淺談主動式燃氣泄漏報警系統在小餐飲業中的運用

錢偉宏

10月13日上午11時許，無錫市錫山區新楊路小吃店發生燃氣爆炸。事故共造成9人死亡，10人受傷。10月18日凌晨0點左右，上海浦東歸昌路凌河路交叉口的浦興菜市場一面館發生爆燃事故，所幸深夜無行人和員工在場，未造成人員傷亡。

金秋十月連發燃氣事故，令人談“氣”色變，對小餐飲業燃氣安全使用，特別是對瓶裝液化氣安全使用，打了一個大問號：瓶裝液化氣到底安全嗎？可以肯定回答：瓶裝液化氣是安全的，并具有成本低、使用便捷、快速高效等特點。那么，為什么瓶裝液化氣事故頻發呢？主要存在如下問題：

一、瓶裝液化氣事故原因分析

1.用戶端設備配件不合格

以上海某小區的小餐飲業為例：①使用的灶具70%以上是不帶自動熄火裝置的非標灶具。②50%以上使用的減壓閥是可調壓減壓閥，因為餐飲業需要更旺的火頭；而且使用可調壓減壓閥時，如操作不當很容易導致灶具熄火，燃氣泄漏。③50%橡皮管為不正規材質，甚至是塑料管，很容易脫落導致燃氣泄漏事故。

2.安全使用液化氣環境不合規

從液化氣物理特性來看，液化氣要比空氣重，一旦發生泄漏，就會下沉積聚；空間積聚達到3.5%～9.5%之間，已是爆燃極限，任何火花、手機信號、冰箱啟動，甚至關門都可能導致爆燃事故。

從用氣環境來看，事故發生的主要原因是在不具備通風的條件下使用液化氣。目前部分小餐飲業廚房設置在封閉式房間,通風條件差,甚至在地下室或半地下室存放或使用液化氣，一旦發生液化氣泄漏，就會在地下室或半地下室積聚，如果達到爆炸極限，就會發生爆燃事故。無錫“10·13”事故就是因為鋼瓶設置在半地下室，造成了9死10傷的悲劇。

3.燃氣泄漏報警器不規范

根據《城鎮燃氣管理條例》的相關規定，非居民用戶使用瓶裝液化氣必須安裝燃氣泄漏報警器。但目前小餐飲業為了節省成本，大多數使用家用報警器，價格在300元左右,僅具有發出警報聲和閃光功能。燃氣泄漏常常發生在凌晨或者在用戶離開經營場所時，家用報警器盡管發出聲光預警，但不能真正發揮作用，未能使人及時處置燃氣泄漏隱患。如浦東“10·18”菜市場面館事故發生在凌晨，就是未被及時干預而導致的，所幸未造成人員傷亡。

二、管道天然氣替代瓶裝液化氣存在瓶頸

管道天然氣完全替代瓶裝液化氣存在管道敷設成本高，申請安裝環節周期長，不適應小餐飲業經營成本低、流動性強等特點。

小餐飲商戶向燃氣公司申請安裝管道燃氣，要根據具體情況按實際結算：一種情況是廚房設計符合燃氣規范，且附近有燃氣管道，安裝管道總長度不超過4米，其總體安裝費用大概為1 000元左右，從受理到安裝需要5天；另一種情況是商戶附近沒有天然氣管道,涉及外線排管工程，用戶需支付外線管道工程費用，費用約5萬元/100米，相應的安裝時間為15個工作日（前提條件為具備施工條件）。此外天然氣報警系統非常昂貴，一般需要幾萬元，僅一個報警器探頭費用就要5 000元。這樣比較下來，時間成本和安裝費用太高，大部分小餐飲用戶無法負擔天然氣成本，還是會選擇瓶裝液化氣，故管道天然氣和瓶裝液化氣將長期并存，互為補充。

三、建立燃氣泄漏信息化平臺

上海市從2015年起推動瓶裝液化氣供應規范統一配送，充分利用信息化管理手段和網絡配送優勢，以改善現有液化氣供應模式。燃氣公司根據液化氣統一配送要求，建立信息化統一配送管理平臺，訂氣，鋼瓶生產、運輸，到哪個站點配送等，每個環節納入平臺管理，都可追溯，實現了從液化氣生產、流通、用戶環節的全程管理。

