | ≤±2% |
| 響應(yīng)時間（T90） | ≤30S |
| 工作電壓 | DC24V（12V～30V） |
| 工作溫度 | -20℃~50℃(特殊要求：（-40℃~+70℃） |
| 工作濕度 | 10-95%RH（無冷凝） |
| 傳感器壽命 | 2～3年（根據(jù)使用的環(huán)境而定） |
| 防爆形式 | 探頭變送器及傳感器均為隔爆型。 |
| 連接電纜 | ①4～20mA 選三芯屏蔽電纜，RS485 選四芯，距離超 1000 米（帶一臺檢測儀）時單根線徑≥1.5mm， 屏蔽層接大地。 ②無線傳輸：可內(nèi)置LORA、Zigbeg模塊，近距離無線傳輸；可外置GPRS/4G模塊，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_，可電腦端和手機(jī)端查看歷史記錄，不受距離限制（選配）
|
| 報警方式 | 現(xiàn)場聲光報警、外置報警器、遠(yuǎn)程控制器報警、電腦數(shù)據(jù)采集軟件報警等 |
| 報警設(shè)置 | 標(biāo)準(zhǔn)配置兩級報警；可設(shè)置報警方式：常規(guī)高低報警、區(qū)間控制報警 |
| 外形尺寸 | 182*201*92（L*W*H） |
| 電氣接口 | 默認(rèn) M20X1.5 內(nèi)螺紋，可選 3/4NPT、1/2NPT |
| 計 量 證 | 可選，費用客戶自付 |
| 附 件 | 包裝箱、說明書、合格證、出貨單各一份 |
| 選配附件 | 溫濕度測量、220V轉(zhuǎn)24V電源適配器。 電腦監(jiān)控配件：免費上位機(jī)軟件、USB 轉(zhuǎn) RS485 轉(zhuǎn)換連接線，如果要網(wǎng)絡(luò)傳輸還需 RS485轉(zhuǎn)網(wǎng)口轉(zhuǎn)換器 |
| 控制報警主機(jī)性能參數(shù) | |||
| 安裝方式 | 壁掛式 | 顯 示 | 7寸超大觸摸屏 |
| 通 道 | 模擬信號4-20mA可選：1～16路 數(shù)字信號RS-485可選：1～255路 | 工作溫度 | -10℃～40℃ |
| 采集方式 | 自動巡檢 | 濕度范圍 | 10%-95%RH |
| 報警方式 | 內(nèi)置蜂鳴器，LED報警燈，外置聲光報警器（選配） | 供 電 | 220VAC或110VAC/(50～60)HZ 備選內(nèi)置鋰電池供電電源（選配） |
| 操作方式 | 觸摸+按鍵 | 功 耗 | 小于10w |
| 報警設(shè)定 | 2級聲光報警，報警值可設(shè) | 數(shù)據(jù)儲存 | 1000條 |
| 濃度單位 | ppm，%LEL,%VOL,mg/m3、pphm等（可選） | 繼 電 器 | 4組繼電器（開關(guān)量） 規(guī)格：輸出5A@30VDC或5A@250VAC |
| 通訊方式 | 模擬信號4-20mA可選：1～16路 數(shù)字信號RS-485可選：1～255路 無線：WIFI、Zigbee、LORA、433M、800M | 主體材料 | 鐵（表面防腐蝕處理） 不銹鋼 |
| 輸出信號 | RS-485總線 | 外形尺寸 | 420*260*80mm |
| 壽 命 | 5年以上 | 重 量 | 3kg |
五、電氣接線定義圖
| 工作場所空氣中粉塵容許濃度 | |||||
| 序號 | 中文名 | 英文名 | 化學(xué)文摘號 （CAS No.） | PC-TWA(mg/m3) | |
| 總塵 | 呼塵 | ||||
| 1 | 白云石粉塵 | Dolomite dust | 8 | 4 | |
| 2 | 玻璃鋼粉塵 | FRP dust | 3 | - | |
| 3 | 茶塵 | Tea dust | 2 | - | |
| 4 | 沉淀SiO2（白炭黑） | Precipitated silica dust | 112926-00-8 | 5 | - |
| 5 | 大理石粉塵 | Marble dust | 1317-65-3 | 8 | 4 |
| 6 | 電焊煙塵 | Welding fume | 4 | - | |
| 7 | 二氧化tai粉塵 | Titanium dioxide dust | 13463-67-7 | 8 | - |
| 8 | 沸石粉塵 | Zeolite dust | 5 | - | |
| 9 | 酚醛樹酯粉塵 | Phenolic aldehyde resin dust | 6 | - | |
| 10 | 谷物粉塵(游離SiO2含量<10%) | Grain dust(free SiO2<10%) | 4 | - | |
| 11 | 硅灰石粉塵 | Wollastonite dust | 13983-17-0 | 5 | - |
| 12 | 硅藻土粉塵（游離SiO2含量<10%） | Diatomite dust(free SiO2<10%) | 61790-53-2 | 6 | - |
| 13 | hua石粉塵（游離SiO2含量<10%） | Talc dust (free SiO2<10%) | 14807-96-6 | 3 | 1 |
