浅谈主动式燃气泄漏报警系统在小餐饮业中的运用

钱伟宏

10月13日上午11时许，无锡市锡山区新杨路小吃店发生燃气爆炸。事故共造成9人死亡，10人受伤。10月18日凌晨0点左右，上海浦东归昌路凌河路交叉口的浦兴菜市场一面馆发生爆燃事故，所幸深夜无行人和员工在场，未造成人员伤亡。

金秋十月连发燃气事故，令人谈“气”色变，对小餐饮业燃气安全使用，特别是对瓶装液化气安全使用，打了一个大问号：瓶装液化气到底安全吗？可以肯定回答：瓶装液化气是安全的，并具有成本低、使用便捷、快速高效等特点。那么，为什么瓶装液化气事故频发呢？主要存在如下问题：

一、瓶装液化气事故原因分析

1.用户端设备配件不合格

以上海某小区的小餐饮业为例：①使用的灶具70%以上是不带自动熄火装置的非标灶具。②50%以上使用的减压阀是可调压减压阀，因为餐饮业需要更旺的火头；而且使用可调压减压阀时，如操作不当很容易导致灶具熄火，燃气泄漏。③50%橡皮管为不正规材质，甚至是塑料管，很容易脱落导致燃气泄漏事故。

2.安全使用液化气环境不合规

从液化气物理特性来看，液化气要比空气重，一旦发生泄漏，就会下沉积聚；空间积聚达到3.5%～9.5%之间，已是爆燃极限，任何火花、手机信号、冰箱启动，甚至关门都可能导致爆燃事故。

从用气环境来看，事故发生的主要原因是在不具备通风的条件下使用液化气。目前部分小餐饮业厨房设置在封闭式房间,通风条件差,甚至在地下室或半地下室存放或使用液化气，一旦发生液化气泄漏，就会在地下室或半地下室积聚，如果达到爆炸极限，就会发生爆燃事故。无锡“10·13”事故就是因为钢瓶设置在半地下室，造成了9死10伤的悲剧。

3.燃气泄漏报警器不规范

根据《城镇燃气管理条例》的相关规定，非居民用户使用瓶装液化气必须安装燃气泄漏报警器。但目前小餐饮业为了节省成本，大多数使用家用报警器，价格在300元左右,仅具有发出警报声和闪光功能。燃气泄漏常常发生在凌晨或者在用户离开经营场所时，家用报警器尽管发出声光预警，但不能真正发挥作用，未能使人及时处置燃气泄漏隐患。如浦东“10·18”菜市场面馆事故发生在凌晨，就是未被及时干预而导致的，所幸未造成人员伤亡。

二、管道天然气替代瓶装液化气存在瓶颈

管道天然气完全替代瓶装液化气存在管道敷设成本高，申请安装环节周期长，不适应小餐饮业经营成本低、流动性强等特点。

小餐饮商户向燃气公司申请安装管道燃气，要根据具体情况按实际结算：一种情况是厨房设计符合燃气规范，且附近有燃气管道，安装管道总长度不超过4米，其总体安装费用大概为1 000元左右，从受理到安装需要5天；另一种情况是商户附近没有天然气管道,涉及外线排管工程，用户需支付外线管道工程费用，费用约5万元/100米，相应的安装时间为15个工作日（前提条件为具备施工条件）。此外天然气报警系统非常昂贵，一般需要几万元，仅一个报警器探头费用就要5 000元。这样比较下来，时间成本和安装费用太高，大部分小餐饮用户无法负担天然气成本，还是会选择瓶装液化气，故管道天然气和瓶装液化气将长期并存，互为补充。

三、建立燃气泄漏信息化平台

上海市从2015年起推动瓶装液化气供应规范统一配送，充分利用信息化管理手段和网络配送优势，以改善现有液化气供应模式。燃气公司根据液化气统一配送要求，建立信息化统一配送管理平台，订气，钢瓶生产、运输，到哪个站点配送等，每个环节纳入平台管理，都可追溯，实现了从液化气生产、流通、用户环节的全程管理。

