위험한 가스를 감지하면 생명을 구할 수 있습니다

유해 가스의 증가는 인류 전체와 많은 산업 분야의 근로자에게 심각한 위협이 됩니다. 이러한 가스는 화학 산업, 석유 정제, 석재, 플라스틱 및 식품 가공과 같은 천연 또는 인공 소스에서 나올 수 있습니다. 환경으로 누출될 위험이 있으므로 환경과 작업자를 보호하기 위한 안전 절차가 필요합니다. 일산화탄소, 황화수소, 염화 설포닐, 포스핀 및 염화 니트로실과 같이 일반적으로 발생하는 오염 물질과 같은 다양한 가스를 감지하는 데 다양한 유형의 가스 감지기가 사용됩니다.

촉매 센서

거의 한 세기 동안 사용되어 온 펠리스터/촉매 비드(CB) 센서는 수소, 산소, 황화수소, 메탄, 부탄, 프로판 및 일산화탄소와 같은 가연성 가스에 반응할 수 있습니다. 그들은 두 개의 비드를 가지고 있습니다. 촉매로 코팅된 활성 비드로 주변 가스가 점화되는 온도를 낮춥니다. 연소의 결과로 이 비드가 가열되어 기준 비드와 온도 차이가 발생합니다. 열은 가스의 종류와 농도에 따라 저항을 변화시킵니다. 비드는 휘트스톤 브리지의 한 다리이기 때문에 이 저항 변화는 출력 전압 신호를 생성합니다. 촉매 비드 가연성 센서는 단일 가스를 감지하는 데 사용할 때 빠르고 정확합니다. 그러나 이 기술은 실리콘 및 납 화합물에 대한 노출로 인해 센서에 중독될 수 있습니다.

또한 여러 가스 감지 센서에서 이러한 센서 감지기는 단일 가스로 보정된 경우 다른 모든 가스에 대해 잘못된 판독값을 제공할 수 있습니다. 교정을 위한 가연성 가스의 올바른 선택은 산업 응용 분야와 특정 산업의 잠재적인 가스 위험에 따라 다릅니다. 예를 들어, 프로판 분배기의 경우 위험은 프로판입니다. 하수구의 주요 위험 요소는 메탄입니다.

여러 가연성 가스가 있는 복잡한 환경에서 센서를 선택할 때 여러 가지 질문을 고려해야 합니다. 가장 중요한 것은 LEL(폭발성 하한선) — 생성할 수 있는 공기 중 가스의 최저 농도(부피 백분율)입니다. 발화원이 있을 때의 섬광.

• 가연성 가스는 무엇입니까?

• 가장 널리 퍼진 가스는 무엇입니까?

• LEL의 백분율로 나타낸 농도는 무엇입니까?

• 단일 가스 또는 다중 가스 중 어떤 유형의 센서가 필요합니까?

NevadaNano(Sparks, NV)의 독점 기술인 MPS(Molecular Property Spectrometer) 센서는 혼합물을 포함한 가연성 또는 가연성 가스의 존재를 감지하고 이를 수소, 메탄, 가벼운 가스, 중간 가스 또는 무거운 가스로 분류할 수 있습니다. 수소 및 중질 탄화수소를 포함한 광범위한 가연성 가스를 신속하게 감지할 수 있습니다. MPS 센서는 촉매 비드 센서와 달리 화학 반응이 아닌 물리적 특성을 기반으로 측정하기 때문에 독이 될 수 없습니다. 보정이 필요하지 않으며 센서를 사용할 수 없거나 손상된 경우 사용자에게 알리는 고장 방지 기능과 내장 진단 기능을 제공합니다.

MPS 가연성 가스 센서의 변환기는 줄 히터와 저항 온도계가 내장된 미세 가공 멤브레인입니다. MEMS(Micro-Electromechanical System) 변환기는 인쇄 회로 기판에 장착되고 주변 공기에 개방된 견고한 인클로저 내부에 패키징됩니다. 가연성 가스의 존재는 변환기에 의해 측정되는 공기/가스 혼합물의 열역학적 특성의 변화를 일으킵니다.

