一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统及方法，包括：数据采集模块，用于基于若干传感器采集工艺数据；单片机主控模块，用于对所述工艺数据进行分析处理；显示操作模块，用于实时显示处理后的工艺数据以及外接设备的工况信息；通信模块，用于将所述处理后的工艺数据上传至终端平台；异变报警模块，用于对所述处理后的工艺数据进行实时监测，当所述处理后的工艺数据超出预设初值范围后进行预警并上传至终端平台。本发明专利技术数据采集系统结构简单、体积小、安装简单、成本低、灵敏度高、运行速度快、性能高，能够适用于多传感器实时采集接收数据、显示结果和异常情况报警。显示结果和异常情况报警。显示结果和异常情况报警。

【技术实现步骤摘要】
一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统及方法


[0001]本专利技术属于多传感器数据采集
，特别是涉及一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，对化工反应数据采集控制要求越来越高，要求安装不同传感器感知监测不同反应数据已经成为石化工业数字化转型过程的一种广泛需求。由于石油化工生产的环境多样性和过程复杂性，多个传感器组成传感器网络，其远程监控与数据采集过程，急切需要建立一种简捷、高效的多传感器数据采集平台，以便实现多源异构数据的分析、融合与决策支持。
[0003]具体的，作为化工生产中关键设备的反应釜，是用于物理或化学反应的容器，广泛用于石油、化工、医药和食品等领域。在反应釜生产过程中，需要根据不同工艺条件需求对反应釜工况进行结构装置设计与参数配置，以及对温度、压力、液位、流量、力学控制、反应物浓度等重要参数进行严格调控。为此，需要通过对反应釜多种不同类型传感器(例如温度、压力、流量、液位等传感器)进行远程数据采集，并传输至监控中心进行数据处理分析，以便实现对反应釜加热、蒸发、冷却等进行调控。依据反应釜工艺条件要求设计合理可靠的数据采集系统，以满足日益发展的化工生产需要，具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种反应釜多传感器数据采集与异变监控的系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种反应釜多传感器数据采集与异变监控的系统，包括：
[0006]数据采集模块，用于基于若干传感器采集工艺数据；
[0007]单片机主控模块，与所述数据采集模块连接，用于对所述工艺数据进行分析处理，获得处理后的工艺数据；
[0008]显示操作模块，与所述单片机主控模块连接，用于实时显示所述处理后的工艺数据以及外接设备的工况信息；
[0009]通信模块，与所述单片机主控模块连接，用于将所述处理后的工艺数据上传至终端平台；
[0010]异变报警模块，与所述单片机主控模块连接，用于基于所述处理后的工艺数据进行反应釜状态实时监测，当所述处理后的工艺数据超出预设初值范围后进行预警并上传至终端平台。
[0011]优选地，所述数据采集模块包括：
[0012]传感器单元，用于基于温度传感器、压力传感器、液位传感器采集工艺数据；
[0013]数据转换单元，用于基于ADC转换电路对所述工艺数据进行数据转换，获得转换后
的工艺数据。
[0014]优选地，所述单片机主控模块包括：
[0015]数据处理单元，用于对转换后的工艺数据进行分析处理，获得处理后的工艺数据；
[0016]数据传输单元，用于将所述处理后的工艺数据上传到所述显示操作模块。
[0017]优选地，所述单片机主控模块，采用定时中断循环扫描的方式显示数据结果。
[0018]优选地，所述异变报警模块包括：
[0019]数据监测单元，基于所述处理后的工艺数据，进行量值门限比对和量值增/减幅值比对，实现反应釜状态异常变化的实时监测；
[0020]蜂鸣报警器，用于当所述处理后的工艺数据超出预设初值范围后进行预警并上传至终端平台。
[0021]优选地，所述反应釜多传感器数据采集与异变报警系统还包括接口模块，所述接口模块包括：
[0022]RS232通信接口，用于连接所述单片机主控模块与所述显示操作模块；
[0023]RS485通信接口，用于连接所述单片机主控模块与外接设备；
[0024]type
‑
a接口，用于连接所述单片机主控模块与所述通信模块；
[0025]SPI串行外设接口，用于连接所述单片机主控模块与WIFI模组。
[0026]本专利技术还提供一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的方法，包括以下步骤：
[0027]基于若干传感器采集工艺数据并进行数据转换，获得转换后的工艺数据；
[0028]对所述转换后的工艺数据进行分析处理，并与量值门限比对和与量值增/减幅比对，进行异变监测；
