[發明專利]基于無線傳感網絡的化工設備監控系統

在審

• 申請號: 202210173330.5
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114677472A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 周恒偉;周德鋒;蔡麗;崔媛;劉斯福;黃銀秀
• 申請（專利權）人: 湖南化工職業技術學院（湖南工業高級技工學校）
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣東省中源正拓專利代理事務所(普通合伙) 44748
• 代理人: 黨沖

1.基于無線傳感網絡的化工設備監控系統，其特征在于，包括：

運行監控模塊：用于實時監控化工設備的運行啟動狀態，采集實時監測數據并發送至運行分析模塊；其中，實時監測數據包括圖像數據和分布式傳感器數據；

運行分析模塊：用于建立化工設備運行監測模型，化工設備運行監測模型內包括分布式傳感器、攝像裝置和坐標單元，根據圖像數據中化工設備的運行流程影像模型進行特征點提取，獲取化工設備運行安全標簽；以及

根據分布式傳感器數據對化工設備的運行狀態參數進行分析，獲取狀態安全標簽；分布式傳感器數據包括工作介質溫度、設備自身發熱溫度、環境溫度、工作壓力、設備振動；

安全分析模塊：用于將狀態數據輸入至狀態評估模型中，并將狀態安全標簽經智能網關發送至實驗人員的手機終端上，對化工設備提供狀態安全預警。

2.根據權利要求1所述的基于無線傳感網絡的化工設備監控系統，其特征在于，建立化工設備運行監測模型的方法，包括：

獲取化工園區設備建筑圖和設備安全操作指導手冊，根據獲取的化工園區建筑圖建立三維模型，根據設備安全操作指導手冊將運行的化工設備繪制到化工園區的三維模型中，將當前的三維模型標記為設備模型，在化工設備中布設分布式傳感器，將布設的分布式傳感器繪制到設備模型中，建立化工園區的空間坐標系，并將建立的空間坐標系映射到設備模型，將當前的設備模型標記為化工設備運行監測模型；

依據設備安全操作指導手冊中運行的化工設備的三維模型為標準模型。

3.根據權利要求1所述的基于無線傳感網絡的化工設備監控系統，其特征在于，根據圖像數據中化工設備的運行流程影像模型進行特征點提取，獲取化工設備運行安全標簽，包括：

攝像裝置監測到化工設備開始啟動工序后開始實時采集圖像數據，并將圖像數據實時渲染到化工設備運行監測模型中；選取當前設備模型的運行流程影像與設備安全操作指導手冊中的標準模型進行比對，確定當前的標準運行工序及對應的特征點；

根據標準模型的特征點，對當前設備模型進行特征點提取；

若特征點匹配一致，則將安全運行標簽設置為0；否則，將安全運行標簽設置為1；表示當前化工設備運行操作錯誤，生成報警信號，獲取對應的攝像裝置序號，坐標單元將對應區域進行定位，并將其在化工設備運行監測模型中標記為錯誤工序坐標，將獲取的攝像裝置序號、錯誤工序坐標和報警信號發送給實驗人員。

4.根據權利要求3所述的基于無線傳感網絡的化工設備監控系統，其特征在于，所述設備安全操作指導手冊中存儲有化工設備啟動運行過程中標準運行工序的運行流程影像和對應的特征點；其中特征點表示為目標化工設備啟動及運行工序中的特征操作。

5.根據權利要求1所述的基于無線傳感網絡的化工設備監控系統，其特征在于，根據分布式傳感器數據對化工設備的運行狀態參數進行分析，獲取狀態安全標簽，包括：

提取分布式傳感器數據中的工作介質溫度、設備自身發熱溫度、環境溫度、工作壓力、設備振動；

獲取當前運行的化工設備的額定運行數據閾值，當傳感器數據處于額定運行數據閾值內，判斷化工設備運行正常，則將狀態安全標簽設置為0；否則，將狀態安全標簽設置為1。

6.根據權利要求1所述的基于無線傳感網絡的化工設備監控系統，其特征在于，對分布式傳感器數據進行幅值分析、頻譜分析，將反映化工設備運行狀態各種特征參數和圖譜整合成不同的狀態數據序列；

將狀態數據序列輸入至狀態評估模型獲取對應的狀態安全標簽；其中，狀態評估模型基于人工智能模型和標注訓練數據建立。