| 14 | 活性炭粉塵 | Active carbon dust | 64365-11-3 | 5 | - |
| 15 | 聚丙烯粉塵 | Polypropylene dust | 5 | - | |
| 16 | 聚丙烯腈纖維粉塵 | Polyacrylonitrile fiber dust | 2 | - | |
| 17 | 聚氯乙烯粉塵 | Polyvinyl chloride (PVC) dust | 9002-86-2 | 5 | - |
| 18 | 聚乙烯粉塵 | Polyethylene dust | 9002-88-4 | 5 | - |
| 19 | 鋁塵 鋁金屬、鋁合金粉塵 氧化鋁粉塵 | Aluminum dust： Metal & alloys dust Aluminium oxide dust | 7429-90-5 |
3 4 |
- - |
| 20 | 麻塵（游離SiO2含量<10%） 亞麻 黃麻 苧麻 | Hemp dust (free SiO2<10%) Flax Jute Ramie | 1.5 2 3 | - - - | |
| 21 | 煤塵(游離SiO2含量<10%) | Coal dust(free SiO2<10%) | 4 | 2.5 | |
| 22 | 棉塵 | Cotton dust | 1 | - | |
| 23 | 木粉塵 | Wood dust | 3 | - | |
| 24 | 凝聚SiO2粉塵 | Condensed silica dust | 1.5 | 0.5 | |
| 25 | 膨潤土粉塵 | Bentonite dust | 1302-78-9 | 6 | - |
| 26 | 皮毛粉塵 | Fur dust | 8 | - | |
| 27 | 人造玻璃質(zhì)纖維 玻璃棉粉塵 礦渣棉粉塵 巖棉粉塵 | Man-made vitreous fiber Fibrous glass dust Slag wool dust Rock wool dust |
3 3 3 |
- - - | |
| 28 | 桑蠶絲塵 | Mulberry silk dust | 8 | - | |
| 29 | 砂輪磨塵 | Grinding wheel dust | 8 | - | |
| 30 | 石膏粉塵 | Gypsum dust | 10101-41-4 | 8 | 4 |
| 31 | 石灰石粉塵 | Limestone dust | 1317-65-3 | 8 | 4 |
| 32 | 石棉（石棉含量＞10%） 粉塵 纖維 | Asbestos（Asbestos＞10%） dust Asbestos fibre | 1332-21-4 |
0.8 0.8f/ml |
- - |
| 33 | 石墨粉塵 | Graphite dust | 7782-42-5 | 4 | 2 |
| 34 | 水泥粉塵（游離SiO2含量<10%） | Cement dust (free SiO2<10%) | 4 | 1.5 | |
| 35 | 炭黑粉塵 | Carbon black dust | 1333-86-4 | 4 | - |
| 36 | 碳化硅粉塵 | Silicon carbide dust | 409-21-2 | 8 | 4 |
| 37 | 碳纖維粉塵 | Carbon fiber dust | 3 | - | |
| 38 | 矽塵 10%≤游離SiO2含量≤50% 50%＜游離SiO2含量≤80% 游離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 | 稀土粉塵（游離SiO2含量<10%） | Rare earth dust (freeSiO2<10%) | 2.5 | - | |
| 40 | 洗衣粉混合塵 | Detergent mixed dust | 1 | - | |
| 41 | 煙草塵 | Tobacco dust | 2 | - | |
| 42 | 螢石混合性粉塵 | Fluorspar mixed dust | 1 | 0.7 | |
| 43 | 云母粉塵 | Mica dust | 12001-26-2 | 2 | 1.5 |
| 44 | 珍珠巖粉塵 | Perlite dust | 93763-70-3 | 8 | 4 |
| 45 | 蛭石粉塵 | Vermiculite dust | 3 | - | |
| 46 | 重晶石粉塵 | Barite dust | 7727-43-7 | 5 | - |
| 47 | 其他粉塵a | Particles not otherwise regulated | 8 | - |
a：
a：指游離SiO2低于10%，不含石棉和有毒物質(zhì)，而尚未制定容許濃度的粉塵。表中列出的各種粉塵（石棉纖維塵除外），凡游離SiO2高于10%者，均按矽塵容許濃度對待。
對粉塵，采用超限倍數(shù)控制其短時間接觸水平的過高波動。在符合PC-TWA的前提下，粉塵的超限倍數(shù)是PC-TWA的2倍
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