[0029]若处理后的工艺数据在预设范围之内，则继续进行数据采集；若处理后的工艺数据超出量值预设范围，或者处理后的工艺数据的变化幅度超出增量变化预设范围，则进行预警。
[0030]优选地，基于若干传感器采集工艺数据的过程遵循单总线通信协议。
[0031]优选地，对所述转换后的工艺数据进行分析处理的过程包括，基于单片机通过时序写入和读出转换后的工艺数据，对所述转换后的工艺数据进行处理的操作包括发布初始化命令、等待应答脉冲、发送指令机、数据合并计算。
[0032]本专利技术的技术效果为：
[0033]本专利技术数据采集系统结构简单、体积小、安装简单、成本低、灵敏度高、运行速度快、性能高，能够适用于多传感器实时采集接收数据并在线显示采样结果，以及报警显示异常变化情况。
[0034]本专利技术能够扩展连接外围设备，依据石油化工等领域需求设定量值及增减变化幅度等变化范围，达到监测异常和安全报警效果，利用液晶数据显示界面进行可视化分析处理，达到反应釜生产过程实况监控的目标。
附图说明
[0035]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0036]图1为本专利技术实施例中的数据采集与异变报警的系统架构设计示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例中的数据采集、传输、处理和显示部分流程示意图；
[0038]图3为本专利技术实施例中的单片机引脚示意图；
[0039]图4为本专利技术实施例中的报警电路图；
[0040]图5为本专利技术实施例中的数据采集与异变报警的方法流程示意图。
具体实施方式
[0041]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0042]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0043]实施例一
[0044]如图1
‑
5所示，本实施例中提供一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统，包括：
[0045]单片机主控模块、显示操作模块、通信模块、数据采集模块、异变报警模块，结构关系如图1所示。其中，单片机主控模块通过RS232通信接口与显示操作模块连接、通过RS485总线接口与数据采集模块连接、通过RS485与通信模块连接和CAN及外围设备对接，实现采样数据读取与传输；单片机主控模块能够将采集数据通过WIFI/5G或有线网络上传至与采集系统连接的终端平台，根据预先编写的程序进行数据分析计算。与单片机主控模块链接的数据采集模块，其ADC转换电路连接有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于基于若干传感器采集工艺数据；单片机主控模块，与所述数据采集模块连接，用于对所述工艺数据进行分析处理，获得处理后的工艺数据；显示操作模块，与所述单片机主控模块连接，用于实时显示所述处理后的工艺数据以及外接设备的工况信息；通信模块，与所述单片机主控模块连接，用于将所述处理后的工艺数据上传至终端平台；异变报警模块，与所述单片机主控模块连接，用于基于所述处理后的工艺数据进行反应釜状态实时监测，当所述处理后的工艺数据超出预设初值范围后进行预警并上传至终端平台。2.根据权利要求1所述的反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：传感器单元，用于基于温度传感器、压力传感器、液位传感器采集工艺数据；数据转换单元，用于基于ADC转换电路对所述工艺数据进行数据转换，获得转换后的工艺数据。3.根据权利要求1所述的反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统，其特征在于，所述单片机主控模块包括：数据处理单元，用于对转换后的工艺数据进行分析处理，获得处理后的工艺数据；数据传输单元，用于将所述处理后的工艺数据上传到所述显示操作模块。4.根据权利要求1所述的反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统，其特征在于，所述单片机主控模块，采用定时中断循环扫描的方式显示数据结果。5.根据权利要求1所述的反应釜多传感器数据采集与异变报警的系统，其特征在于，所述异变报警模块包括：数据监测单元，基于所述处理后的工艺数据，进行量值门限比对和量值增/减幅值比对，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡绍林，杨月婷，蔡卓滔，文成林，陈金鹏，郭其量，柯烨，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：