개인 안전 모니터링에 대한 시스템 접근 방식

USM(Universal Site Monitoring) - 호주 Darwin NT - 웨어러블 개인 안전 모니터링 장치, 통신 허브, 보고 및 관리 소프트웨어의 통합 시스템을 설계 및 개발했습니다.

Hero 휴대용 ​​개인 안전 모니터는 표준 버전인 모델 825와 ATEX/IECEx 인증 버전인 모델 715로 제공됩니다. 이 모니터는 일산화탄소(CO), 황화수소(H₂ S), 폭발성 가스(LEL) 및 산소(O₂ ), 촉매 센서를 사용합니다. 여기에는 마이크로컨트롤러, 가스 센서, 온도 센서, 가속도계, 자이로스코프, 가청 경보용 스피커, 셀룰러 모듈, GNSS 및 Zigbee가 포함됩니다.

가스 센서는 센서의 아날로그 출력을 디지털 형식으로 변환하는 외부 아날로그-디지털 변환기(ADC) 모듈을 사용합니다. 디지털 데이터는 I2C 직렬 통신 프로토콜을 사용하여 마이크로컨트롤러로 전송됩니다.

가속도계와 자이로스코프는 GNSS와 함께 작업자의 위치, 지면 위의 속도, 고도, 미끄러짐, 넘어짐 및 넘어짐을 결정하는 데 사용됩니다.

UDI(Universal Data Interface) 스마트 경고 및 탐색 시스템은 개인 안전 모니터에서 들어오는 실시간 데이터를 모니터링하기 위해 제어실용으로 개발된 웹 기반 응용 프로그램입니다. Personal Safety Monitor는 LCD 화면에 모든 데이터를 표시하고 사용 가능한 네트워크(셀룰러, GNSS 또는 Zigbee)를 사용하여 실시간 모니터링, 분석, 구성 및 통신을 위해 이를 범용 데이터 인터페이스로 보냅니다. 이 회사는 하드웨어와 UDI(Universal Data Interface) 스마트 경보 및 탐색 소프트웨어를 통합된 2G/3G/4G 셀룰러 연결을 통해 연결된 작업자 안전 솔루션으로 결합했습니다.

제어실에서 원격으로 트리거 및 경보를 설정하여 가스 검출 농도가 높거나 낮을 수 있으며 경보 수준도 현장의 요구 사항에 따라 구성할 수 있습니다. 원격 작업자는 경보, 위험 또는 경고 경보의 여러 단계를 정의할 수 있으며 감지된 4가지 가스의 특정 농도에 따라 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 사용자는 10PPM 이하의 일산화탄소에 대응하여 경고 트리거/알람을 설정할 수 있으며, 100PPM 이상의 일산화탄소에 대응하여 경고 수준을 경고에서 위험으로 변경할 수 있습니다.

클립온 가스 센서

USM의 저에너지(BLE) 클립온 가스 센서에는 보다 발전된 MPS(분자 물성 분광기) 센서 기술이 사용되었습니다. 이 센서는 인증되고 안정적이며 중독에 대한 내성이 있으며 보정이 필요하지 않습니다. 최대 15개의 가연성 LEL 가스와 수소, 대기압, 온도 및 습도를 감지할 수 있습니다. Clip-On을 사용하면 최종 사용자가 Android 및 iOS 장치용 모바일 General Asset Monitor 애플리케이션을 사용하여 휴대전화를 범용 데이터 인터페이스에 연결하여 현장에서 가스 위험을 모니터링할 수 있습니다.

