1.    背景

在工业检测领域中，安全检测及报警涉及到工业现场的每一个角落，作为现场报警提示的声光报警器的应用更是广泛。目前现场的声光报警器多是采用直接供电报警、供电+IO触发报警等方式，这些方式需要连接报警器的设备具有报警器的供电和报警驱动能力。基于电化学式、光离子等检测原理的毒气、燃气检测变送器，由于传感器工作电流较小，两线制4-20mA即可实现现场变送器的信号检测和传输。《GB/T 50493-2019 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》中规定“5. 3.3 有毒气体探测器宜带一体化的声、光警报器，可燃气体探测器可带一体化的声、光警报器， 一体化声、光警报器的局封信号应采用第一级报警设定值信号”,如果按标准实现一体化声光报警，这样使得气体探测器两线制4～20mA传输几乎不可能。

2.    传统解决方案

    2.1  三线制方案

采用声光报警器一体化形式的气体检测仪，一般采用的声光报警器多是通电报警、断电消报的报警设备，工作过程中，检测仪的处理器根据检测的数据和设定的报警阈值，由处理器的IO控制功率器件，如继电器、晶体管，再由功率器件驱动声光报警器的报警，因此报警时往往总功率会比较大，已远远超出两线制4～20mA电流检测仪的功率要求。因此普遍采用的方式是供电和电流环输出分开的方式实现，也就是我们常见到的三线制检测仪。如图1所示

图1

   2.2 报警系统实现方案

现场两线制4～20mA变送器的信号传输到控制室报警系统，由报警系统设定的报警阈值进行处理，发出报警控制信号到现场的声光报警器进行报警，如图2所示，

图2

  2.3传统方案的缺点

采用三线制方案使得本来标准的两线制4～20mA检测仪非标化，相应需要报警系统也采用非主流的三线制线路配置，使系统变得复杂，同时三线制需要增加线缆工程成本；采用系统控制方案同样增加驱动模块和线路成本，使得采集系统配置变得复杂，故障点增多，可靠性降低。

3.    最新解决方案

   3.1  JSGB回路声光报警器方案

该方案采用河北君行科技有限公司生产回路声光报警器，该产品接收4～20mA信号，采用回路供电，无需另外供电，根据预先设定的报警阈值进行报警，可用于两线制或者三线制4～20mA的燃气毒气浓度、压力、温度、液位、流量等仪表增加现场声光报警应用场所。

图3

产品使用时，可以单独安装也可以装配到气体检测的备用电气接口上，电气上串入4～20mA回路，就方便构成声光报警一体化检测仪。如图3所示。

   3.2  声光报警器系统连接原理

如图4所示，声光报警器直接串联于4～20mA回路中，对原有回路几乎没有影响。

图4

  3.3  声光报警器在其他4～20mA设备上的应用

回路声光报警器也可应用于压力、温度、流量、液位等超限报警中，如图5所示。

图5

  3.4 新方案优点

1)  4～20mA回路供电， 无需单独供电，回路压降小，对现有回路影响小；

2)  可设两级报警输出；报警阈值、报警回差、报警模式可设定；

3)  增设设备不用增加线缆，安装方便，工程成本低；

4)  回路声光报警器的声光指标符合相应标准要求；

5)  灵活与压力、温度、燃气毒气浓度的4～20mA搭配使用，无需考虑另外供电，灵活应用于两线制、三线制等产品上；

  6)隔爆设计，可用于易燃易爆场所。