[發(fā)明專利]基于無線傳感網(wǎng)絡的化工設備監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210173330.5
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114677472A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)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(quán)）人: 湖南化工職業(yè)技術(shù)學院（湖南工業(yè)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

本發(fā)明公開了基于無線傳感網(wǎng)絡的化工設備監(jiān)控系統(tǒng)，屬于無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)領(lǐng)域；解決現(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)絡的監(jiān)控平臺無法及時監(jiān)控到化工設備的錯誤工序，進而導致出現(xiàn)故障；現(xiàn)有的攝像裝置無法及時定位到故障設備部件，在化工設備離線定期檢測中也無法有效檢測出，從而導致無法及時進行化工事故的預警與排除管理的問題；本發(fā)明根據(jù)圖像數(shù)據(jù)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，根據(jù)分布式傳感器數(shù)據(jù)對化工設備的運行狀態(tài)參數(shù)進行分析，獲取狀態(tài)安全標簽；將錯誤工序坐標或者額定運行數(shù)據(jù)閾值發(fā)送至安全分析模塊，發(fā)出運行安全預警；使得化工設備自動化運行，降低了化工故障的發(fā)生效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)領(lǐng)域，具體是基于無線傳感網(wǎng)絡的化工設備監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

化工設備運行時處于高溫、高壓或有強腐蝕性的物化反應狀態(tài)，對流程型的工業(yè)生產(chǎn)設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測及對故障的即時綜合監(jiān)測分析是保證流程工業(yè)生產(chǎn)安全和順利進行的重要方式；若發(fā)生事故，需及時對監(jiān)測的化工設備運行狀態(tài)進行分析，并安排工作人員了解故障情況進行維修；

現(xiàn)有技術(shù)通過有線通信線纜多個節(jié)點的布置在會占用園區(qū)較大的面積資源，且現(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)絡的監(jiān)控平臺無法及時監(jiān)控到化工設備的錯誤工序，進而導致出現(xiàn)故障；現(xiàn)有的攝像裝置無法及時定位到故障設備部件，在化工設備離線定期檢測中也無法有效檢測出，從而導致無法及時進行化工事故的預警與排除管理。為此，我們提出了基于無線傳感網(wǎng)絡的化工設備監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出基于無線傳感網(wǎng)絡的化工設備監(jiān)控系統(tǒng)，通過圖像數(shù)據(jù)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，根據(jù)分布式傳感器數(shù)據(jù)對化工設備的運行狀態(tài)參數(shù)進行分析，獲取狀態(tài)安全標簽；將錯誤工序坐標或者額定運行數(shù)據(jù)閾值發(fā)送至安全分析模塊，發(fā)出運行安全預警；使得化工設備自動化運行，降低了化工故障的發(fā)生效率。

為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例提出基于無線傳感網(wǎng)絡的化工設備監(jiān)控系統(tǒng)，包括：

運行監(jiān)控模塊：用于實時監(jiān)控化工設備的運行啟動狀態(tài)，采集實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并發(fā)送至運行分析模塊；其中，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括圖像數(shù)據(jù)和分布式傳感器數(shù)據(jù)；

運行分析模塊：用于建立化工設備運行監(jiān)測模型，化工設備運行監(jiān)測模型內(nèi)包括分布式傳感器、攝像裝置和坐標單元，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)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(jù)分布式傳感器數(shù)據(jù)對化工設備的運行狀態(tài)參數(shù)進行分析，獲取狀態(tài)安全標簽；分布式傳感器數(shù)據(jù)包括工作介質(zhì)溫度、設備自身發(fā)熱溫度、環(huán)境溫度、工作壓力、設備振動；

安全分析模塊：用于將狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入至狀態(tài)評估模型中，并將狀態(tài)安全標簽經(jīng)智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送至實驗人員的手機終端上，對化工設備提供狀態(tài)安全預警。

進一步地，建立化工設備運行監(jiān)測模型的方法，包括：

獲取化工園區(qū)設備建筑圖和設備安全操作指導手冊，根據(jù)獲取的化工園區(qū)建筑圖建立三維模型，根據(jù)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(qū)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(qū)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(jiān)測模型；

依據(jù)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。

進一步地，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)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(jiān)測到化工設備開始啟動工序后開始實時采集圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)實時渲染到化工設備運行監(jiān)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；