石化行业高防爆智能监控系统技术方案

本发明专利技术提供了石化行业高防爆智能监控系统，包括防爆监测装置、通信网络和防爆监控平台，防爆监测装置通过通信网络与防爆监控平台相连接；所述的防爆监测装置包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点用于对防爆监测区域进行监测，获取爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点，进而由汇聚节点汇聚爆炸危险指标传感数据并通过通信网络将汇聚的爆炸危险指标传感数据传送至防爆监控平台。本发明专利技术采用无线传感器网络技术实现了石化行业高防爆监控。

High explosion-proof intelligent monitoring and control system in petrochemical industry

The invention provides high explosion-proof intelligent monitoring system in the petrochemical industry, including explosion-proof monitoring device, communication network and explosion-proof monitoring platform. The explosion-proof monitoring device is connected with the explosion-proof monitoring platform through a communication network. The explosion-proof monitoring device includes sensor nodes and converging nodes, and the sensor nodes are used in the explosion proof monitoring area. The field is monitored, the sensing data of the explosion hazard index is obtained and the sensing data of the explosion hazard index sensor is sent to the convergence node, and then the sensor data of the explosion hazard index is gathered by the converging node and transmitted to the explosion-proof monitoring platform through the communication network. The invention uses wireless sensor network technology to realize high explosion-proof monitoring in petrochemical industry.

【技术实现步骤摘要】
石化行业高防爆智能监控系统
本专利技术涉及防爆监控
，具体涉及石化行业高防爆智能监控系统。
技术介绍
石油石化行业的生产线长、涉及面广，石化生产过程中使用的物料绝大多数属于易燃易爆或有毒物质，一旦泄露，容易形成爆炸性混合物而发生燃烧、爆炸事故，导致人员伤亡、物质损失、环境污染等；虽然目前石化行业对安全生产事故日益重视，并采取了一系列的措施，例如：安装储罐冷却水、安装流量计、控制阀、修建消防通道等，但现有的方案主要是1)基于摄像头的视频监控系统；2)基于传感器、总线或以太网的监测系统；3)基于传感器的无线监测、报警系统等；但是采油井一般分布较偏僻，范围广，且环境比较恶劣，上述的系统受到各种客观条件的限制，不能很好的满足油田的生产现状，主要表现为：成本高，投资大，供电不便，施工及维护困难等。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供石化行业高防爆智能监控系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了石化行业高防爆智能监控系统，包括防爆监测装置、通信网络和防爆监控平台，防爆监测装置通过通信网络与防爆监控平台相连接；所述的防爆监测装置包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点用于对防爆监测区域进行监测，获取爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点，进而由汇聚节点汇聚爆炸危险指标传感数据并通过通信网络将汇聚的爆炸危险指标传感数据传送至防爆监控平台。优选地，传感器节点包括传感器模块、数据处理模块、射频模块、防爆模块、声光报警模块和电源模块；电源模块与传感器模块、数据处理模块、射频模块相连接并为其供电，数据处理模块通过I/O接口与传感器模块、射频模块、防爆模块和报警模块相连接。可选地，所述的传感器模块为温度传感器、压力传感器和气敏传感器的其中一种或者一种以上的组合。可选地，所述的报警模块用于在任一传感器采集的数据超过指定的阈值时，向工作人员发出预警。可选地，所述的防爆监控平台由数据库服务器、应用服务器及客户端通过局域网连接构成。可选地，所述的通信网络为卫星通信网、互联网或移动通信网。可选地，所述的防爆模块包括前滤器、惰气压缩机、采用冷却水冷却的惰气冷却器、安全阀、后滤器、惰性气体压缩容器和电动阀门，前滤器与惰气压缩机相连，惰气压缩机与惰气冷却器相连，惰气冷却器有两个引出端，一个引出端与安全阀相连，另一个引出端与后滤器相连，后滤器与惰性压缩气体容器相连，电动阀门设置在惰性气体压缩容器的排气口上，电动阀门与外输管线相连。本专利技术的有益效果为：通过无线传感器网络技术，能够及时检测出泄露情况并通过防爆监测装置将采集到的爆炸危险指标传感数据发送给防爆监控平台，实现了防爆的无线实时监控，通过对爆炸危险指标传感数据的分析，能够便于工作人员在危险情况时执行关闭阀门，释放惰性气体等一系列措施，防止由于泄露而引发大火、爆炸等事故的发生。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1本专利技术一个实施例的石化行业高防爆智能监控系统的结构连接框图；图2是本专利技术一个实施例的防爆监控平台的结构连接框图。附图标记：防爆监测装置1、通信网络2、防爆监控平台3、数据库服务器10、应用服务器20、客户端30。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例提供了石化行业高防爆智能监控系统，包括防爆监测装置1、通信网络2和防爆监控平台3，防爆监测装置1通过通信网络2与防爆监控平台3相连接。所述的防爆监测装置1包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点用于对防爆监测区域进行监测，获取爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点，进而由汇聚节点汇聚爆炸危险指标传感数据并通过通信网络将汇聚的爆炸危险指标传感数据传送至防爆监控平台。其中，传感器节点或汇聚节点包括传感器模块、数据处理模块、射频模块、防爆模块、声光报警模块和电源模块；电源模块与传感器模块、数据处理模块、射频模块相连接并为其供电，数据处理模块通过I/O接口与传感器模块、射频模块、防爆模块和报警模块相连接。其中，所述的传感器模块为温度传感器、压力传感器和气敏传感器的其中一种或者一种以上的组合。在一个实施例中，所述的报警模块用于在任一传感器采集的数据超过指定的阈值时，向工作人员发出预警。在一个实施例中，如图2所示，防爆监控平台3由数据库服务器10、应用服务器20及客户端30通过局域网连接构成。在一个实施例中，所述的通信网络2为卫星通信网、互联网或移动通信网。在一个实施例中，所述的防爆模块为能够释放惰性气体的装置。可选地，防爆模块包括前滤器、惰气压缩机、采用冷却水冷却的惰气冷却器、安全阀、后滤器、惰性气体压缩容器和电动阀门，前滤器与惰气压缩机相连，惰气压缩机与惰气冷却器相连，惰气冷却器有两个引出端，一个引出端与安全阀相连，另一个引出端与后滤器相连，后滤器与惰性压缩气体容器相连，电动阀门设置在惰性气体压缩容器的排气口上，电动阀门与外输管线相连。本实施例对防爆模块的具体构造不作限定。本专利技术上述实施例，通过无线传感器网络技术，能够及时检测出泄露情况并通过防爆监测装置将采集到的爆炸危险指标传感数据发送给防爆监控平台，实现了防爆的无线实时监控，通过对爆炸危险指标传感数据的分析，能够便于工作人员在危险情况时执行关闭阀门，释放惰性气体等一系列措施，防止由于泄露而引发大火、爆炸等事故的发生。在一个实施例中，所述的传感器节点分为簇头节点和簇成员节点，簇成员节点用于采集爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至所属簇的簇头节点；簇头节点用于接收并处理簇成员发送的爆炸危险指标传感数据，还用于将处理后的爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点。在一个实施例中，簇头节点将处理后的爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点，具体包括：(1)初始阶段，设始发爆炸危险指标传感数据的簇头节点为源节点，源节点向汇聚节点发送多个路径请求消息，并接收汇聚节点根据路径请求消息生成并发送的路径反馈信息，其中，每个路径反馈信息包括一条从源节点到汇聚节点的路由路径信息；(2)源节点处理各路径反馈信息，获取多条从其到汇聚节点的路由路径，归入路径集合Q；(3)当源节点的单次发送的爆炸危险指标传感数据量低于设定的数据量阈值时，源节点从路径集合Q中随机选择一条路由路径进行传输，当源节点的单次发送的爆炸危险指标传感数据量高于设定的数据量阈值时，源节点对要发送的爆炸危险指标传感数据进行分割后分配给各路由路径进行传输，其中，路由路径i被分到的爆炸危险指标传感数据量为：式中，Wi为路由路径i被分到的爆炸危险指标传感数据量，W为需要传输到汇聚节点的总爆炸危险指标传感数据量，Pi-1为路由路径i中源节点的下一跳簇头节点的当前剩余能量，Pj-1为路径集合Q内的第j个路由路径中源节点的下一跳簇头节点的当前剩余能量，Pi-0为路由路径i中源节点的下一跳簇头节点的初始能量，Pj-0为路径集合Q内的第j个路由路径中源节点的下一跳簇头节点的当前剩余能量，Di为路由路径i的路径长度，Dj为路径集合Q内的第j个路由路径的路径长度。其中，源节点向汇聚节点发送路径请求消息，此时路径请求消息携带有该源节点的身份标识(ID)、当前剩余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，包括防爆监测装置、通信网络和防爆监控平台，防爆监测装置通过通信网络与防爆监控平台相连接；所述的防爆监测装置包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点用于对防爆监测区域进行监测，获取爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点，进而由汇聚节点汇聚爆炸危险指标传感数据并通过通信网络将汇聚的爆炸危险指标传感数据传送至防爆监控平台。

