為了保證在用鍋爐的運行安全和效率，鍋爐一般都配有安全裝置，大中型鍋爐一般還都配有相應的測控設備。鍋爐屬于特種設備，實施許可使用制度，由特種設備管理部門負責管理。而鍋爐安全運行，屬于安全生產管理部門負責。由于我省經(jīng)濟結構的特殊性，小鍋爐（主要指立式小鍋爐）使用量大、分布面廣，而且大都分布在小微企業(yè)中，管理不便，一些地方缺乏有效監(jiān)測和管理手段，容易造成安全事故。
小鍋爐運行的主要風險
    首先是安全意識差，管理缺位。一些企業(yè)在鍋爐的實際運行中，經(jīng)常發(fā)生無證人員上崗代班，或者司爐工兼任其它雜務造成脫崗，造成因失控而引發(fā)事故；也可能因責任不落實，規(guī)范要求不懂，忽視監(jiān)測壓力和水位、定期排污、定時沖洗液位計、試跳安全閥等重要操作，形成隱患。
    其次是檢測設備簡陋。一般立式小鍋爐僅配壓力表、水位計、安全閥等基本安全裝置，無法監(jiān)測操作狀態(tài)完整信息。
   再次是監(jiān)管困難。監(jiān)管部門現(xiàn)場檢查只能抽查部分企業(yè)，覆蓋面??；實時性差；操作規(guī)范性無法檢查。并且監(jiān)管重點之一的年檢安全閥、壓力表，由于程序問題而得不到有效落實。
推行智能化管理小鍋爐
   針對目前小鍋爐使用、監(jiān)管中存在的問題，筆者通過臨安市小鍋爐運行安全智能化管理的探索和實踐，認為通過智能化管理可以很大程度上解決和改善操作人員和企業(yè)管理的不足。
   其一、智能化管理能明確安全監(jiān)測內容?？梢栽O定監(jiān)測小鍋爐主要控制項汽包壓力和鍋爐水位；監(jiān)測定期排污、沖洗水位計、試跳安全閥、拆裝壓力表和安全閥等重要操作，并提示參數(shù)超限信息(如超壓、排污等)；檢測和記錄電機工作電流等輔助參數(shù)，以及鍋爐的關停、電源斷電等信息作為輔助監(jiān)測等等監(jiān)測項目、程序、要求、標準；異常情況時現(xiàn)場報警，必要時切斷水泵、風機等電源。
     其二、在智能化管理中規(guī)范操作行為和過程。終端安裝在鍋爐旁，可以獨立完成壓力、水位及操作過程等參數(shù)和狀態(tài)檢測、記錄、自動故障診斷、發(fā)送重要操作提示、異常情況預（報）警信息等，可以促使操作過程的規(guī)范化?？蓪崟r檢測并顯示壓力、水位以及重要操作狀態(tài)；按設定的時間間隔保存數(shù)據(jù)，對于超限數(shù)據(jù)及狀態(tài)改變的節(jié)點數(shù)據(jù)，能隨時保存。
    其三、有利于建立遠程監(jiān)測預警系統(tǒng)平臺。終端設備嵌入移動數(shù)據(jù)通信模塊，可與遠程監(jiān)測系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡，既可以現(xiàn)場直接讀取終端的監(jiān)測數(shù)據(jù)，又可以通過終端設備采集并記錄鍋爐運行過程中的重要參數(shù)和操作過程，向遠程監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以直接向指定號碼手機發(fā)送短信或語音信息，客觀反映鍋爐運行狀態(tài)和司爐工執(zhí)行操作規(guī)程的真實情況，便利企業(yè)管理部門和監(jiān)管部門的監(jiān)管，還可以為事故分析提供第一手資料，并可以為管理部門利用監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析鍋爐運行的歷史狀況，篩選高風險對象。
     為分清安全責任，所有超限數(shù)據(jù)的設定值不能由遠程監(jiān)測系統(tǒng)設置，只能在數(shù)據(jù)終端硬解鎖的狀態(tài)下由維保人員設置，防止遠程監(jiān)測系統(tǒng)誤操作或數(shù)據(jù)通信傳輸過程出錯。為防止外部供電可能帶來斷電，造成無法采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)丟失等情況，系統(tǒng)配置應急備用電源。
智能終端的基本功能（見圖1）

