مقاله ها

مهندسی سامانه‌های ارتباطی اضطراری (ECS/PAGA) در نفت، گاز و پتروشیمی

ارسال توسط

شرکت هاوش

15 مهر 1404

در تاریخ 12 مهر 1404

آنچه خواهیم خواند

مهندسی سامانه‌های ارتباطی اضطراری (ECS/PAGA) در نفت، گاز و پتروشیمی

مهندسی سامانه‌های PAGA و ECS: تضمین ایمنی و تداوم تولید در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

در محیط‌های عملیاتی حساس مانند سایت‌های نفت، گاز و پتروشیمی، کیفیت و پایداری سامانه‌های ارتباطی اضطراری و اعلان عمومی (PAGA/ECS) مستقیماً با حفظ جان کارکنان و جلوگیری از توقف تولید گره خورده است. یک سیستم صوتی اضطراری موفق، صرفاً یک شبکه بلندگو نیست؛ بلکه یک معماری مهندسی‌شده است که باید تحت هر شرایطی، از جمله در مناطق پرنویز و مستعد انفجار (Hazardous Areas)، پیام‌های واضح و قابل فهم را به مخاطب برساند. این مقاله به بررسی چارچوب‌های فنی و استانداردهای الزامی (از جمله EN 50849 و الزامات STI بر اساس IEC 60268-16) می‌پردازد و مسیر یک‌پارچگی ایمن این سامانه‌ها با زیرساخت‌های نوین ارتباطی مانند VoIP و رادیوهای عملیاتی DMR/TETRA را برای اطمینان از هوشمندی گفتار (Intelligibility) بالا، روشن می‌سازد. در واقع، هدف نهایی، دستیابی به سامانه‌ای است که در بحرانی‌ترین لحظات، پیام درست را با بالاترین کیفیت در سریع‌ترین زمان ممکن مخابره کند.

آنچه از پیش روی شما می‌گذرد در مورد " مهندسی سامانه‌های ارتباطی اضطراری (ECS/PAGA) در نفت، گاز و پتروشیمی " است، ما در شرکت هاوش تلاش می‌کنیم راهنمای خوبی برای تمام کسب و کارهایی باشیم که قصد دارند از امور مربوط به مشتریان استفاده کنند.

از استاندارد و ایمنی مناطق خطرناک تا یک‌پارچگی با VoIP و رادیو

سامانه‌های ارتباطی اضطراری (ECS)

در سایت‌های نفت و گاز و پتروشیمی، کیفیت و استمرار ارتباطات اضطراری به طور مستقیم با ایمنی و تداوم تولید، گره خورده است. این یادداشت، یک چارچوب مهندسی برای طراحی و ارزیابی سامانه‌های صوتی اضطراری و اعلان عمومی (PAGA / ECS) با تکیه بر استانداردهای EN/ISO/IEC/NFPA و الزام‌های مناطق مستعد انفجار (ATEX/IECEx) و نیز یک‌پارچگی مطمئن با VoIP و رادیو‌های عملیاتی (DMR/TETRA) ارائه می‌کند.

نویسنده: علی پارسا (مدیرعامل شرکت توسعه فناوری هاوش)

چه استانداردهایی مرجع ما هستند؟

EN 50849: کارآیی و الزام‌های سامانه‌های صوتی برای اهداف اضطراری در فضاهای داخلی/بیرونی ساختمان، فراتر از سناریوهای تنها «حریق» می‌باشد. این استاندارد جایگزین EN 60849 شده و بر «قابلیت تخلیه منظم و سریع» تاکید دارد.
EN 54-16 و EN 54-24: الزام‌های «مرکز کنترل و اعلام صوتی» و «بلندگوهای تایید شده» برای سامانه‌های اعلان حریق صوتی (VACIE) که در پروژه‌های یک‌پارچه‌ی حریق و اطلاع‌رسانی اضطراری، رعایت این دو استاندارد حیاتی است.
IEC 60268-16 (STI): روش مرجع برای اندازه‌گیری/پیش‌بینی هوشمندی گفتار (Speech Intelligibility). واحد سنجش STI/CIS (۰ تا ۱) است.
ISO 7240-19: راهنمای «طراحی، نصب، راه اندازی و سرویس» سامانه‌های صوتی اضطراری به عنوان کد عملی برای چرخه‌ی کامل پروژه.

نکته: در پروژه‌های نفت و گاز و پتروشیمی، به طور معمول EN 50849 (سیستم اضطراری عمومی) و در صورت اتصال به سامانه‌ی اعلان حریق، EN 5416-24 هم‌نشین می‌شوند و اندازه‌گیری STI طبق IEC 60268-16 انجام می‌شود.

2. هوشمندی گفتار (Intelligibility): تنها «بلند» بودن کافی نیست.

