[發明專利]一種用于硫化腐蝕產物自燃災害監測的邊緣計算網關

有效

• 申請號: 202111429794.X
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114006793B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 蔣軍成;卞海濤;朱智超;倪磊;王志榮;潘勇
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L67/12;H04L43/0823;H04L41/0631
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 張明昌

本發明提出的是一種用于硫化腐蝕產物自燃災害監測的邊緣計算網關，其結構包括現場傳感器網絡接口、中央處理單元、內部儲存與數據傳輸單元；其中，內部儲存與數據傳輸單元分別與現場傳感器網絡接口、中央處理單元相連接；所述中央處理單元內執行硫化腐蝕安全監測算法。本發明能夠對現場采集的不同類型數據進行處理、運算，利用深度學習算法對當前涉硫裝置的硫化腐蝕的自燃狀態得出初步判斷，并將數據傳輸給后方主控平臺，進而實現對現場參數的監控、提高系統診斷的實時性、提高現場決策程序的智能化水平、提高整個監測網絡的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種用于硫化腐蝕產物自燃災害監測的邊緣計算網關，屬于物聯網技術、邊緣計算技術領域。

背景技術

在石油化工領域，儲存、運輸或反應涉硫物料的過程中，硫元素會對諸如浮頂儲罐、輸油管道或反應釜等裝置造成一定程度的腐蝕；腐蝕形成的金屬硫化物在遇到空氣的情況下會迅速氧化，放出熱量形成潛在點火源，甚至造成涉硫裝置燃燒爆炸；為了能在危害發生初期及時識別風險，減輕此類事故的危害，對涉硫裝置應用在線狀態監控十分迫切。

目前對于涉硫裝置的安全監測，尤其是涉硫裝置內部硫化腐蝕的監測，主要針對二氧化硫濃度測量和溫度測量兩個指標；二氧化硫濃度測量可以顯示出當前硫化腐蝕的程度，溫度測量則是判斷是否已經出現異常熱源。

在生產過程中，常用監測設備即為二氧化硫傳感器（測量二氧化硫濃度）、壓力傳感器（測量帶壓裝置壓力）和熱電偶（測量溫度）；對于原油儲罐等的特殊裝置，通常安裝光纖光柵測溫系統或分布式光纖測溫系統等符合本質安全要求的監測設備。

目前布置分布式光纖測溫系統的應用中，主要還是利用閾值來進行火災報警；分布式光纖測溫系統可以提供光纖布置通道上大量連續的溫度數據，并且這些數據也具備空間相關性；這樣的數據并沒有被很好的利用；此外，由不同傳感器采集的不同類型的現場數據、不應該被孤立地處理和分析，應該結合多種傳感器信息對當前生產裝置進行狀態判斷及故障預警；同時，由于日照、降雨等自然因素對傳感器工作的影響，可能造成各種誤報警的情況發生，這給應急處置帶來了挑戰；由于引發誤報警的傳感器數據與異常狀態下的返回的傳感器數據較為相似，傳統的閾值判斷無法分清兩者之間的差別，所以需要引入深度學習算法進行輔助判斷，降低誤報警率。

網關設備作為網絡間的連接器，用于建立傳感器與主控平臺之間的連接，轉發生產過程現場產生的傳感器數據；但現有應用于安全監測的網關功能單一，不能進行數據處理、不能利用數據進行事故狀態判斷，數據由網關轉發后集中在控制中心平臺內處理，現場級別的決策沒有辦法運用針對性的診斷模型或者深度學習算法，監測控制平臺存在明顯的不足。

因此，需要一種具有邊緣計算功能的硫化腐蝕安全監控網關，對現場采集的不同類型數據進行處理、運算，利用高級診斷模型或者深度學習算法對當前涉硫裝置的硫化腐蝕的自燃狀態得出初步判斷，并將數據傳輸給后方主控平臺，進而實現對現場參數的監控、提高系統診斷的實時性、提高現場決策程序的智能化水平、提高整個監測網絡的可靠性。

發明內容

本發明提出的是一種用于硫化腐蝕產物自燃災害監測的邊緣計算網關，其目的是解決現有與涉硫裝置相關的監測監控平臺網關不具有數據處理和狀態判斷功能的問題。

本發明的技術解決方案：一種用于硫化腐蝕產物自燃災害監測的邊緣計算網關，其結構包括現場傳感器網絡接口、中央處理單元、內部儲存與數據傳輸單元；其中，內部儲存與數據傳輸單元分別與現場傳感器網絡接口、中央處理單元相連接；所述中央處理單元內執行硫化腐蝕安全監測算法。