危険な産業施設に危険区域通信システムを導入することは、大きな技術的課題です。導入を成功させるためには、正確な危険度評価、既存の産業ネットワークとのシームレスな統合、そして予算とコストの厳格な管理が必要です。
このブログでは、危険区域通信システムにおいて最も重要な点について早速解説していきます。
- 異なるコンプライアンス基準
- 用途に基づいた製品選定ルール
- 既存の通信システムの統合方法
- 費用対効果の高い長期ライフサイクルを維持するための戦略
危険有害性情報伝達に関する規制および基準
機密区域向けの通信機器の購入には、国際的および地域的な認証枠組みを厳格に遵守する必要がある。
ATEX、IECEx、およびNEC
ATEX は欧州連合内の爆発性雰囲気に対する義務的な規制枠組みであり、 IECEx IEC規格に基づいた、世界的に認められた認証制度を提供します。
北米では、 National Electrical Code（NEC） クラス分けと区分制度を規定する。
グローバルプロジェクトにおいては、複数の国際拠点におけるコンプライアンスを簡素化できるため、IECExを強く推奨します。調達仕様書を作成する際には、エンジニアは各拠点の要件を正確に把握する必要があります。
- ゾーン0 / クラスI、ディビジョン1： 継続的な危険環境。カテゴリー1／防爆型（Ex ia）の機器が必要です。
- ゾーン1 / クラスI、ディビジョン1： 断続的に危険が存在する。カテゴリー2 / Ex db、Ex ib、またはEx eの防爆機器が必要。
- ゾーン2 / クラスI、ディビジョン2： 異常な危険物の存在。カテゴリー3 / Ex ic、Ex nAの機器が必要です。
IPレーティングの重要な役割（NEMA）
ATEXおよびIECExは、機器が発火源とならないことを証明する規格ですが、IP（侵入保護）規格は、機器が過酷な環境に耐えられることを保証するものです。船舶、海上石油掘削施設、化学プラントなどでは、通信システムは高圧洗浄、腐食性の高い粉塵、極端な気象条件にさらされます。
調達仕様書を作成する際、技術者は危険物分類に加えて、厳格な環境評価基準を義務付けなければならない。
- IP66（NEMA 4X）： 強力な水流や荒波から保護します。これは、屋外の産業施設や、日常的に化学洗浄が行われる場所における最低限の基準です。
- IP67 / IP68: 一時的または継続的な水中浸水に対する保護性能を備えており、過酷な海洋環境や鉱山用途に最適です。
技術仕様：防爆型（Ex d）対本質安全防爆型（Ex i）
機器を選定する際、エンジニアは機械的な封じ込めとエネルギー制限のどちらかを選択しなければなりません。この決定は、設置コスト、配線インフラ、そして将来の保守手順に直接影響を与えます。
機械的封じ込め（防爆型／Ex d）
防爆型（Ex d） これらの装置は、内部爆発を封じ込め、漏れ出るガスを冷却するために、頑丈な筐体を採用しています。これらの装置は重量があるため、多くの場合、頑丈な取り付け金具と専用の電線管またはケーブルグランドが必要となります。
これらは非常に耐久性に優れていますが、運用上の大きな注意点があります。メンテナンスを行うには機器の電源を切る必要があり、筐体を開ける前に「高温作業」またはガス作業の許可証を取得しなければなりません。
エネルギー制限（本質安全防爆構造／Ex i）
本質安全防爆構造（Ex i） 本質安全防爆機器は、内部の電気エネルギーと熱エネルギーを、特定のガス混合物に引火しないレベルに制限します。本質安全防爆機器の最大の運用上の利点は、稼働中の機器でもメンテナンスが可能であることです。技術者は、回路の電源を切ったり、ガス抜き許可を取得したりすることなく、ホットスワップ、校正、トラブルシューティングを実行できるため、メンテナンスによるダウンタイムを大幅に短縮できます。
さまざまな状況に応じた機器の選定
通信アーキテクチャを構成する各コンポーネントは、産業環境に耐えうる特定の技術パラメータを満たす必要があります。以下に、コアデバイスの調達における重要な考慮事項を示します。
産業用VoIPおよびアナログ電話
防爆型電話機 現場と制御室間の直接音声リンクの基盤となる役割を果たす。これらの機器を選定する際には、エンジニアはATEX/IECEx認証だけでなく、それ以外の点も考慮する必要がある。
- ハウジングと耐久性: 頑丈な筐体を探す 耐候性評価 化学洗浄に耐えるためには、IP66以上の防水性能が必要です。
