双系统广播报警系统在海上平台的应用介绍

蒋徐标，洪毅，郑伟，白琳（中海油研究总院，北京 100027）

1 海上平台广播报警系统概述

海上平台的广播报警（Public Address/General address，简写PA/GA）系统主要用于平台内部发生火灾和可燃气体泄露报警、紧急命令发布、广播找人以及平台上工作人员的日常娱乐。该系统平时用于工作联系或播放背景音乐，发生事故时则作为事故报警即应急报警，指挥引导疏散。

平台上的报警信号通常分为三种，即弃平台、火灾报警、天然气泄漏报警，三种报警音均为全音量、全区域广播；报警期间，指挥人员可强行插入话筒广播。娱乐功能包括：接收卫星电视节目、接收调频广播、播放CD等。

海上平台PA/GA系统设计除了遵守一般电气设备规范和国标GB-50523-2010公共广播系统工程技术规范，另需要遵守的规范为《海上固定平台安全规则》，由国家经济贸易委员会颁布，是对原能源部1992年印发的《海上固定平台安全规则（试行）》的修改。该规则于2000年12月1日起实施，宗旨是减少或避免平台在建造、安装、调试、投产和生产作业、检修、改造直至废弃的全过程中，可能出现的人员伤亡、环境污染、设施破坏和财产损失。

在该规范中针对PA/GA系统的几条规则如下（位于第十七章）：

应配备广播系统。中央控制室应安装广播系统遥控装置，遥控装置应有多种音响报警控制功能并能优先控制报警。多种音响报警功能应包括：火灾报警、可燃气气体报警及弃平台报警。

电话及广播设施。安装于危险区内的电话和广播设施必须适应于该危险区的防爆要求。

典型海上平台设置的PA/GA系统所包含的设备：控制主机、功率放大器、遥控单元、防爆扬声器、普通扬声器、防爆闪光灯（背景噪声较高时，考虑设置该设备）、室内扬声器、台式话站、话站等。音频电流在主机经放大后，再经导线和变压器等设备输送至扬声器。为了适应不同工作环境在不同时间播放不同广播的要求，广播信号采用多路输出，每一路上连接同一区域的用户，遥控单元广播可控制分区广播或全区广播，并具有启动电源功能。PA/GA系统需要与程控电话交换机（PABX）、无线电系统、火气系统、娱乐系统等有接口。

海洋平台上的PA/GA系统相对目前应用在各大楼建筑、场馆、公用场所的广播报警系统来说，规模较小，但由于布置在海洋油气平台上，环境条件比较恶劣，具有其特殊性，主要表现在以下几个方面：

海上平台空间狭小，并且布置有油气处理设施，属于高危场所，在甲板危险区须布置防爆扬声器。

某些平台转动设备较多（压缩机、透平、各种泵类等），现场作业中需要考虑背景噪声很大的情况。

海上平台气候条件恶劣，为高湿度、高盐度环境，为了确保系统能够长期稳定工作，对设备的防湿、防盐雾的要求较高。

危险区设备需要具备相应的防爆等级认证。

从安全性考虑，某些组成部件考虑相应的备用设置（控制主机备用、放大器备用、全系统备用）。

2 PA/GA系统在海上平台的典型配置

如图1所示为最为典型的PA/GA系统配置。PA/GA系统控制主机放置在报房（Radio Room），在中央控制室（Central Control Room）、报房分别设置一个远程遥控单元，在直升机甲板和救生艇旁边分别设置防爆话站。在现场甲板上间隔布置防爆扬声器，在甲板上房间（如中央控制室、电气开关间、变压器间等）和生活楼的房间内布置吸顶式室内扬声器。

图1 普通的PA/GA系统配置图

控制主机与火气系统（FGS）有联动接口，一旦FGS系统探测到可燃气泄露或者发生火灾的情况，无论房间、其它区域的背景音乐的音量开关的状态如何，均能实现自动强行切换，并以最大音量同时向全平台播放火气报警信息。系统功放的配置能够满足对全部区域进行广播。一旦紧急广播被遥控话筒或其它外接设备（火灾报警系统）紧急启动，背景音乐、一般广播等其它功能将被暂停。系统仅执行预录的消防自动中、英文语音广播（警告和疏散广播）或消防话筒的手动广播，直到紧急广播状态解除。