供气企业结合统一配送信息化平台建设，将主动式燃气警报系统纳入统一配送信息化平台，实现燃气泄漏主动报警，联网传输、实时监测，完善各供气企业统一配送信息化平台。

四、主动式燃气泄漏报警平台方案

瓶装液化气主动式燃气泄漏报警系统，主要由液化燃气的探测器、报警控制器及数据传输模块组成。

1.瓶装燃化气体的探测器标准

考虑到小餐饮企业用气场所的现场环境和实际监控需求，选用催化燃烧型探测器；探测器的防爆等级应符合易燃易爆气体监测的防爆等级要求，且防护等级不低于IP65；探测器的探测头上应加装不锈钢耐腐蚀防护罩，可以隔离油渍对传感器的损伤；报警记录、故障记录等容量不少于1 000条，断电数据不丢失，可对在线探测器远程校正。

2.燃气泄漏报警数据的传输方案

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，以下简称NB）数据传输网络的运用，是一种新兴物联网技术。在同样的频段下，NB比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍；具备支撑海量连接的能力，NB一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本和设备低功耗。

由于可燃气体泄漏报警设备所需要传输的状态数据、报警数据的数据量并不大，而且设备全部部署在室内，需要更好的信号传输能力，同时综合连接数量及技术、成本方面的因素，NB网络更适合用于可燃气体监测数据的传输。

3.燃气泄漏报警设备的安装标准

探测器的安装位置应综合空气流动的速度和方向、与潜在泄露源的相对位置、通风条件而定，并便于维护和标定。液化气探测器安装位置应距离地面小于0.3米，其上方不得安装洗涤水槽、洗碗机等用水设施，正前方不得有遮挡物，同时避免水、油和机械损伤等外部不良影响。

报警控制器安装高度一般应在160～170厘米，应是安装在人员容易看到的地方，以便及时处理报警信息及维修人员的日常维护。液化气探测器与报警控制器间的连接线应敷设在镀锌导管内，在导管内不应有接头和扭结，导线的接头应在接线盒内焊接或用端子连接。

五、燃气泄漏精细化预警机制

根据瓶装液化气化学特性，燃气空间浓度达到3.5%～9.5%之间已是爆燃极限，接手机、冰箱启动或按门铃，都可能触发爆炸。因此，根据燃气精细化管理要求，依据燃气爆炸下限（以下简称LET），制定了“三级预警、多层管理”机制。如果可燃气体含量只达到其爆炸下限的15%，称这个场所此时的可燃气环境爆炸危险度为15%LEL。根据燃气泄漏浓度分三级预警，即浓度达到爆炸下限分别为15%～25%、25%～50%、50%以上。

主动式警报系统实时监控现场气体浓度，当设备异常或者气体浓度达到预警值时，通过现场声光报警、微信推送、手机短信、语音电话等多种方式向燃气用户、供气企业、系统维护人员及燃气行业管理人员预警，使相关人员能够及时采取必要措施，防止燃气事故发生。

主动式液化气泄漏报警系统三级预警

六、燃气泄漏报警系统平台运营管理

根据谁受益谁投入的原则，供气企业应承担平台开发和运维等费用，非居民用户（小餐饮场所）应承担燃气泄漏监测报警系统终端设备费用，也可以租赁形式或分期支付终端设备费用，以减少一次性投入成本。

图1 泄漏预警流程图

主动式燃气泄漏报警运营平台将支撑可燃气体泄漏报警系统全生命周期的运营管理，包括液化气体泄漏报警设备数据的实时监控。同时异常信息可通过平台、微信、短信、电话语音等多种方式预警，并提供燃气泄漏报警系统运行监测、异常处理、事件跟踪、统计分析、运行维护、运营管理等功能。其平台架构如下：

燃气泄漏报警运营平台功能。液化气泄漏报警运营平台实现可燃气体泄漏报警设备，从设备安装、用户信息录入、设备运行监控、异常信息预警、设备巡查养护等全生命周期的管理。

燃气泄漏报警设备的实时监测数据。液化气用户、供气企业、主管部门以及燃气安全相关部门均可根据各自职责权限对用气信息及预警信息进行监控、接收、处理、服务。根据预警等级不同，泄漏预警信息可通过微信推送、短信、语音电话等多种方式进行发送，保证信息的及时送达。

