谈谈可燃有毒气体报警器总线和分线的区别
最近出去检查，看到一些企业，特别是中小型的精细化工企业，其中包括一些危险程度非常高的“两重点一重大”企业，可燃有毒气体探测器几乎全部采用总线。作为混在安全专家队伍中的专业仪表人，我觉得有必要说说总线和分线的利弊关系。
前一段时间看到一篇帖子,大谈可燃有毒气体总线和分线的区别，（普及一下：总线就是信号是通讯的，分线就是4-20mA信号传输）。帖子中说，分线是由于技术落后才有，现在科技发达了，技术进步了，总线是高端技术的产物。当然这个说法是完全错误的，误导了部分人员。试想，大型的炼化企业都实现智能化工厂了，为什么可燃有毒全部采用分线，缺技术还是缺资金。都不是，因为总线有很多的弊端，不适合特定的企业做为安全设施来使用。
首先，中小企业的危险程度一点不比大型石化企业小。从危险程度上说，大型炼化企业的事故基本都是着火等，而中小精细化工大部分是中毒;再次大型企业基本都国企，是不差钱的主,还承担社会责任，而中小型精细化工基本都是私营，利益最大化，关键设备能用就行，谁舍得钱买质量最好的设备;还有大型企业基本都是训练有素的作业和应急处理人员，遇到事故有强有力的控制措施，而中小企业人员素质层次不齐，遇到事故其应急能力不能与大型企业同日而语。说到这里，如果有中小企业不服，全当我没说。不管怎样，安全关乎每个人的切身利益，不得半点马虎。
扯远了，言归正传。可燃有毒气体探测器是安全守护最关键的一个环节，试想，泄漏报警后，如果能得到及时处理，那就能有力的把事故扼杀在萌芽。一个个血淋淋的爆炸事故，一个个倒下的中毒事件，如果可燃有毒合理设置，并配有有效的处理，这些事故是不是都能避免。但是这么关键的环节，往往得不到重视，其原因很多，不在多说。可喜的是，通过安监部门的多次执法检查以及安监总局的各种强制性文件，特别是重大隐患判别标准中，把可燃有毒不规范配置列为重大隐患后，情况得到了很大的改善。但是有些企业还处在“要我安全”，而不是“我要安全”的阶段，自身的安全靠安全检查去推动。也有些企业意识到了安全的重要性，无奈技术力量薄弱，一些专业问题不懂，一直蒙在鼓中。我好想又扯远了,作为一个负责人的安全专家,我谈谈总线和分线的区别,便于大家判断。
言归正传，总线由于距离的传输上拥有绝对的优势,在燃气和管输行业有很大的优势。但是如果用于工厂，弊端突显。下面就说说总线的弊端。总线可燃有毒探测器除了传输信号抗各种干扰能力弱以外，最大的弊端在于信号传输的时效性，时效性是总线最致命的弊端。目前，绝大部分总线的可燃有毒气体探测器采用Modbus485通讯协议。为了研究市场产品，我装作客户，电话咨询了国内十几家生产厂家，咨询通讯问题，基本全部采用Modbus485通讯协议，只有一家采用CAN（Controller Area Network）协议。先说485协议，大家都知道， RS485是单主从结构，就是一个总线上只能有一台主机，通讯都由它发起的，它没有下命令，下面的节点不能发送，而且要发完即答，受到答复后，主机才向下一个节点询问，这样是为了防止多个节点向总线发送数据，而造成数据错乱。RS485只规定了物理层，而没有数据链路层，所以它对错误是无法识别的，除非一些短路等物理错误。这样容易造成一个节点破坏了，拼命向总线发数据（一直发1），这样造成整个总线瘫痪。所以RS485一旦坏一个节点，这个总线网络都挂。受线路和设备的限制，1个串口上最多可以接32块仪表（当然增加设备，能带更多），按照32块仪表来计算，设备的扫描周期大概是100ms，在没有其他情况的影响下是3200ms把32块仪表采集一遍。假如其中一块仪表出现故障或者其他原因导致通讯不正常，那软件发送完请求信息后，设备没响应，然后进入重试（设置的是1次），设备没响应，进入连续采集几次（一般设置是5次）或者通讯超时（一般设置是3000ms）转为故障。设备彻底故障后，软件暂时不给此设备发送请求信息，转入到下一块儿仪表。如果1个串口上有1块儿仪表出现故障，整个采集周期就要加1秒以上。但是实际上仪表的串口通讯响应速度很难达到100ms。意思就是说你发送一次请求之后，100ms的时间仪表根本响应不过来，导致连续重试，这样整个链路的采集时间会特别长，往往由于一台仪表的故障，会导致整个网络的循环轮询奔溃。说了这么多，估计不是专业人士都看晕了，这么说，如果32台仪表，没有任何故障的情况下，靠485轮询一个循环，大概时间为几秒到十几秒（设备不一样采集速度差别很大）。我观察过一些总线的壁挂控制器，数据轮询一遍基本都是很长时间。我也用485带数据采集模块做过测试，采集轮询周期大概需要10s。注意：设备性能不一样，轮询周期会差别非常大。说了这么多，我要说的关键问题是：总线的信号传输不是连续的！每一台仪表都会间断一会儿在传输一次，间断一会儿到底对事故的处理有多大影响，根据企业的应急能力，不好衡量，但是从监管的角度讲，这样不行。有人说《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493-2009中说了，可以是数字信号，是的，但是并没有说数字信号可以间断通讯。安监总局116号文中描述：化工安全仪表系统（SIS）包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。把可燃有毒当做安全联锁仪表，国际标准IEC61508转换为国类的《石油化工安全仪表系统设计规范》GB-T50770-2013第6.1.5中强调，作为安全联锁仪表不应采用通讯方式作为输入信号。如果你说，你使用的场合不是“两重点一重大”，危险程度较低，那你随意。但是如果是使用于重大危险源，请看安监总局40号令，重大危险源配备温度、压力、液位、流量、组份等信息的不间断采集和监测系统以及可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能；一级或者二级重大危险源，具备紧急停车功能。记录的电子数据的保存时间不少于30天。总线的数据传输都是间断的，数据怎么能连续记录呢，所以总线探测器用于重大危险源是绝对不行的。曾有人问我，数据要连续记录有什么用，到事故分析和处理时就知道数据历史曲线记录的重要性了。注意：连续记录不是报警记录，是历史曲线记录，要记录30天哦。
说到这里有人要问，是不是总线的都不行，其实也不是，在我打电话咨询的二十几个企业中，其中一个企业采用CAN协议，CAN协议大量用于汽车的行车电脑，通讯时效性较好，能同时读取多台探测器数据，没有间断问题。但是CAN协议探测器市场上非常少，还有CAN协议也有自身弊端，这里不再描述。
说了这么多，企业在选择探测器的时候到底是总线还是分线，自己判断。安全的，才是最好的。另外，安监总局要求的GDS，建议企业有条件的尽快开展，别等到强制性“要你安全”的时候再上。说的不一定都对，欢迎各位同行批评指正。（作者：何龙）
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