程控交换机（PABX）和无线电系统（Radio System）也与PA/GA系统有接口，这些系统与PA/GA系统能够互相选择呼叫，启动报警、发布广播信息。

3 双PA/GA系统在荔湾3-1天然气中心平台的设置

海上油气平台在中国已经发展了几十年，近些年来，有些外国石油公司操作的平台和国内某些大型的天然气处理平台把安全性放在非常重要的位置，考虑到PA/GA系统占平台投资很小，但对平台正常生产活动、员工生活影响重大，而且一旦PA/GA系统出现故障，海上维修施工非常不方便，通知厂家并派出专业技术人员上平台维修需要一段时间，在此其间，无法正常使用PA/GA系统功能，存在较大的安全隐患。因此PA/GA系统设置出于更高的安全性考虑，遵循海上有些设备的设置，预留备用设备以防设备损坏维修，在渤海、南海的某些大型平台上，双系统的PA/GA系统配置提升了平台和人员的安全性。

荔湾3-1气田是南中国海第一个深水气田，项目新建一座中心平台负责接收荔湾3-1气田来气，经处理后和番禺34-1/35-1/35-2气田来的干气一起增压后，通过海底长输管线输送到终端处理厂进行进一步处理。该中心平台设计处理能力极大，平台组块甲板面积将近2万平方米，甲板上布置了数量众多的燃气轮机、天然气压缩机等转动设备，噪音和振动非常大，对保障平台安全生产的设备可靠性和可用性提出了极高的要求。考虑到常规的单系统的PA/GA系统配置一旦发生故障，将引起平台安全生产的隐患（PA/GA系统发生故障时，平台仍旧正常生产），因此在荔湾3-1中心平台上面配置了双系统的PA/GA系统。

如图2所示为荔湾3-1中心平台上的双系统PA/GA系统配置图。一台主机机柜位于中层甲板的中控室（Central Control Room），包括控制CPU、接口模块、功率放大器、电源。另一台主机机柜位于生活楼上层的报房（Radio Room）。报房的主机机柜为主PA/GA系统，中控室的系统作为备用。仪表控制系统、火气系统、程控电话系统、无线系统均与两个控制主机有接口。一旦主PA/GA系统发生故障，备用系统能够立即启动，使平台始终具有报警、寻呼、广播等功能。

现场设备的布置：在中央控制室（Central Control Room）和报房分别设置一个远程遥控单元，在直升机甲板和救生艇旁边分别设置防爆话站。在现场甲板上间隔布置防爆扬声器，在甲板上的房间（如中央控制室、电气开关间、变压器间等）和生活楼的房间内布置吸顶式室内扬声器。由于上层甲板布置很多的振动设备，背景噪音很大，因此在上层甲板燃气轮机、压缩机附近布置了防爆闪光灯用以提醒现场工作人员。

图2 大型平台上的双系统PA/GA系统配置图

4 结论

设计人员应根据海上平台的具体情况，合理选择配置PA/GA系统，尤其要考虑主机、功率放大器、电源、现场扬声器、话站等组成部件的备用问题。据统计，目前应用在海上平台的PA/GA系统设备多为外国品牌，德国的INDUSTRONIC厂家占据了较大的份额，其最新一代语音通讯系统融合中央交换、语音、数据传输、终端话站全数字化等功能，将扩音对讲、无线对讲、调度指挥、综合报警、电话系统、实时录音系统容为一体。海上平台的PA/GA系统国产化有待开展。

[1] GB-50523-2010, 公共广播系统工程技术规范[S].

[2] 海上固定平台安全规则(2000), 国家经济贸易委员会[S].

[3] 于南征. 综合楼宇公共广播和紧急广播系统的应用[J]. 广州建筑, 2009,37 (1) : 22-25.

[4] 董玉安, 魏德福, 孟庆祝. 智能建筑工程介绍之五-国家体育场公共广播(兼消防应急广播) 系统[J]. 智能建筑, 2008, 95 (7) : 11-14.