CN109308746A - 一种基于物联网的石化企业智能巡检系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的石化企业智能巡检系统及方法，具体涉及智能巡检技术领域。该基于物联网的石化企业智能巡检系统，包括巡检装置、数据服务器、通讯网络基站和射频定位卡，巡检装置包括传感终端和智能移动平台，传感终端和智能移动平台之间通过蓝牙无线传输，巡检装置将监测的信号和读取的射频定位卡的数据传输至数据服务器，通讯网络基站为智能移动平台提供无线网络服务。传感终端集成有危害气体传感器、工业过程参数传感器、装置设备传感器、人员安全状态传感器和射频读卡模块。智能移动平台包括精确定位单元、移动通讯单元、液晶屏、人机接口和智能巡检软件。

Description

一种基于物联网的石化企业智能巡检系统及方法

技术领域

本发明涉及智能巡检技术领域，具体涉及一种基于物联网的石化企业智能巡检系统及方法。

背景技术

智能工厂是信息技术、传感技术、自动控制、物联网等技术在工业4.0时代的重要体现，通过物联网工具，实现工业生产过程全面透彻的感知、智能控制和执行，加强企业规范化管理、减少工作失误、提高工作效率，为安全生产提供决策参考。巡检作为感知的重要组成部分，其数据准确性直接影响了产品质量和人员设备安全。目前，石化生产企业现场巡检主要依赖于人工判别巡检。

传统的人工判别巡检根据企业安全生产巡检要求采取定时周期性巡检方式，通过纸质表格记录巡检结果，个别企业配置了巡检PDA，将巡检结果记录在PDA中，一个班次巡检完成后通过数据线将数据下载到电脑中记录、分析、存档。这种人工判别巡检方式巡检数据无法及时分析，全面了解装置设备的运行状态并且及时处理；并且无法量化考核巡检人员工作量，及时核实巡检人员是否按时、按巡检要求对装置设备巡检点进行巡检；现场巡检获取的温度、压力、液位、转速等工业参数，需要巡检人员人工判别该值是否处在合理范围，进而确定设备是否正常，此结果受巡检人员工作经验影响较大；复杂相近的装置设备巡检点，容易导致巡检人员漏检，甚至会造成不捡而直接记录的现象发生，极大影响了装置运行巡检质量；更重要的是，安全监护人员无法及时了解巡检人员所处的位置、安全状态，装置现场发生突发事件时，无法第一时间通知现场巡检人员。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种集巡检人员个体安全防护、联网报警、安全监护于一体基于物联网的石化企业智能巡检系统及方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，包括巡检装置、数据服务器、通讯网络基站和射频定位卡，所述巡检装置包括传感终端和智能移动平台，传感终端和智能移动平台之间通过蓝牙无线传输，巡检装置将监测的信号和读取的射频定位卡的数据传输至数据服务器，通讯网络基站为智能移动平台提供无线网络服务。

优选地，所述传感终端集成有危害气体传感器、工业过程参数传感器、装置设备传感器、人员安全状态传感器和射频读卡模块。

优选地，所述智能移动平台包括精确定位单元、移动通讯单元、液晶屏、人机接口和智能巡检软件。

优选地，所述精确定位单元采用GPS与射频定位卡相结合的方式，优先利用射频定位卡进行位置数据定位，其次利用GPS进行位置数据定位。

优选地，所述射频定位卡采用有源或无源方式，固定安装在装置设备巡检点、巡检路线出入口，用于定位巡检点以及定位巡检人员的位置。

优选地，所述通讯网络基站满足装置现场信号全覆盖需求，为公共网络基站或企业自建无线网络基站。

一种基于物联网的石化企业智能巡检方法，采用如上所述的基于物联网的石化企业智能巡检系统，所述巡检装置用于检测巡检设备附近的参数数值，数据服务器同时获取DCS实时数据库中有关巡检点位参数数值进行实时分析处理；具体包括：

