一．概述

GDS系统基于开放的系统结构，具备与其他品牌的系统设备（平台）通过工业标准通讯、平台和协议实现集成和信息交换，协议包括MODBUS、TCP/IP和OPC。

系统由安装在现场的可燃/有毒气体探测器和安装在控制室内的控制单元、数据采集模块、工作站等组成。通过数据采集模块对现场检测器实施数据采集，并通过通讯模件完成于操作员站或第三方系统（设备）之间的通讯，接受相关信息并传递实时数据。

可燃/有毒气体探测器负责对生产现场的各种气体的检测，并将采集的气体浓度转换成模拟信号。数据采集模块将采集到的信号，以串行通讯的方式传送至GDS控制单元上，GDS控制单元根据检测值分别与各自的报警上/下限进行比较，当某个探测器检测到的浓度超过上限或低于下限时，GDS控制单元通过DO模块输出报警信号，开启声光报警器并开启或关闭相关设备。

操作人员可以通过工控机的触摸屏、操作员站和工程师站等人机交互界面，实时监视厂区内所有检测点的情况，主要有气体浓度值，报警上限，实时曲线和历史数据等。当发生报警时也可以通过工控机进行消音和报警响应。

二．系统功能
通过GDS系统（气体检测报警系统）实现集实时监测、预警处理、远程控制、设备管理与一体，能够实现对厂区内危险气体泄漏实时监测并智能判断报警，支持声光报警、视频联动报警等多种报警效果。可有效预防企业安全事故的发生，实现生产过程气体泄漏与管理，保障企业安全生产。

系统特色
为使GDS系统具有高可靠性，在系统设计上，应遵循技术先进、运行可靠、功能丰富、使用方便、易于维护、合理投资的原则，对系统进行整体设计和实施。

先进性：采用先进的设计思想和设备，充分利用现有高新技术。

成熟性：采用成熟的技术、品牌及型号，并以标准方式建设，保证系统运行的良好。

开放性：遵循相关标准，能够支持各种网络和终端设备，支持各种系统结构及开放的通讯协议。

扩展性：系统结构先进、合理，软件、硬件扩充方便。

可靠性：提供容错设计。支持故障检测和恢复，可管理性强。

实用性：充分结合现场实际及用户选定的通讯方式，满足系统应用要求。

可维护性：选用国内容易支持的、标准化的产品型号协议开放，易于维护。

经济性：在设计时充分考虑业主的实际情况，达到较高的性能价格比

三、相关标准

GBT 50493-2019《石油化工可燃和有毒气体检测报警设计标准》中有关GDS系统的规定：

5 可燃气体和有毒气体检测报警系统设计

5. 1 一般规定

5. 1. 1 可燃气体和有毒气体检测报警系统应由可燃气体或有毒气体探测器、现场警报器、报警控制单元等组成。

5. 1. 2 可燃气体的第二级报警信号和报警控制单元的故障信号，应送至消防控制室进行图形显示和报也可燃气体探测器不能直再接接入火灾报警控制器的输入回路。

5.1.3可燃气体或有毒气体检测信号作为安全仪表系统的输入时，探测器宜独立设置，探测器输出信号应送至相应的安全仪表系统，探测器的硬件配置应满足《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T 50770有关规定。——规定了GDS系统与SIS系统的关系，GDS系统不需要取得SIL认证，如果探测器信号用于安全仪表系统（SIS系统），应该独立设置，不能并入GDS系统。（解读）

5. 1. 4 可燃气畸口看毒气体检测报需f(*- 统配置图见本标准附录C 。

5.4.1报警控制单元应采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品，并具备以下基本功能：

1.能为可燃气体探测器、有毒气体探测器及其附件供电；

2.能接收气体探测器的输出信号，显示气体浓度并发出声、光报警；

3.能手动消除声、光报警信号，再次有报警信号输入时仍能发出报警；

4.具有相对独立、互不影响的报警功能，能区分和识别报警场所位号；

5.在下列情况下，报警控制单元能发出与可燃气体和有毒气体浓度报警信号有明显区别的声、光故障报警信号：

1）报警控制单元与探测器之间连线断路或短路；

2）报警控制单元主电源欠压；

3）报警控制单元与电源之间的连线断路或短路。

 6.具有以下记录、存储、显示功能：

1）能记录可燃气体和有毒气体的报警时间，且日计时误差不应超过30s ；

2）能显示当前报警部位的总数；

3）能区分报警部位，后续报警点按报警时间顺序连续显示；

4）具有历史事件记录功能。

——详细规定了GDS系统的功能要求，GDS规格书中应明确具备以上功能。（解读）

5.4.2控制室内可燃气体和有毒气体声、光报警器的声压等级应满足设备前方1m处不小于75dBA，声、光报警器的启动信号应采用第二级报警设定值信号。

5.4.3可燃气体探测器参与消防联动时，探测器信号应先送至取得国家消防电子产品质量监督检验中心型式检测报告的专用可燃气体报警控制器，报警信号应由专用可燃气体报警控制器输出至消防控制室的火灾报警控制器。可燃气体报警信号与火灾报警信号在火灾报警控制系统中应有明显区别。——阐释了GDS系统是否需要CCCF认证，当GDS系统仅用于警示报警不介入消防联动时，报警控制单元只需采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品即可，不需要取得消防产品型式检测（CCCF）报告。如果GDS系统中可燃气体探测器信号需用于消防联动，则报警控制单元应采用取得CCCF认证，且信号传输至消防控制室。（解读）