생체 측정 모니터

USM은 또한 작업자의 혈액 산소, 심박수 및 체온을 감지하는 본질적으로 안전한 생체 인식 모니터를 개발하고 있습니다. 데이터는 Personal Safety Monitor 또는 General Asset Monitor 모바일 앱을 통해 Universal Data Interface 스마트 경고 및 탐색 시스템에 실시간으로 전송됩니다. 이 장치는 설정된 매개변수로 작업자의 건강 지표를 모니터링할 수 있으며 위험한 환경에서 생명을 구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 작업자에게 심장 질환이 있고 일정량의 심장 박동이 위험할 수 있는 것으로 알려진 경우 해당 작업자에 대해 경보 수준을 설정할 수 있습니다. 심장 박동이 정의된 값을 초과할 때마다 라이브 데이터가 제어실의 원격 운영자에게 계속 전송되는 동안 알람이 트리거됩니다. 원격 운영자는 대시보드에서 알람 상태를 확인하고 즉시 개인에게 연락하거나 긴급 구조를 보낼 수 있습니다.

메시 액세스 포인트

메시 액세스 포인트(MAP)를 사용하면 Zigbee 통신 프로토콜을 통해 Personal Safety Monitor와 Universal Data Interface 간에 데이터를 무선으로 전송할 수 있습니다. Zigbee 장치는 단거리(10~100m) 내에서 신호를 전송하지만 MAP은 메시 네트워크를 사용하기 때문에 각 장치가 신호를 수신하고 반복하여 범위 내의 다른 네트워크 장치로 전달합니다. 이것은 위험한 가스, 고온, 열악한 공기 품질 및 습도와 같은 어려운 환경에서 데이터를 수신하는 문제와 지하 광산과 같은 장소의 열악한 시야에서 발생하는 문제를 해결합니다.

다양한 산업의 요구 사항 충족

일산화탄소 가스는 철강 제조 산업, 특히 고로 주변에서 가장 위험한 물질 중 하나입니다.

수많은 가스가 채굴과 관련되어 있으며 일반적으로 가연성, 독성 및 질식성 유형으로 나뉩니다. 접하게 되는 보다 일반적인 가스 중 일부는 메탄, 이산화탄소(CO₂ ), 일산화탄소(CO), 질소 산화물(NO, NO₂ ), 황화수소(H₂ S) 및 이산화황(SO₂ ). 메탄은 가장 일반적인 가연성 폭발성 LEL 가스입니다. 공기보다 가볍고 무취이며 5%에서 15% 사이의 농도에서 폭발합니다. 이러한 유해 가스는 지하 개발 과정과 지표 및 지하 시추에서 종종 감지됩니다.

석유 및 가스 산업 종사자는 가연성 증기 또는 가스의 발화로 인한 화재 및 폭발의 위험에 직면해 있습니다. 유정 가스, 증기 및 황화수소와 같은 가연성 가스는 유정, 트럭, 생산 장비 또는 탱크 및 셰일 셰이커와 같은 표면 장비에서 방출될 수 있습니다. 점화원에는 정전기, 전기 에너지, 화염, 번개, 담배, 절단 및 용접 도구, 뜨거운 표면 및 마찰열이 포함될 수 있습니다.

통합 안전 모니터링

통합 위험 대기 모니터링 시스템의 목표는 위험 가스, 온도 및 습도를 포함하여 환경의 현재 상태에 대한 정확한 정보를 제공하여 작업자를 안전하게 유지하는 것입니다. 이 기술은 또한 사고가 발생한 정확한 위치와 인원이 있는 곳에 대한 정보를 제공하고, Universal Data Interface 제어실 운영자와 위험에 처한 작업자 간의 양방향 통신을 제공하여 재난 발생 시 구조 작업을 지원합니다.

이 기사는 Universal Site Monitoring(Darwin NT, Australia)의 기술 영업 엔지니어인 Umer Farooq가 작성했습니다. 자세한 내용은 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호되고 있습니다.에서 Mr. Farooq에게 문의하십시오. 그것을 보려면 JavaScript가 활성화되어 있어야 합니다. 또는 여기를 방문하십시오. .