[發明專利]一種基于Zigbee石化企業火氣監控報警信息推送系統

在審

• 申請號: 201711133830.1
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109308788A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 孫健;王振;胡緒堯;楊靜怡
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G08B19/00
• 分類號: G08B19/00;H04L29/08;H04W4/12
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本發明公開了一種基于Zigbee石化企業火氣監控報警信息推送系統，具體涉及安全科學與安全設備研發技術領域。該基于Zigbee石化企業火氣監控報警信息推送系統，包括可燃氣體檢測單元、有毒氣體檢測單元和火災報警檢測單元，所述可燃氣體檢測單元、有毒氣體檢測單元和火災報警檢測單元內設有Zigbee通訊協議，可燃氣體檢測單元、有毒氣體檢測單元和火災報警檢測單元連接Zigbee協調器或路由器，Zigbee協調器或路由器的輸出端連接控制室DCS系統和數據設備終端。其解決了現有的石化企業的報警信息無法第一時間通知現場的外操作人員，容易引發安全事故的不足。

技術領域

本發明涉及安全科學與安全設備研發技術領域，具體涉及一種基于Zigbee石化企業火氣監控報警信息推送系統。

背景技術

石化企業是一個特殊的行業，其加工的原料、過程產物、以及產品、催化劑等都具有很大的風險性。石化裝置的特點就是高溫高壓、易燃易爆中間還伴有中毒的風險。因此石化行業通常在設計、建設的時間就會設計、安裝火氣報警系統。這主要包括火災報警設備、各種有毒有害氣體報警設備、可燃氣體監測報警設備。這些報警信息通過電纜傳輸到DCS系統。從工藝安全的角度，這樣的設置可以及時地發現泄漏。但是從人員安全的角度，這樣的報警系統第一時間通知的是在屋內的內操人員。而現場的外操及施工人員不能第一時間得到報警信息，容易發生人員傷亡事故。這種事故在石化系統中已經發生過多次。由于石化裝置是一個防爆區域，現在的作業人員不能攜帶手機等通訊設備。無法第一時間得到室內內操人家的報警信息。因此，建設火氣監控報警信息推送系統的建設就十分有必要，讓所有進入石化裝置現場的人員佩戴，第一時間得到火氣系統報警信息。

Zigbee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡。Zigbee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。Zigbee是一個由可多到65535個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，在整個網絡范圍內，每一個Zigbee網絡數傳模塊之間可以相互通信，每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。Zigbee是一種無線連接，可工作在2.4GHZ、868MHZ和915MHZ3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率，它的傳輸距離在10-75m的范圍內,但可以繼續增加。作為一種無線通信技術，Zigbee具有如下特點：

(1)低功耗:由于Zigbee的傳輸速率低,發射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式，功耗低,因此Zigbee設備非常省電。據估算，Zigbee設備僅靠兩節5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間,這是其它無線設備望塵莫及的。

(2)成本低：Zigbee模塊的初始成本在6美元左右，估計很快就能降到1.5—2.5美元,并且Zigbee協議是免專利費的。低成本對于Zigbee也是一個關鍵的因素。

(3)時延短:通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短，典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms,活動設備信道接入的時延為15ms。因此Zigbee技術適用于對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。

(4)網絡容量大：一個星型結構的Zigbee網絡最多可以容納254個從設備和一個主設備，一個區域內可以同時存在最多100個Zigbee網絡,而且網絡組成靈活。

(5)可靠:采取了碰撞避免策略，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避開了發送數據的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸模式，每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現問題可以進行重發。

(6)安全：Zigbee提供了基于循環冗余校驗(CRC)的數據包完整性檢查功能,支持鑒權和認證，采用了AES-128的加密算法，各個應用可以靈活確定其安全屬性。