- オーディオ性能： 騒音の多い環境では、着信を逃さないように、ノイズキャンセリング機能付きの受話器や、大音量の着信音、または視覚的に点滅するビーコンが必要となる。
- ネットワークプロトコル： ネイティブSIP互換性は、インフラストラクチャの近代化にとって非常に重要であり、不便なアナログゲートウェイを介さずにPBXシステムとの直接統合を可能にします。
公共放送および一般警報（PAGA）システム
効果的な パブリックアドレスシステム これは、危険区域における緊急時の手順や日常的な運用ページングにとって不可欠であり、エンドポイント、スピーカー、中央サーバーからなるシステム全体を備えています。
- 音響と映像の報道： スピーカーは機械の騒音の中でも聞こえる必要があるため、高出力の Ex d ホーン スピーカーが標準です。さらに、音声だけでは不十分な超高騒音エリア (90～100dB を超える) では、これらのシステムは ATEX 認証済みの防爆機器と組み合わせる必要があります。 視覚的に点滅するビーコン （ストロボライト）は、警報音が聞こえない場合でも確実に視認されるようにするためのものです。
- マルチゾーンIPブロードキャスト： IPベースのPAGAネットワークにより、制御室はマルチゾーンページングを実行できます。これは、施設全体にパニックを引き起こすのではなく、工場の影響を受けるセクターのみに特定の緊急音や音声メッセージをブロードキャストするものです。
- システム冗長性: 安全性が極めて重要な用途においては、アンプやネットワークコントローラにおける単一障害点を排除するため、調達仕様書にA+B冗長構成を義務付けるべきである。
緊急インターホン呼び出しステーションおよび集合場所
頑丈な 緊急インターホン呼び出しステーション これらは主要な通路沿い、危険物の近く、指定された集合場所に設置され、事故発生時の即時通報手段として機能します。危機時に真に効果を発揮するためには、特定の工学的特徴が必要です。
- ハンズフリー＆ワンタッチ操作： 緊急時には、作業員が負傷したり、重い個人用保護具（手袋、防じんマスクなど）を着用している可能性があります。端末には、大型で照明付きのワンタッチSOSボタンを備え、ハンズフリーの全二重通信に対応している必要があります。
- オーディオ処理: 管制室のオペレーターが機械の轟音の中でも呼び出し相手の声をはっきりと聞き取れるようにするためには、インターホンには高度な音響エコーキャンセレーション（AEC）と背景雑音低減技術が搭載されていなければならない。
- 自己監視: 最新のSIP緊急端末を利用することで、障害の自動監視が可能になります。端末がネットワーク接続や電源を失った場合、中央制御システムに即座に通知されるため、必要な時に端末が使えなくなるという事態を防ぐことができます。
腐食環境に適した材料選定
前述のとおり、IP規格は機器が過酷な環境に耐える能力を評価するものです。このような能力を適切に確保するためには、周囲の化学的または環境的条件に耐えられる筐体およびハウジング材料が不可欠です。
調達チームとエンジニアリングチームは、設置場所の極端な環境条件に合わせて、住宅用資材を選定する必要がある。
- 銅を含まないアルミニウム（ダイキャスト）： ほとんどの陸上石油化学プラントや製油所で標準的に採用されている素材です。高い耐久性、効果的な放熱性、そしてコスト効率のバランスに優れています。ただし、局所的な腐食を防ぐため、アルミニウム表面には耐紫外線性に優れた高耐久性エポキシ粉体塗装を施す必要があります。
- 316L ステンレス鋼: 洋上プラットフォーム（FPSO、掘削リグ）や重化学処理施設に最適な選択肢です。316Lは、塩水噴霧腐食や腐食性の高い工業用化学物質に対する優れた耐性を備えています。
- ガラス繊維強化プラスチック（GRP / SMC）： 酸性度の高い環境や、非導電性・帯電防止性の筐体が必要な場所に最適です。GRPは軽量で錆びにくく、幅広い化学物質に対する耐性も高いため、特定のEx i（本質安全防爆）端子や軽工業地帯における金属製筐体の優れた代替品となります。
プロセス設備向けシステム統合およびネットワークアーキテクチャ
ITおよびI&Cエンジニアは、厳格な基準を維持しながら、レガシーインフラストラクチャと最新のIPネットワークを橋渡しするという課題に直面しています。 ネットワークの信頼性.