供氣企業結合統一配送信息化平臺建設，將主動式燃氣警報系統納入統一配送信息化平臺，實現燃氣泄漏主動報警，聯網傳輸、實時監測，完善各供氣企業統一配送信息化平臺。

四、主動式燃氣泄漏報警平臺方案

瓶裝液化氣主動式燃氣泄漏報警系統，主要由液化燃氣的探測器、報警控制器及數據傳輸模塊組成。

1.瓶裝燃化氣體的探測器標準

考慮到小餐飲企業用氣場所的現場環境和實際監控需求，選用催化燃燒型探測器；探測器的防爆等級應符合易燃易爆氣體監測的防爆等級要求，且防護等級不低于IP65；探測器的探測頭上應加裝不銹鋼耐腐蝕防護罩，可以隔離油漬對傳感器的損傷；報警記錄、故障記錄等容量不少于1 000條，斷電數據不丟失，可對在線探測器遠程校正。

2.燃氣泄漏報警數據的傳輸方案

窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things，以下簡稱NB）數據傳輸網絡的運用，是一種新興物聯網技術。在同樣的頻段下，NB比現有的網絡增益20dB，覆蓋面積擴大100倍；具備支撐海量連接的能力，NB一個扇區能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本和設備低功耗。

由于可燃氣體泄漏報警設備所需要傳輸的狀態數據、報警數據的數據量并不大，而且設備全部部署在室內，需要更好的信號傳輸能力，同時綜合連接數量及技術、成本方面的因素，NB網絡更適合用于可燃氣體監測數據的傳輸。

3.燃氣泄漏報警設備的安裝標準

探測器的安裝位置應綜合空氣流動的速度和方向、與潛在泄露源的相對位置、通風條件而定，并便于維護和標定。液化氣探測器安裝位置應距離地面小于0.3米，其上方不得安裝洗滌水槽、洗碗機等用水設施，正前方不得有遮擋物，同時避免水、油和機械損傷等外部不良影響。

報警控制器安裝高度一般應在160～170厘米，應是安裝在人員容易看到的地方，以便及時處理報警信息及維修人員的日常維護。液化氣探測器與報警控制器間的連接線應敷設在鍍鋅導管內，在導管內不應有接頭和扭結，導線的接頭應在接線盒內焊接或用端子連接。

五、燃氣泄漏精細化預警機制

根據瓶裝液化氣化學特性，燃氣空間濃度達到3.5%～9.5%之間已是爆燃極限，接手機、冰箱啟動或按門鈴，都可能觸發爆炸。因此，根據燃氣精細化管理要求，依據燃氣爆炸下限（以下簡稱LET），制定了“三級預警、多層管理”機制。如果可燃氣體含量只達到其爆炸下限的15%，稱這個場所此時的可燃氣環境爆炸危險度為15%LEL。根據燃氣泄漏濃度分三級預警，即濃度達到爆炸下限分別為15%～25%、25%～50%、50%以上。

主動式警報系統實時監控現場氣體濃度，當設備異?；蛘邭怏w濃度達到預警值時，通過現場聲光報警、微信推送、手機短信、語音電話等多種方式向燃氣用戶、供氣企業、系統維護人員及燃氣行業管理人員預警，使相關人員能夠及時采取必要措施，防止燃氣事故發生。

主動式液化氣泄漏報警系統三級預警

六、燃氣泄漏報警系統平臺運營管理

根據誰受益誰投入的原則，供氣企業應承擔平臺開發和運維等費用，非居民用戶（小餐飲場所）應承擔燃氣泄漏監測報警系統終端設備費用，也可以租賃形式或分期支付終端設備費用，以減少一次性投入成本。

圖1 泄漏預警流程圖

主動式燃氣泄漏報警運營平臺將支撐可燃氣體泄漏報警系統全生命周期的運營管理，包括液化氣體泄漏報警設備數據的實時監控。同時異常信息可通過平臺、微信、短信、電話語音等多種方式預警，并提供燃氣泄漏報警系統運行監測、異常處理、事件跟蹤、統計分析、運行維護、運營管理等功能。其平臺架構如下：

燃氣泄漏報警運營平臺功能。液化氣泄漏報警運營平臺實現可燃氣體泄漏報警設備，從設備安裝、用戶信息錄入、設備運行監控、異常信息預警、設備巡查養護等全生命周期的管理。

燃氣泄漏報警設備的實時監測數據。液化氣用戶、供氣企業、主管部門以及燃氣安全相關部門均可根據各自職責權限對用氣信息及預警信息進行監控、接收、處理、服務。根據預警等級不同，泄漏預警信息可通過微信推送、短信、語音電話等多種方式進行發送，保證信息的及時送達。