智能化管理的探索
    臨安市根據(jù)本地小鍋爐運行安全管理和監(jiān)管要求，針對小鍋爐使用單位規(guī)模小，檢測設備簡陋，忽視重要操作等現(xiàn)實狀況，探索建立由檢測裝置、智能終端，公共通信網(wǎng)絡，遠程監(jiān)測平臺組成的智能化管理系統(tǒng)，用科技保安全，以智能促管理，進行了小鍋爐運行安全遠程監(jiān)測預警監(jiān)管的實踐。開發(fā)了《臨安市小鍋爐運行安全遠程監(jiān)測預警系統(tǒng)》，小鍋爐智能化管理的基礎是保證落實企業(yè)鍋爐安全運行的主體責任，在鍋爐使用現(xiàn)場安裝智能終端，通過公共通信網(wǎng)絡與管理部門建立的遠程監(jiān)測和預警系統(tǒng)平臺連接，組成物聯(lián)網(wǎng)，相當于“安全助手”，獨立協(xié)助司爐工自動完成計量參數(shù)和操作狀態(tài)檢測、操作提醒、超限報警等，為鍋爐的安全運行保駕護航。
    小鍋爐運行安全遠程監(jiān)測預警系統(tǒng)的智能終端設計為獨立運行，即所有終端各負其責，獨立完成監(jiān)測任務，無需借助遠程監(jiān)測系統(tǒng)運行。智能終端以單片機為核心，將檢測到的信號進行放大、A/D轉換、運算、存儲等，實現(xiàn)顯示和記錄數(shù)據(jù)功能。根據(jù)智能終端的總體結構，控制軟件采用模塊化的設計方法對系統(tǒng)的各項功能進行封裝，系統(tǒng)功能主要包括中斷系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、處理及存儲、人機交互、通訊系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、實時時鐘、電源管理等功能單元。各個單元完成特定的功能，單元之間相互獨立并提供必要的接口。單片機根據(jù)預先設置技術條件，進行數(shù)據(jù)分析、邏輯判斷，當達到某些預置條件時，由通信接口輸出相關信息（操作提示、超限報警等），通過通信模塊向指定號碼手機分級發(fā)送信息。
    從臨安市小鍋爐運行安全遠程監(jiān)測預警系統(tǒng)的監(jiān)測主頁面反映實時監(jiān)測情況（見圖2）來看。通過主頁面可以查看最新數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)狀，包括鍋爐運行和停爐、汽包壓力、水位狀況、主要操作過程執(zhí)行情況等。點擊任一終端數(shù)據(jù)，可以顯示該終端的詳細數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是按保存時間排列的所有計量參數(shù)和狀態(tài)，內容和主頁顯示一致。

    這個頁面顯示了終端所監(jiān)測鍋爐的基本信息，如終端安裝位置地址及GPS定位的經(jīng)緯度信息、鍋爐型號、蒸發(fā)量、核定工作壓力、司爐工及安全管理員的姓名、聯(lián)系電話等。其中預警及報警信息在主頁面中以色塊顯示相應的項目，紅色表示報警；黃色表示預警及執(zhí)行操作狀態(tài)；綠色表示正常狀態(tài)。點擊任一報警項可以顯示該終端的詳細歷史報警數(shù)據(jù)，定時采集的各終端數(shù)據(jù)，有報警或檢測到狀態(tài)轉換時，由終端主動上傳信息到遠程監(jiān)測系統(tǒng)（如向指定號碼手機發(fā)送信息）。終端數(shù)據(jù)及時保存，定期提示備份數(shù)據(jù)，根據(jù)提示框可直接進行備份操作（刻錄光盤、移動硬盤備份、云存儲等），也可以在主頁面中點擊相應的數(shù)據(jù)欄，按時間范圍、企業(yè)名稱、終端編號等進行歷史數(shù)據(jù)查詢、按時段統(tǒng)計全部或某一單位鍋爐的安全運行日報、月報、年報，為安全生產考核提供依據(jù)。
    該系統(tǒng)可以建在安全生產監(jiān)管部門，也可以建在特種設備監(jiān)管部門。所需經(jīng)費可以申請政府信息化建設項目，也可以引導企業(yè)自行購置智能終端。由于系統(tǒng)平臺采集的數(shù)據(jù)用于安全監(jiān)管，系統(tǒng)維護可以采用政府購買服務的方式。
    隨著科技的發(fā)展，智能化管理將是安全監(jiān)管的發(fā)展方向。小鍋爐的智能化管理就是考慮鍋爐使用單位的實際安全管理需求，兼顧政府部門安全監(jiān)管需要，將檢測技術、計算機技術融入數(shù)據(jù)檢測，利用通信技術、物聯(lián)網(wǎng)技術進行遠程監(jiān)測預警，解決鍋爐日常安全運行，企業(yè)管理部門人員少、員工操作不規(guī)范的問題；解決監(jiān)管人力不足與監(jiān)管面廣的矛盾。小鍋爐的智能化管理智能終端同時讓使用者能體驗到安裝智能終端給自己帶來的方便和安全。智能化管理是一項新課題，臨安市做了初步嘗試，智能終端中設置的操作規(guī)范要求還需要標準化，政府相關部門對鍋爐的管理要求和考核要求還需要細化。■
（作者單位：臨安市質量計量監(jiān)測中心）

2016-07-28

2016-07-29