在石油化工、天然气开采、煤化工、制药、粉尘爆炸性环境等工业场所,生产过程中常伴随易燃易爆气体或可燃性粉尘(如煤粉、铝粉、面粉),普通电子设备在运行中产生的微小电火花或高温表面均可能引发灾难性爆炸事故。在此类爆炸性危险环境中,如何实现对运动机械(如压力机、机器人、自动输送线)周围人员的安全防护,成为工业安全领域的重大挑战。为此,
防爆光栅光幕应运而生,作为本质安全型光电保护装置,广泛应用于高风险区域,为人员接近检测与设备联锁控制提供可靠保障。
一、什么是防爆光栅光幕?
是一种集红外发射、接收、信号处理与安全输出于一体的主动式光电传感器,其核心功能是在危险机械前方形成一道或多道不可见的红外“光幕”。当操作人员或物体进入该区域并遮挡光束时,系统立即发出急停信号,联动控制系统切断动力源,防止挤压、剪切或碰撞事故发生。
二、系统组成与工作原理
一套完整的防爆光栅光幕系统通常包括:
组件功能说明
发射器(Transmitter)发射多束调制红外光,形成平行光束阵列
接收器(Receiver)接收光信号,判断是否被遮挡
安全评估单元内置冗余逻辑,实时监测光束状态与自检功能
安全输出触点提供两路或多路继电器输出(OSSD),接入安全PLC或急停回路
关联设备(安全栅)安装于非危险区,实现本安回路的能量限值与信号转换
工作流程:
正常状态→光束未被遮挡→输出“安全”信号→设备允许运行
人员进入→光束被遮挡→系统毫秒级响应→触发OSSD断开→联动急停继电器→机械设备停机
三、特点
防爆设计:防爆光栅光幕采用特殊的防爆材料和结构设计,能够有效防止内部火花或高温引发外部爆炸性气体或粉尘的爆炸。
高可靠性:产品品质过硬,性能稳定,通过CE认证和欧盟四级安全认证,确保在恶劣环境中的可靠运行。
多种抗震措施:具有良好的抗震性能,能够在振动环境中稳定工作。
抗干扰能力强:采用SMT贴片设计,抗光、电磁干扰能力强,确保信号传输的稳定性。
多种输出类型:提供NPN、PNP、继电器、开关量等多种输出信号,满足不同设备的接口需求。
安装方式多样:支持多种安装方式,如L型侧面安装、L型上下安装、钢管支架方式等,适应不同的安装环境。
自检功能完善:具有完善的自检功能,能够实时监测设备状态,确保安全运行。
四、应用场景
石化厂自动灌装线
在易燃液体灌装工位设置防爆光幕,防止人员误入时触发灌装阀关闭。
煤矿井下输送带转运站
保护巡检人员接近高速运转皮带时自动停机。
粉尘密集型生产车间
如铝粉研磨、饲料加工车间,防止粉尘云环境下机械伤人事故。
防爆机器人工作站
在AGV、机械臂周围建立安全边界,实现人机协同作业。
LNG储罐区自动阀门控制区
对维护人员接近高压阀门时提供准入监控与设备锁定。
防爆光栅光幕不仅是安全防护的“电子围栏”,更是连接人与高危设备之间的“智能守护者”。在智能制造与无人化趋势加速推进的背景下,其在保障人员安全、提升系统柔性、满足合规要求方面发挥着不可替代的作用。