燃氣泄漏報警平臺運維。燃氣泄漏特點是突發性、持續性、專業性。突發性是指餐飲場所隨時可能發生燃氣泄漏。持續性是指餐飲場所的工作時間，不同餐飲的工作時間不一樣，可以說包含了24小時；同時慢性泄漏往往具有被忽視、潛在、緩慢的特點。專業性是指報警器本身的工作原理、氣體標氣及數據漂移處理。燃氣公司應建立專業人士監管隊伍，負責對平臺報警后的及時處置。

燃氣企業加強燃氣泄漏報警系統日常維護。如可燃氣體報警器在長期使用中，會出現零點漂移的現象，造成顯示錯誤。企業應每年對設備進行一次校驗，以檢查監測數據是否在誤差允許范圍內。催化燃燒傳感器的使用壽命通常為3～5年，根據相關規定，商業和工業環境傳感器一般3年需要更換。

七、小餐飲業主動式燃氣泄漏報警系統推廣試點

2019年8月，上海市某古鎮23戶小餐飲商戶燃氣泄漏報警系統升級完成基于物聯網技術主動式報警系統,平均每戶1組終端設備（探測、傳輸、預警）的費用約2 000～3 000元，遠低于天然氣警報設備。

1.技術升級更新

針對主動式燃氣報警系統及餐飲業使用環境，對傳感器、警報器傳輸系統及材料進行更新。一是傳感器探頭升級，增加燃氣濃度精準監測。使用催化燃燒式的探頭，可以精準地測量燃氣濃度，并將濃度實時監測后傳送到后臺。二是傳輸系統升級。基于NB-IOT的燃氣泄漏報警監測設備，其信號的穩定性、連接性、穿透性較好，同時設備功耗也低，可以降低監測設備所需的通信費用。三是材料工藝升級。改用鍍鋅管，盡量減少一切影響泄漏報警裝置正常工作的外來干擾因素，同時增強套管連接段的耐腐蝕、耐油膩。同時，報警主機、通信模塊、電源模塊等集成在一個金屬設備箱內，設備箱的耐損、密封性能加強。

2.平臺運維數據分析

近3個月系統平臺后臺一共產生了945條異常信息推送（異常信息包含設備離線異常信息、設備故障異常信息、泄漏報警信息）。召稼樓的異常信息處理采取微信、短信和電話三種推送模式，同時分別在三級不同報警模式下都配置了商戶自身、管理處人員及運維人員三人進行關注，其中泄漏報警信息共產生74條（含一級微信推送和二級短信推送），其余871條為設備使用中出現的短暫離線異常信息推送，經運維人員及時電話提醒或者商戶自行發覺后重新再上線。通過對泄漏信息的跟蹤反饋，報警產生主要為商戶操作不當的占70%，更換氣瓶導致的占10%，其他原因如噴殺蟲劑等占20%。

新系統上線后運行穩定，確認泄漏報警信息10次，其中一級3次，二級7次。針對泄漏報警，運維人員會立即與商戶取得聯系，實時跟進、反饋，進行及時的人工干預，以確保系統上線設備始終處于激活狀態，牢牢地做好安全預警。

3.提升用戶體驗感

目前燃氣泄漏平臺運營良好，客戶只要關注自身用氣時盡量做到安全，其余時間都是燃氣泄漏平臺幫助看護。召稼樓的小餐飲業商戶們普遍予以認可，感受到泄漏報警器的存在、泄漏報警服務的存在，真正體驗到燃氣泄漏警報系統能提供安全服務，有效保障了燃氣的安全使用。

八、結論

主動式燃氣泄漏系統嵌入燃氣企業配送平臺，避免重復投資，完善配送平臺功能。主動式燃氣泄漏報警系統成本低，同時實現了燃氣泄漏監測數據的實時監控，并通過多種方式預警，及時處理燃氣泄漏突發事件，統計分析和維護系統數據，支持統一平臺多終端的應用。同時在液化氣全配送管理模式下，進一步提升行業主管部門的監管能力，完善液化氣企業與用戶的信息管理，加強對用戶的燃氣泄漏實時監控，切實改變了燃氣泄漏監管模式，全面提升燃氣安全監管工作的效率和水平，在保障公共安全、提升安全監管能力方面發揮了重要作用。