燃气泄漏报警平台运维。燃气泄漏特点是突发性、持续性、专业性。突发性是指餐饮场所随时可能发生燃气泄漏。持续性是指餐饮场所的工作时间，不同餐饮的工作时间不一样，可以说包含了24小时；同时慢性泄漏往往具有被忽视、潜在、缓慢的特点。专业性是指报警器本身的工作原理、气体标气及数据漂移处理。燃气公司应建立专业人士监管队伍，负责对平台报警后的及时处置。

燃气企业加强燃气泄漏报警系统日常维护。如可燃气体报警器在长期使用中，会出现零点漂移的现象，造成显示错误。企业应每年对设备进行一次校验，以检查监测数据是否在误差允许范围内。催化燃烧传感器的使用寿命通常为3～5年，根据相关规定，商业和工业环境传感器一般3年需要更换。

七、小餐饮业主动式燃气泄漏报警系统推广试点

2019年8月，上海市某古镇23户小餐饮商户燃气泄漏报警系统升级完成基于物联网技术主动式报警系统,平均每户1组终端设备（探测、传输、预警）的费用约2 000～3 000元，远低于天然气警报设备。

1.技术升级更新

针对主动式燃气报警系统及餐饮业使用环境，对传感器、警报器传输系统及材料进行更新。一是传感器探头升级，增加燃气浓度精准监测。使用催化燃烧式的探头，可以精准地测量燃气浓度，并将浓度实时监测后传送到后台。二是传输系统升级。基于NB-IOT的燃气泄漏报警监测设备，其信号的稳定性、连接性、穿透性较好，同时设备功耗也低，可以降低监测设备所需的通信费用。三是材料工艺升级。改用镀锌管，尽量减少一切影响泄漏报警装置正常工作的外来干扰因素，同时增强套管连接段的耐腐蚀、耐油腻。同时，报警主机、通信模块、电源模块等集成在一个金属设备箱内，设备箱的耐损、密封性能加强。

2.平台运维数据分析

近3个月系统平台后台一共产生了945条异常信息推送（异常信息包含设备离线异常信息、设备故障异常信息、泄漏报警信息）。召稼楼的异常信息处理采取微信、短信和电话三种推送模式，同时分别在三级不同报警模式下都配置了商户自身、管理处人员及运维人员三人进行关注，其中泄漏报警信息共产生74条（含一级微信推送和二级短信推送），其余871条为设备使用中出现的短暂离线异常信息推送，经运维人员及时电话提醒或者商户自行发觉后重新再上线。通过对泄漏信息的跟踪反馈，报警产生主要为商户操作不当的占70%，更换气瓶导致的占10%，其他原因如喷杀虫剂等占20%。

新系统上线后运行稳定，确认泄漏报警信息10次，其中一级3次，二级7次。针对泄漏报警，运维人员会立即与商户取得联系，实时跟进、反馈，进行及时的人工干预，以确保系统上线设备始终处于激活状态，牢牢地做好安全预警。

3.提升用户体验感

目前燃气泄漏平台运营良好，客户只要关注自身用气时尽量做到安全，其余时间都是燃气泄漏平台帮助看护。召稼楼的小餐饮业商户们普遍予以认可，感受到泄漏报警器的存在、泄漏报警服务的存在，真正体验到燃气泄漏警报系统能提供安全服务，有效保障了燃气的安全使用。

八、结论

主动式燃气泄漏系统嵌入燃气企业配送平台，避免重复投资，完善配送平台功能。主动式燃气泄漏报警系统成本低，同时实现了燃气泄漏监测数据的实时监控，并通过多种方式预警，及时处理燃气泄漏突发事件，统计分析和维护系统数据，支持统一平台多终端的应用。同时在液化气全配送管理模式下，进一步提升行业主管部门的监管能力，完善液化气企业与用户的信息管理，加强对用户的燃气泄漏实时监控，切实改变了燃气泄漏监管模式，全面提升燃气安全监管工作的效率和水平，在保障公共安全、提升安全监管能力方面发挥了重要作用。