步骤一：依照安全管理规定制订巡检任务；

步骤二：巡检人员携带巡检装置现场巡检，并将巡检结果上传至数据服务器；

步骤三：数据服务器接收巡检装置的数据，并将数据存储、展示、发布，同时获取DCS实时数据库数据，实时分析处理；

步骤四：数据服务器下传巡检向导数据到巡检装置，给巡检人员提供向导。

优选地，所述安全管理规定包括企业安全生产规定、个体防护规定和巡检规定，所述巡检任务包括巡检周期、巡检路线、巡检点位参数和关键参数正常值范围。

优选地，所述巡检装置中的智能移动平台给巡检人员提供巡检向导，包括当前巡检点应该检测的点位和参数，关键参数的正常数值范围，下一巡检点位位置、检测点位和参数、关键参数正常值范围，周边智能巡检装置报警状态以及位置信息，所述巡检数据包括危害气体浓度、工业过程参数值、装置设备巡检数据、人员活动状态位置、巡检点位置信息；

巡检人员操作传感终端完成当前巡检点位检测，根据智能移动平台提供的巡检参数正常值范围，判定当前巡检结果是否正常，对巡检点做出相应处置。

优选地，所述步骤(3)中，数据服务器接收智能巡检装置数据，监护人员根据DCS实时数据库数据分析处理结果的存储和展示；

危害气体浓度一旦超过报警值，数据服务器将会给系统中相关的智能巡检装置发送浓度超标指令，提示巡检人员周边危害气体浓度和距离；

根据步骤(3)分析处理结果，将危害气体浓度、巡检参数正常值范围下传到智能移动平台，巡检人员根据智能移动平台向导提示，寻找下一巡检点完成巡检工作。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明将工业参数传感器、危害气体传感器、射频读卡等集成在一起组成传感终端，减少了巡检人员携带多种巡检仪器设备负担，通过智能巡检平台给巡检人员提供巡检向导，不容易出现漏检、重复检情况发生，有利于提高巡检效率；

(2)本发明采用射频卡与GPS相结合的方式定位，弥补了GPS定位信号受装置框架和设备干扰影响导致的信号弱问题，实现了空间立体定位问题；通过射频定位卡对巡检点位和巡检路线规划，实现了对巡检人员定位跟踪，检测数据真实可靠，有利于企业安全生产管理；

(3)本发明采用安全状态检测和联网报警，实时监测巡检人员活动状态，有利于提高现场巡检人员安全监护水平；通过获取DCS实时数据库数据加以分析处理，可以提高巡检人员之间，以及巡检人员与现场检测设备之间的信息交换能力，一旦出现突发事件，巡检人员可以第一时间掌握事件位置、影响程度，有利于提高了巡检过程中紧急情况处置能力。

附图说明

图1为智能巡检系统结构图；

图2为智能巡检系统示意图；

图3为智能巡检方法流程图。

其中，1为传感终端，2为智能移动平台，3数据服务器，4为通讯网络基站，5为巡检点设备，6为DCS实时数据库，7为射频定位卡。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：

如图1所示，一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，包括巡检装置、数据服务器、通讯网络基站和射频定位卡，所述巡检装置包括传感终端和智能移动平台，传感终端和智能移动平台之间通过蓝牙无线传输，巡检装置将监测的信号和读取的射频定位卡的数据传输至数据服务器，通讯网络基站为智能移动平台提供无线网络服务。

传感终端集成有危害气体传感器、工业过程参数传感器、装置设备传感器、人员安全状态传感器和射频读卡模块。

智能移动平台包括精确定位单元、移动通讯单元、液晶屏、人机接口和智能巡检软件。

精确定位单元采用GPS与射频定位卡相结合的方式，优先利用射频定位卡进行位置数据定位，其次利用GPS进行位置数据定位。

射频定位卡采用有源或无源方式，固定安装在装置设备巡检点、巡检路线出入口，用于定位巡检点以及定位巡检人员的位置。

通讯网络基站满足装置现场信号全覆盖需求，可以是公共网络基站，也可以是企业自建无线网络基站。

巡检过程中，智能巡检装置实时检测危害气体浓度，给巡检人员提供个体防护，同时自动读取射频定位卡数据和人员状态监测，实时上传检测结果到数据服务器，同时引导巡检人员完成巡检点工业过程参数和装置设备状态检测，实时上传检测结果到数据服务器。