طراحی باید سطح فشار صوت (SPL) را «بالای نویز زمینه» و در عین حال با حداقل بازتاب‌ها تامین کند. معیار پذیرش با STI/CIS سنجیده می‌شود.
NFPA 72 در فصل سامانه‌های ارتباطی اضطراری. «لزوم سنجش هوشمندی گفتار» را وارد کد کرده است. تفسیرهای صنعتی برای فضاها به طور معمول بازه های هدف STI در محدوده 5 تا 0.7 را به کار می‌گیرد.

توصیه اجرایی: در محیط‌های پر نویز (Pipe-Rack، فلر، کمپرسورها) از Horn/Projector های جهت‌دار مناسب، تاخیر زمانی نواحی و کنترل بازتاب با آرایه‌های ستونی بهره می‌گیرند، سپس STI پس از نصب را اندازه‌گیری می‌کنند.

3 . مناطق خطرناک (Hazardous Area): انتخاب تجهزات درست، پیش از هر چیز

طبقه‌بندی نواحی بر مبنای احتمال حضور اتمسفر انفجاری است: Zone 0/1/2 (گاز) و Zone 20/21/22 (گرد و غبار).

انتخاب تجهیزات باید با EPL مناسب (Ga/Gb/Gc, Da/Db/Dc) و شیوه‌های حفاظت (Ex d/ Ex e/Ex i) هم‌خوان باشد.

برای بلندگوها، میکروفن‌ها، دکل‌ها و متعلقات، گواهی ATEX/IECEx، کلاس دمایی، گروه گازی (IIA/IIB/IIC) و گلند کابل مقاوم را چک کنید. (راهنماهای IECEx و یادداشت‌های سازندگان، مرجع عملی مناسبی هستند.)

4. معماری مرجع PAGA/ECS: از کنترلر تا لوپ‌های A/B

کنترلر مضاعف + آمپلی فایر N+1، حلقه‌های A/B مستقل، End-of-Line Supervision، پایش نقص سیم‌کشی/بار و اولویت‌بندی پیام‌ها (Alarm > Evac > Routine) هسته‌ی تاب‌آوری است. این ساختار در راهنماهای EN 50849 و گایدهای طراحی EN 54 به روشنی آمده است.
پیوند با سامانه‌های Fire & Gas/ESD باید با ماتریس Cause & Effect مهندسی شوند. پیام‌های از پیش ضبط شده‌ی واضح برای سناریوهای تیپیک (نشت،‌ آتش، تخلیه، Muster) آماده و تست شوند. (ISO 7240-19 چرخه‌ی طراحی/ تحویل/ سرویس را تعریف می‌کند)

5 . یک‌پارچگی با VoIP‌ و رادیو (DMR/TETRA)

درگاه‌های SIP برای «پیج از تلفن»، «Talk-Back اینترکام» یا Multicast به نواحی چندگانه متداول است، کلاس‌های اولویت و قطع ترافیک غیرضروری هنگام آلارم باید اعمال شوند.
برای رادیوهای عملیاتی، دو استاندارد کلیدی‌اند: (TS 102 361 Parts 1-4) ETSI DMR و (EN 300 392) ETSI TETRA که هر دو برای تماس گروهی/ فردی و Interoperability تعریف دقیق دارند. Radio SIP Gateway با تنظیم درست «سطح صدا، Vox/PPToIP و تاخیر» برای پیج‌های اضطراری ضروری است.

6. توان پشتیبانی و نگهداشت

برای زیرساخت‌های متکی به برق شبکه، UPS صنعتی + ژنراتور با محاسبه‌ی خودکفایی (Autonomy) انتخاب شود. در پروژه های یک‌پارچه با اعلان حریق صوتی، الزام‌های EN 54-4 برای تغذیه رعایت می‌شود. در سامانه‌های اضطراری (EN 50849) نیز «ظرفیت اعلام مستمر در بدترین سناریو» مستند گردد.
برنامه‌ی آزمون دوره ای شامل خودآزمایی آمپلی فایر/مسیر، تست بار مصنوعی، پایش باتری، اندازه‌گیری STI پس از تعمیرات/ تغییرات و گزارش ثبت شده است.

7 . چک لیست طراحی (قابل اجرا در ۶ تا ۸ هفته)

Base Design مطابق با ISO 7240-19: محدوده‌ها، نویز زمینه، سطوح هدف SPL/STI، نقشه لوپ‌ها و اولویت پیام‌ها.
Hazardous Review: نقشه‌ی Zone-Map، انتخاب تجهیزات با EPL درست (Ga/Gb ...) و بررسی گلند کابل.
Integration: سناریوهای Cause & Effect با F&G/ESD، درگاه‌های SIP و گیتوی رادیویی DMR/TETRA.
Resilience: کنترلر افزونه،‌ آمپلی‌فایر N+1، لوپ‌های A/B و مانیتورنیگ همیشگی خط.
Commissioning: بالانس، Delay نواحی، مستندسازی و اندازه گیری STI/CIS مطابق با IEC60268-16.