有关国家标准及法规要求
GB50116《火灾自动报警系统设计规范》

①8.1.1条：可燃气体探测报警系统应由可燃气体报警控制器、可燃气体探测器和火灾声光警报器等组成。

②8.1.2条：可燃气体探测报警系统应独立组成，可燃气体探测器不应接入火灾报警控制器的探测器回路。当可燃气体的报警信号需接入火灾自动报警系统时，应由可燃气体报警控制器接入。

③8.1.3条：石化行业涉及过程控制的可燃气体探测器，可按现行国家标准GB 50493有关规定设置，但其报警信号应接入消防控制室。

④8.1.4条：可燃气体报警控制器的报警信息和故障信息，应在消防控制室图形显示装置或起集中报警控制功能的火灾报警控制器上显示，但该类信息与火灾报警信息应有区别。

⑤8.1.5条：可燃气体报警控制器发出报警信号时，应能启动保护区域的火灾声光警报器。

⑥8.1.6条：可燃气体探测报警系统保护区域内有联动和警报要求时，应由可燃气体报警控制器或消防联动控制器联动实现。

根据GB50493、GB50116及安监总管三〔2014〕116号文有关规定及要求，可燃气体和有毒气体检测报警系统(GDS)应按下列原则进行设计：

1.GDS系统应由可燃气体或有毒气体探测器、现场区域警报器和室内报警控制单元等组成。现场有毒气体探测器宜带一体化声光报警器，可燃气体探测器可带一体化声光报警器。

2.报警控制单元应采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品(包括独立设置的PLC、专用气体报警控制器、DCS控制器等)。

3.报警控制单元发出二级报警信号时，应触发安装在现场相应报警分区的区域警报器。

4.可燃气体二级报警信号和报警控制单元的故障信号，应送至消防控制室进行图形显示和报警。--可以设置一台独立的显示器。

5. 可燃气体探测器参与消防联动时，探测器信号应先送至取得国家消防电子产品质量监督检验中心型式检测报告的专用可燃气体报警控制器，消防联动信号由报警控制器输出至消防控制室的火灾报警控制器，火灾报警控制器实施消防联动功能。可燃气体探测器信号不能直接接入火灾报警控制器的输入回路。

 6. 可燃气体或有毒气体检测信号作为安全仪表系统（SIS）的输入时，探测器应独立设置，探测器配置应根据SIL回路定级结果确定，并满足《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T 50770有关规定。

说明： 

探测器信号用于警示报警时，GDS报警控制单元采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品即可，既不需要取得SIL认证，也不需要取得消防产品型式检测报告；探测器信号用于消防联动时，GDS报警控制单元应采用取得国家消防电子产品质量监督检验中心型式检测报告的专用可燃气体报警控制器；探测器信号用于安全联锁时，根据《石油化工安全仪表系统设计规范》GB/T 50770有关规定，SIL1及以下安全等级的联锁信号可接入GDS，SIL2及以上安全等级的联锁信号应接入SIS 。

四．系统构架

基于报警控制器的GDS系统方案

基于PLC的GDS系统方案

五．软件功能介绍

1. 浓度显示及报警

1.1 浓度显示：控制器系统能显示现场的被测气体浓度信度息（单位用户可选）。每一探头在控制器系统界面中都有对将的分区域的浓度显示框，浓度显示框显示对将的探测器气体浓度。

1.2 报警及报警消除：一旦现场的某一气体浓度达到或超过设定值，控制器系统界面将给出声光报警信号，并把报警情况记录在硬盘中。在控制器系统中有报警区域平面布置图（图中包含气体变送器的位号和具体安装位置），根据平面图可以方便的找到报警现场地点。

对于控制器系统界面的报警，必须在气体浓度已经恢复到报警设定值以下，报警才被清除。

1.3 工作状态及报警界面显示：

监控系统将依据接收数据对各探测器的正常工作、故障状态、低限报警状态、高限报警状态信息进行如下表描述的状态指示。

显示及报警画面将总貌画面、分区画面及单个探测器信息画面。总貌画面将包括各个装置和公用工程部分等，分区画面为装置内的探测器位号及布置位置、报警信息等。用鼠标点击某一分区就可把界面转入分区显示状态。现场任一探测器故障报警时，总貌画面内对将的装置将闪烁或自动弹出分区画面。

总貌画面

棒图显示画面

历史曲线画面

单个探测器信息画面

报警画面

1.4 报警记录

当某气体检测变送器报警出现或某报警消失时，系统把该变送器工作状态记录到相将文件中，方便用户查询。

2 三级密码保护：系统由操作员，管理员，制造商三级密码保护，密码向前兼管，支持使用修改低级或同级密码，以防任何一级人员密码丢失，保证系统正常运行。

3 报警打印：系统事件实时记录，可以人工或自动定时调用打印；

4 系统自诊断功能：系统带有自诊断功能，在系统运行时，将可以判断气体气探头的好坏。

5 探点屏蔽功能：当现场中有某些探点已经不再需要时，为了在使其不影响整个系统的视觉效果和巡检速度，可以通过该功能屏蔽这些探点，屏蔽后系统PC软件将忽略该点，并显示为屏蔽状态。

六．典型案例：

1.XXX煤化工（检测器+报警控制器+DCS的火气系统）

2. XXXX1200万吨炼油项目火气系统（检测器+GDS（PLC）的火气系统）

3.内蒙古XX煤焦化联产项目（检测器+GDS（DAM）的火气系统）