如图2所示，智能巡检装置由传感终端和智能移动平台组成，相互之间通过蓝牙无线传输。其中，传感终端包括危害气体传感器、工业过程参数传感器、装置设备传感器、人员状态传感器、射频读卡模块组成，智能移动平台由精确定位、移动通讯、液晶屏、人机接口、智能巡检软件组成。

危害气体传感器，包含硫化氢、可燃气传感器，用于检测巡检人员所处位置环境中硫化氢、可燃气气体浓度，为巡检人员提供个体防护，一旦危害气体浓度超过报警值，给巡检人员提供报警提示；

工业过程参数传感器，包含温度、压力传感器，用于检测巡检点设备温度、压力等工业过程参数，根据巡检计划和向导提示，完成各参数检测；

装置设备传感器，包含振动、位移等传感器，用于检测巡检点设备振动、转速、位移、声音等参数，根据巡检计划和向导提示，完成各参数检测；

人员安全状态传感器，包含三轴加速度传感器，用于检测巡检人员活动状态，例如停止、行进、跌倒等状态，用于巡检人员安全监护。

所述射频读卡，用于读取射频定位卡信息，从而确定巡检点位置，巡检路线精确定位位置。

蓝牙无线传输，用于无线连接传感终端和智能移动平台，一方面上传传输传感终端检测的巡检数据，另一方面接收传输智能移动平台下传的巡检向导数据。

定位射频卡，采用有源或者无源方式，固定安装在装置设备巡检点、巡检路线出入口，用于定位巡检点，以及定位巡检人员位置。

智能移动平台，包括精确定位、移动通讯、液晶屏、人机接口、智能巡检软件，用于精确定位巡检人员位置、显示巡检结果、显示巡检向导、提供声光震动报警、提供人机操作接口，运行智能巡检软件；

精确定位，采用GPS与射频卡相结合的方式，用于定位巡检人员在装置中的位置，优先利用射频卡位置数据定位，其次利用GPS数据定位；

移动通讯，用于上传智能巡检装置数据到服务器，同时，接收数据服务器下传的向导数据；

液晶屏，用于显示巡检路线、巡检结果、巡检向导提示；

人机接口，包含声光震动报警，用于危害气体浓度超标报警提示，巡检结果显示、存储、向导提示等操作；

智能巡检软件，用于操作与传感终端蓝牙连接，并且操作、控制传感终端工作，提供巡检向导操作。

如图3所示，一种基于物联网的石化企业智能巡检方法，采用如上所述的基于物联网的石化企业智能巡检系统，所述巡检装置用于检测巡检设备附近的参数数值，数据服务器同时获取DCS实时数据库中有关巡检点位参数数值进行实时分析处理；具体包括：

步骤一：依照安全管理规定制订巡检任务；

步骤二：巡检人员携带巡检装置现场巡检，并将巡检结果上传至数据服务器；

步骤三：数据服务器接收巡检装置的数据，并将数据存储、展示、发布，同时获取DCS实时数据库数据，实时分析处理；

步骤四：数据服务器下传巡检向导数据到巡检装置，给巡检人员提供向导。

安全管理规定包括企业安全生产规定、个体防护规定和巡检规定，所述巡检任务包括巡检周期、巡检路线、巡检点位参数和关键参数正常值范围。

巡检装置中的智能移动平台给巡检人员提供巡检向导，包括当前巡检点应该检测的点位和参数，关键参数的正常数值范围，下一巡检点位位置、检测点位和参数、关键参数正常值范围，周边智能巡检装置报警状态以及位置信息，所述巡检数据包括危害气体浓度、工业过程参数值、装置设备巡检数据、人员活动状态位置、巡检点位置信息；