8. شاخص‌های موفقیت (KPIs):

صنایع نفت و گاز

Intelligibility Coverage: درصد نقاط SYI/CTS در محدوده هدف
Alarm Path Availability: دسترسی پذیری مسیرهای A/B و زمان کشف/رفع خطا
Integration Latency: تاخیر انتها به انتها از تحریک F&G تا پخش پیام
Drill Readiness: تناوب و نتایج مانورها (Evac/Muster)، زمان پاسخ و انتخاب رویه‌ها.

درباره هاوش:

هاوش با بیش از دو دهه تجربه در معماری سامانه‌های ارتباطی، آماده است پروژه‌های PAGA/ECS را به صورت “End-to-End” طراحی، پیاده سازی و راه اندازی کند.

ما آماده‌ایم تا سامانه‌ای که «هم شنیده شود، هم فهمیده شود» را با قابلیت اطمینان در شرایط بحرانی برای صنعت خطیر نفت، گاز و پتروشیمی پیاده سازی نماییم.

نتیجه گیری

برای صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، «ارتباطات اضطراری قابل اتکا» یک دارایی ایمنی-عملیاتی است. با تکیه به EN 50849/EN 54 اندازه گیری STI طبق IEC 60268-16، رعایت ATEX/IECEx در انتخاب تجهیزات و یک‌پارچگی اصولی با VoIP و رادیوهای DMR/TETRA می توان سامانه‌ای ساخت که هم شنیده شود و هم فهمیده شود و در بحرانی‌ترین لحظه‌ها، کار درست را انجام دهد.

پرسش‌های متداول (FAQ)

در اینجا چند سوال متداول که مخاطبان ممکن است پس از مطالعه مقاله داشته باشند، آمده است:

سیستم اعلان عمومی (PAGA)

استاندارد مرجع اصلی برای طراحی سامانه‌های PAGA/ECS در نفت و گاز چیست و چه تفاوتی با EN 54 دارد؟
- پاسخ: استاندارد مرجع اصلی، EN 50849 است که برای سامانه‌های صوتی اضطراری در فضاهای عمومی داخلی/بیرونی و فراتر از سناریوهای صرفاً حریق کاربرد دارد. EN 54-16 و EN 54-24 مختص اعلان صوتی حریق (VACIE) هستند و زمانی رعایت می‌شوند که سیستم PAGA با سیستم اعلان حریق یک‌پارچه شود.
شاخص «هوشمندی گفتار (STI)» چیست و مقدار مورد قبول آن در محیط‌های پرنویز صنعتی چقدر است؟
- پاسخ: STI (Speech Transmission Index) معیاری است که وضوح و قابل فهم بودن پیام صوتی را از ۰ تا ۱ می‌سنجد. طبق IEC 60268-16، در محیط‌های پرنویز صنعتی (مانند فلر یا کمپرسورها) به‌طور معمول بازه‌های هدف ۰.۵ تا ۰.۷ برای STI/CIS به‌عنوان معیار پذیرش مهندسی می‌شوند.
چگونه می‌توان در طراحی PAGA، الزامات مناطق خطرناک (Hazardous Area) مانند Zone 1/2 را رعایت کرد؟
- پاسخ: تجهیزات (بلندگو، میکروفن، کابل و...) باید دارای گواهینامه‌های معتبر ATEX/IECEx باشند. انتخاب باید بر اساس طبقه‌بندی ناحیه (Zone-Map)، سطح حفاظت تجهیزات (EPL) و نوع حفاظت (مانند Ex d یا Ex e) انجام شود و حتماً کلاس دمایی و گلند کابل مقاوم در نظر گرفته شود.
منظور از معماری مرجع "کنترلر مضاعف + آمپلی‌فایر N+1 و لوپ‌های A/B" چیست؟
- پاسخ: این معماری، هسته تاب‌آوری (Resilience) سیستم PAGA است. کنترلر مضاعف و آمپلی‌فایر N+1 افزونگی (Redundancy) را فراهم می‌کنند تا در صورت خرابی یک واحد، سیستم به کار خود ادامه دهد. لوپ‌های A/B مسیرهای سیم‌کشی مجزا هستند که در صورت قطع شدن یک مسیر، پیام اضطراری از طریق مسیر دوم منتقل شود.
یک‌پارچگی PAGA با سامانه‌های VoIP و رادیوهای DMR/TETRA چگونه انجام می‌شود؟
- پاسخ: این یک‌پارچگی از طریق درگاه‌های SIP (برای پیج از طریق تلفن VoIP) و Radio SIP Gateway (برای ارسال پیام اضطراری از طریق شبکه‌های رادیویی) صورت می‌گیرد. در این فرآیند، تنظیم درست اولویت‌بندی پیام‌ها و مدیریت تأخیر (Latency) برای اطمینان از انتقال سریع و واضح پیام‌های اضطراری حیاتی است.