1. История проекта

Предприятие, эксплуатирующее сельскохозяйственные камеры для переработки скота и удобрений, нуждалось в постоянном мониторинге уровня метана внутри закрытых помещений. Метан, образующийся в процессе разложения органических веществ и жизнедеятельности животных, представляет опасность возгорания и удушья при повышенных концентрациях внутри камер.
В целях повышения безопасности и эффективного управления рисками, связанными с присутствием метана в атмосфере, заказчик проанализировал решения для обнаружения метана на основе лазерных технологий. Сравнив различные варианты, он остановил свой выбор на Лазерный датчик метана TDLAS200B для установки внутри камеры с целью обеспечения непрерывного измерения концентрации метана в режиме реального времени.

Лазерный датчик метана TDLAS200B для мониторинга газов в сельскохозяйственных камерах

2. Проблемы, связанные с измерениями

При реализации приложения возникли следующие сложности:

  • Объем образования метана колеблется и зависит от условий окружающей среды (температура, влажность, содержание органических веществ)
  • В герметичной камере требуется точное обнаружение метана при низких и умеренных концентрациях
  • Суровые условия в сельском хозяйстве, характеризующиеся наличием пыли и паров аммиака
  • Необходимость обеспечения надежной работы при минимальном техническом обслуживании
  • Требование к стабильному цифровому выходу для интеграции с локальными системами управления

3. Решение

В качестве решения было выбрано Лазерный датчик метана TDLAS200B, предназначенная для прямого мониторинга метана по оптическому пути без использования движущихся частей. К ее основным преимуществам относятся:

  • Высокая линейность во всём диапазоне измерений, что обеспечивает стабильный и надёжный мониторинг тенденций
  • Низкий предел обнаружения, что позволяет на раннем этапе выявлять изменения концентрации метана до того, как они достигнут пороговых значений риска
  • Высокая точность измерений, подходящий для задач непрерывного мониторинга и регистрации данных

Эти характеристики позволили заказчику получать стабильные и воспроизводимые данные о концентрации метана в течение длительных периодов эксплуатации, что способствовало как обеспечению безопасности, так и оптимизации технологического процесса внутри камеры.

3.1 Конфигурация оборудования

Система мониторинга включала:

  • Лазерный датчик метана TDLAS200B, версия для настенного монтажа
  • Промышленный корпус, пригодный для использования в камерных условиях
  • Цифровая связь по протоколу RS485/Modbus для сбора данных
  • Крепежный кронштейн внутри камеры с прямой линией видимости
  • Интеграция с системой локальной сигнализации и системы управления вентиляцией

3.2 Основные технические характеристики

ХарактеристикаЗначение
Принцип обнаруженияСпектроскопия поглощения с использованием перестраиваемого диодного лазера (TDLAS)
Точность±2 ppm (максимальное отклонение)
ВыходЦифровой интерфейс RS485 с протоколом Modbus
Время откликаБыстро (0,2 с)
Техническое обслуживаниеНизкий (без насоса)
УстановкаУстановка на стене/кронштейне внутри камеры

3.3 Процесс внедрения

Установка
Датчик TDLAS200B был установлен на внутренней стенке сельскохозяйственной камеры в месте, обеспечивающем свободный путь прохождения луча. Цифровой выход датчика был подключен к системе мониторинга и управления объекта с использованием интерфейса RS485 по протоколу Modbus.

Операция
В ходе эксплуатации прибор TDLAS200B осуществлял непрерывные измерения содержания метана. Данные регистрировались локально и передавались в систему SCADA, что обеспечивало отображение информации на информационных панелях в режиме реального времени, а также функционирование пороговых значений и сигналов тревоги.

Интеграция
Пороги срабатывания сигнализации были настроены таким образом, что при превышении концентрацией метана допустимых пределов система управления запускала вентиляцию и оповещала операторов.

4. Результаты проекта

Показатель эффективностиРезультат
Надежность обнаруженияВысокий и стабильный
Непрерывность данныхКруглосуточный мониторинг
Требования к техническому обслуживаниюМинимальный
Интеграция систем сигнализацииПолностью интегрированный
Долгосрочная стабильностьОтлично

5. Заключение

Этот Лазерный датчик метана TDLAS200B обеспечило надежное и не требующее значительного технического обслуживания решение для мониторинга уровня метана внутри сельскохозяйственной камеры.
По сравнению с моделью TDLAS200A с насосным приводом, модель TDLAS200B продемонстрировала более высокую долгосрочную надежность и простоту интеграции, что делает её идеальным решением для закрытых сельскохозяйственных помещений, где крайне важен непрерывный мониторинг безопасности газа.

Данное решение хорошо подходит для помещения для содержания скота, компостирующие установки, закрытые сельскохозяйственные склады и аналогичные объекты где мониторинг концентрации метана в режиме реального времени способствует повышению безопасности и улучшению оперативного контроля.