【技术特征摘要】
1.石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，包括防爆监测装置、通信网络和防爆监控平台，防爆监测装置通过通信网络与防爆监控平台相连接；所述的防爆监测装置包括传感器节点和汇聚节点，传感器节点用于对防爆监测区域进行监测，获取爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至汇聚节点，进而由汇聚节点汇聚爆炸危险指标传感数据并通过通信网络将汇聚的爆炸危险指标传感数据传送至防爆监控平台。2.根据权利要求1所述的石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，传感器节点包括传感器模块、数据处理模块、射频模块、防爆模块、声光报警模块和电源模块；电源模块与传感器模块、数据处理模块、射频模块相连接并为其供电，数据处理模块通过I/O接口与传感器模块、射频模块、防爆模块和报警模块相连接。3.根据权利要求2所述的石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，所述的传感器模块为温度传感器、压力传感器和气敏传感器的其中一种或者一种以上的组合。4.根据权利要求1-3任一项所述的石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，所述的防爆监控平台由数据库服务器、应用服务器及客户端通过局域网连接构成。5.根据权利要求1-3任一项所述的石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，所述的通信网络为卫星通信网、互联网或移动通信网。6.根据权利要求1所述的石化行业高防爆智能监控系统，其特征是，所述的传感器节点分为簇头节点和簇成员节点，簇成员节点用于采集爆炸危险指标传感数据并将爆炸危险指标传感数据发送至所属簇的簇头节点；簇头节点用于接收并...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄信文，
申请(专利权)人：深圳市鑫汇达机械设计有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44