巡检人员操作传感终端完成当前巡检点位检测，根据智能移动平台提供的巡检参数正常值范围，判定当前巡检结果是否正常，对巡检点做出相应处置。

步骤(3)中，数据服务器接收智能巡检装置数据，监护人员根据DCS实时数据库数据分析处理结果的存储和展示；

危害气体浓度一旦超过报警值，数据服务器将会给系统中相关的智能巡检装置发送浓度超标指令，提示巡检人员周边危害气体浓度和距离；

根据步骤(3)分析处理结果，将危害气体浓度、巡检参数正常值范围下传到智能移动平台，巡检人员根据智能移动平台向导提示，寻找下一巡检点完成巡检工作。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，包括巡检装置、数据服务器、通讯网络基站和射频定位卡，所述巡检装置包括传感终端和智能移动平台，传感终端和智能移动平台之间通过蓝牙无线传输，巡检装置将监测的信号和读取的射频定位卡的数据传输至数据服务器，通讯网络基站为智能移动平台提供无线网络服务。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，所述传感终端集成有危害气体传感器、工业过程参数传感器、装置设备传感器、人员安全状态传感器和射频读卡模块。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，所述智能移动平台包括精确定位单元、移动通讯单元、液晶屏、人机接口和智能巡检软件。

4.如权利要求3述的一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，所述精确定位单元采用GPS与射频定位卡相结合的方式，优先利用射频定位卡进行位置数据定位，其次利用GPS进行位置数据定位。

5.权利要求1所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，所述射频定位卡采用有源或无源方式，固定安装在装置设备巡检点、巡检路线出入口，用于定位巡检点以及定位巡检人员的位置。

6.权利要求1所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，所述通讯网络基站满足装置现场信号全覆盖需求，为公共网络基站或企业自建无线网络基站。

7.一种基于物联网的石化企业智能巡检方法，采用如权利要求1-6任意一项所述的基于物联网的石化企业智能巡检系统，其特征在于，所述巡检装置用于检测巡检设备附近的参数数值，数据服务器同时获取DCS实时数据库中有关巡检点位参数数值进行实时分析处理；具体包括：

步骤一：依照安全管理规定制订巡检任务；

步骤二：巡检人员携带巡检装置现场巡检，并将巡检结果上传至数据服务器；

步骤三：数据服务器接收巡检装置的数据，并将数据存储、展示、发布，同时获取DCS实时数据库数据，实时分析处理；

步骤四：数据服务器下传巡检向导数据到巡检装置，给巡检人员提供向导。

8.如权利要求7所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检方法，其特征在于，所述安全管理规定包括企业安全生产规定、个体防护规定和巡检规定，所述巡检任务包括巡检周期、巡检路线、巡检点位参数和关键参数正常值范围。

9.如权利要求7所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检方法，其特征在于，所述巡检装置中的智能移动平台给巡检人员提供巡检向导，包括当前巡检点应该检测的点位和参数，关键参数的正常数值范围，下一巡检点位位置、检测点位和参数、关键参数正常值范围，周边智能巡检装置报警状态以及位置信息，所述巡检数据包括危害气体浓度、工业过程参数值、装置设备巡检数据、人员活动状态位置、巡检点位置信息；

巡检人员操作传感终端完成当前巡检点位检测，根据智能移动平台提供的巡检参数正常值范围，判定当前巡检结果是否正常，对巡检点做出相应处置。

10.如权利要求7所述的一种基于物联网的石化企业智能巡检方法，其特征在于，所述步骤(3)中，数据服务器接收智能巡检装置数据，监护人员根据DCS实时数据库数据分析处理结果的存储和展示；

危害气体浓度一旦超过报警值，数据服务器将会给系统中相关的智能巡检装置发送浓度超标指令，提示巡检人员周边危害气体浓度和距离；

根据步骤(3)分析处理结果，将危害气体浓度、巡检参数正常值范围下传到智能移动平台，巡检人员根据智能移动平台向导提示，寻找下一巡检点完成巡检工作。