IPへの移行と高可用性の確保
現代の施設では、音声通信を産業用イーサネットバックボーンに移行しつつあります。危険区域では光ファイバーケーブルの使用が強く推奨されます。光ファイバーは電流を流さないため、火花発生のリスクを排除しつつ、長距離配線にも対応できます。
これらは安全性が極めて重要なシステムであるため、調達仕様では冗長なネットワークトポロジー（リングアーキテクチャなど）と堅牢なUPSバッテリーバックアップを義務付ける必要があります。
DCSおよびF&Gシステムとの統合
安全性を最大限に高めるため、通信エンドポイントは分散制御システム（DCS）および火災・ガス検知（F&G）パネルと直接統合されるべきである。
ドライ接点または産業用プロトコルを利用することで、F&GシステムからのアラームはPAGAシステムを介して事前に録音された避難放送を自動的にトリガーし、 消火対策 および従業員の安全に関する手順。
危険区域コミュニケーションチェックリスト
次回の調達仕様書または提案依頼書（RFP）を作成する際には、この技術チェックリストをご活用ください。
- 地域分類の確認： 正確なゾーン（0/1/2）またはクラス/区分と、特定のガスグループ（例：IIB、IIC）を特定してください。
- 認証を確認する： 対象となる設置場所に適した、有効なATEX、IECEx、または地域相当の規格が必要です。
- 環境極端現象を定義する： 必要なIP規格（IP66/IP67）、動作温度範囲、および耐腐食性材料（例：316Lステンレス鋼、GRP）を指定してください。
- 音響要件： 必要なスピーカー出力やノイズキャンセリングマイク技術を規定するために、周囲の騒音レベル（dB）を記録してください。
- ネットワークの相互運用性: 必要なプロトコル（例：SIP 2.0、PoEサポート）とPBX/DCSとの互換性を明確に記載してください。
- 取り付けアクセサリを確認してください： ケーブルグランドやその他の付属品も、本体機器と同様の規制基準を遵守しなければならない。
- ベンダーSLA： MTBF（平均故障間隔）、保証条件、および長期スペアパーツ保証に関する資料を請求してください。
Joiwo：認定通信機器メーカーでプロジェクトを安全に
危険環境向け通信機器の調達には、厳格な安全基準への準拠と複雑なIT統合のバランスを取ることが求められます。こうした要求に応えるには、実績がすべてを物語るパートナーが必要です。
Joiwoの製品には、防爆電話、SIP対応インターホン、統合PAGAシステムなどがあります。また、幅広いコンプライアンス認証を取得しており、 ATEX、UL、CE、FCC、CCC、RoHS、およびCNEX厳格な IP65、IP67、IP68 耐候性評価。
さらに、当社の製造プロセスは完全に認証されています ISO9001、ISO14001、ISO45001 当社は各種規格に準拠しており、防爆・防水通信機器の設計に関して複数の独占特許を保有しています。
当社のグローバル認証の全ポートフォリオはこちらをご覧ください。 or 今すぐ当社のエンジニアリングチームにお問い合わせください 次回のプロジェクトに向けて、完全準拠かつ費用対効果の高い通信アーキテクチャを設計します。
