【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业预警，具体为基于物联网工业自动预警系统。
技术介绍
1、随着工业自动化和信息化技术的飞速发展，工业生产过程的安全性和效率性得到了显著提升。然而，工业环境中潜在的安全风险和突发事件的不确定性仍然对人员安全和生产连续性构成严重威胁。传统的工业监控系统多依赖于人工巡检和定期维护，这不仅效率低下，而且难以实时响应和处理突发事件。
2、为了解决这些问题，物联网（internet of things, iot）技术被引入工业监控领域，形成了基于物联网的工业自动预警系统。物联网技术通过传感器网络、通信技术和数据处理平台的集成，实现了对工业环境的实时监控和智能分析。这些系统能够自动识别异常情况，预测潜在风险，并在必要时自动发出预警信号，从而大大提高了工业生产的安全性和可靠性。
3、然而，现有的物联网工业自动预警系统在实际应用中大多采用针对性的预警，一台设备或一个节点进行单独预警，并且在工业环境中的监测节点位置部署上较为随意，对整个工业环境覆盖存在重叠或覆盖不到位的情况，并在预警时无法根据不同的应急部分择优选择，影响整个预警流程的效率，因此，设计一种基于物联网工业自动预警系统。
4、为了解决上述缺陷，现提供技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有的物联网工业自动预警系统在实际应用中大多采用针对性的预警，一台设备或一个节点进行单独预警，并且在工业环境中的监测节点位置部署上较为随意，对整个工业环境覆盖存在重叠或覆盖不到位的情况的问题
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、基于物联网工业自动预警系统，包括：
4、点位部署模块，用于对工业环境中关键位置进行传感器节点位置的部署；具体步骤如下：
5、工业环境的关键位置选择首先对监测位置进行初步筛选后，然后对初步筛选的若干个监测位置进行优先级确定，最终确定多个传感器节点的位置；
6、其中对监测位置的初步筛选具体过程如下：
7、获取工业区域中历史事故数据，解析每个历史事故的发生地点，再获取工业区域内的关键设备，对每个关键设备的地点进行获取，选取历史事故发生地点与关键设备的地点及重合位置作为多个初步筛选的监测位置；
8、对初步筛选的若干个监测位置进行优先级确定的具体过程如下：
9、首先对监测位置的影响参数进行获取，其中影响参数包括安全与风险管理参数、监测与数据需求参数、通信与网络性能参数及能源与维护参数，并通过以上影响参数分别分析得到安风值afz、监需值jxz、信性值xxz及能维值nwz，归一化处理后代入以下公式：
10、以得到优级值yjz，式中分别为安风值、监需值、信性值及能维值的预设权重系数；
11、初步筛选的所有监测位置计算得到的优级值按照大小进行排序，并统计预设的监测位置部署指标，当初步筛选的所有监测位置数量大于预设的监测位置部署指标，则按照优级值大小进行择大选择，筛除优级值较小的监测位置，从而确定所有传感器节点的位置；当初步筛选的所有监测位置数量小于预设的监测位置部署指标时，则将初步筛选的所有监测位置均确定为传感器节点部署位置；
12、点位优化模块，用于对部署的传感器节点位置进行优化；
13、适配模块，用于根据传感器节点监测需求配置相对应的传感器；
14、综合处理模块，用于对不同的传感器节点上传的数据进行集中处理；
15、预警模块，用于根据传感器节点的预警数据择优选择通知对象实现预警。
16、进一步的，所述点位部署模块通过影响参数分别分析得到安风值afz、监需值jxz、信性值xxz及能维值nwz的具体过程如下：
17、影响参数中安全与风险管理参数：通过对风险等级、设备重要性、人员密集度及历史事故数据进行分析；其中风险等级通过对监测位置的潜在危险严重性和发生概率进行评估，将评估的危险严重性赋予1-10的评分，发生概率赋予0-1的百分比，归一化处理后，将危险严重性评分与发生概率相乘以得到风级值fjz；
18、设备重要性通过判断该监测位置是否存在设备，当存在设备时，则通过采集设备的平均故障间隔时间、利用率、平均生产量及停机成本，其中平均故障间隔时间通过设备历史数据中获取设备在两次故障之间的平均运行时间；
19、利用率为设备在生产过程中的实际运行时间与计划运行时间的比例；
20、平均生产量通过统计设备在单位时间内的生产力；
21、停机成本通过统计设备停机后导致的直接成本和间接成本，包括生产损失及延误交货罚款，并将计算经济损失之和，记为停成值；
22、再将得到的平均故障间隔时间、利用率、平均生产量及停成值分别标定为pg、ll、cl及tb，归一化处理后代入以下公式：
23、以得到设重值szz；当监测位置不存在设备时，则对应设重值为0；
24、人员密度通过以该监测位置中心位置作为圆心，预设距离为半径，形成一个圆形区域，并统计该圆形区域的工作人员数量，并将该圆形区域的总面积除以工作人员数量以得到平密值pmz；
25、历史事故数据通过对该监测位置历史发生事故的数量进行统计，并分析每次发生事故所造成的经济损失，计算每次发生事故的经济损失均值，记为事故值sgz；
26、再分别将分析得到的风级值fjz、设重值szz、平密值pmz及事故值sgz归一化处理后代入以下公式：
27、以得到安风值afz；
28、监测与数据需求参数：通过对环境监测需求及数据采集频率进行分析；其中环境监测需求通过对不同类型进行评级，并根据每个类型的评级赋予1-20的监测需求度评分，再判断监测位置所属的类型，确定该监测区域的监测需求度评分，记为类评值；
29、数据采集频率根据该监测位置的采集频率需求进行设置，并记为采频值；
30、将得到的类评值与采频值归一化处理后分别与常数k和i相乘，并求和以得到监需值jxz；
31、通信与网络性能参数：通过采集监测位置的无线信号强度、信噪比、无线网络延迟及有线连接损耗，其中有线连接损耗通过对监测位置安装有线网络所需的经济预算，并记为连损值；
32、再将得到的无线信号强度、信噪比、无线网络延迟及连损值归一化处理后将无线信号强度作为底圆半径建立底圆，将信噪比与无线信号强度之和作为高建立圆柱体，并选取圆柱体的质心作为顶点，无线网络延迟与连损值之和作为高，建立横向的圆锥体，再以该圆锥体对圆柱体进行切割，计算剩余异形体体积，记为信性值xxz；
33、能源与维护参数：首先通过对监测位置的接电便易程度进行评价，并赋予1-100的评分，记为电易值；
34、再分析该监测位置物理维护的可达性，并对物理可达性赋予1-10的评分，记为可达值；
35、再将得到的电易值和可达值归一化处理后进行求和，以得到能维值nwz。...
【技术保护点】
1.基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述点位优化模块对部署的传感器节点位置进行优化的具体操作步骤如下：
3.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述适配模块根据传感器节点监测需求配置相对应的传感器的具体操作步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述综合处理模块对不同的传感器节点上传的数据进行集中处理的具体操作步骤如下：
5.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述预警模块根据传感器节点的预警数据择优选择通知对象实现预警的具体操作步骤如下：
6.根据权利要求5所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述预警模块根据相关应急部门的相关参数分别分析得到距判值jp、响应值xy、经历值jl及负载值fz的过程如下：
【技术特征摘要】
1.基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述点位优化模块对部署的传感器节点位置进行优化的具体操作步骤如下：
3.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，所述适配模块根据传感器节点监测需求配置相对应的传感器的具体操作步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于物联网工业自动预警系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝立洪，陈永兴，
申请(专利权)人：福建智联万物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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