仪电知识||可燃有毒气体检测系统为何禁止采用总线制?

概述

可燃有毒气体检测系统（GDS）禁止采用总线制，主要是出于安全、可靠性和规范符合性的严格要求。以下是主要原因：

1. 安全完整性要求

GDS通常作为安全仪表系统（SIS）的一部分或与之关联，需要满足高安全完整性等级（如SIL认证）。总线制（如Modbus RTU、基金会现场总线等）采用共享通信链路，若总线故障（如线路短路、节点失效），可能导致整个回路信号中断，无法满足SIS的“独立保护层”要求。

规范（如GB/T 50770）明确要求安全仪表系统的输入信号不应采用现场总线或其他通信方式，以避免通信延迟、数据丢失或干扰引发的安全风险。

2. 系统可靠性与故障隔离

总线制采用串联拓扑结构，单点故障（如某个探测器或线路问题）可能影响整个总线上的所有设备，导致多路信号同时失效。这违背了GDS“故障安全”的原则，尤其在化工、油气等高风险场景中，需确保局部故障不影响整体功能。

例如，可燃气体探测器功耗较大（几十毫安），接入总线后可能引起电源波动，干扰其他设备（如火灾探测器）的正常工作。

3. 抗干扰能力不足

工业现场电磁干扰强烈，总线传输易受干扰，可能导致信号失真、误报警或漏报警。GDS需要实时准确响应气体泄漏，而总线制的通信延迟和抗干扰能力难以满足这一要求。

4. 规范与标准限制

多项国家标准（如GB 50160、GB/T 50493）及行业规范（如SH/T 3188）明确禁止GDS、SIS等安全相关系统采用总线技术（包括PROFIBUS-PA、Modbus等）。

例如，GB/T 50770规定安全仪表系统的输入卡件不应采用现场总线数字信号，强调硬线连接以确保物理隔离。

5. 维护与兼容性问题

总线制系统通常依赖特定协议和厂商设备，后期维护需专用工具和软件，灵活性差。而分线制或独立接线方式更易实现设备替换和故障排查。

此外，气体探测器需定期标定和更换（如寿命3-4年），若接入总线，维护操作可能波及其他设备，增加系统风险。

补充说明：例外情况

在非关键场景（如分散的油气田井、偏远区域），经充分验证后可考虑无线或总线方案，但罐区、化工装置等高风险区域严格禁止。

若GDS需与SIS联动，两者应独立设置，信号通过硬线连接，避免共用通信链路。

总之，禁止总线制的核心目的是保障GDS在极端情况下的可靠性、独立性和快速响应能力，符合安全工程的基本原则。

素材来源：

易启邦（工控一体化纵深服务生态平台）编辑部

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