CN113362564A - 一种化工物流实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工物流实时监控系统,采用了区块链技术于运输设备和监控端设置危险源监控设备,将危险源监控设备作为节点构成区块链网络,在某节点监控到环境异常可能引起化工原料的爆炸、泄漏等事故时,将状态参数和环境参数封装为数据包并乘以危险等级于区块链网络中广播,使每个节点均知悉该节点处存在异常,提高了对危险源的反应速率,增加了化工原料运输的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及化工原料生产领域,尤其涉及一种化工物流实时监控系统。
背景技术
在化工原料的生产和加工过程中,其储存、转运、运输等场景可能会因自身的变化或环境的改变而产生诸如爆炸、燃烧、泄漏等安全事故,因此如何提前发现危险源存在的安全隐患并作出预警,对于化工生产企业的生产安全具有重要的作用,现有的物流监控系统一般只能获取位置和环境信息,对于运输过程中可能存在的危险无法做到监控和预警。
发明内容
本发明针对现有物流监控系统存在的上述问题,提出一种化工物流实时监控系统,其包括:以若干危险源监控设备为节点构成的区块链物流监控网络,所述危险源监控设备设置于运输设备、监控端,监控所运输化工原料的状态参数,并根据对应的化工原料种类设定好各项状态参数的阈值,在监控到所述状态参数超出阈值时,由危险源监控设备根据状态参数的异常数量划分危险等级,并将危险等级、状态参数及环境参数加密封装为数据包,并于所述区块链物流监控网络中广播,所述危险源监控设备包括传感器单元、网络交互单元、数据处理单元、报警单元;所述网络交互单元、数据处理单元集成于电路板上,其中所述数据处理单元分别与网络交互单元、传感器单元、报警单元电性连接,所述电路板还设有供电端口;所述监控端设于始发地和目的地中的一处或两处。
较佳的,所述状态参数包括:外部温度、内部温度、内部气压、泄漏状态、震动中的一种或多种。
较佳的,所述传感器单元包括用于监测外部温度和内部温度的设置于运输设备的温度传感器;用于监测内部气压的设置于运输设备的输送管路内侧的气压计;用于监测泄漏状态的设置于运输设备外侧的X感应器,X为所运输的化工原料;用于监测震动的设置于运输设备的震动传感器。
较佳的,还包括用于监测气体或挥发性液体原料与空气混合比例的设置于化工储罐、化工原料输送管路内侧的红外气体探测器。
较佳的,所述环境参数包括静态参数和动态参数,所述静态参数包括于危险源监控设备设置的地址、地貌、节点编号信息;动态参数包括气温、天气类型、湿度、风向,是由网络交互单元根据地址信息从互联网获取,并传递至数据处理单元进行处理。
较佳的,所述数据处理单元的工作流程为:
S1.每1-5s接收一次传感器单元传递的状态参数信息,将之与设置好的阈值进行比对,再将状态参数、环境参数经哈希运算生成数据包并乘以危险等级,危险等级由低至高划分为0-5级,是根据超出阈值的状态参数的数量确定,当状态参数均在阈值内时,数据包与危险等级乘积为0,不进行广播;
S2.当某节点某时一项或多项状态参数超出阈值时,数据处理单元将实时状态参数、环境参数封装为数据包并签名再乘以危险等级,于所述区块链监控预警网络中广播,其余正常节点的数据处理单元通过网络交互单元接收到异常广播信号后,进行验证,在异常节点接收到两个或以上节点验证成功后,根据不同的危险等级发出相应警报。
S3.当危险解除时,状态参数处于阈值以内,异常节点重新进入步骤S1的状态。
较佳的,所述步骤S2中其余正常节点的数据处理单元接收到异常广播信号后,先将接收的信号除以危险等级再进行验证比对。
较佳的,所述报警单元包括5个声光报警模式且每个声光报警模式与危险等级一一对应。
较佳的,所述数据处理单元包括微处理器或ASIC芯片。
本发明采用了区块链技术于化工原料的运输设备上设置危险源监控设备,将危险源监控设备作为节点构成区块链网络,在某节点监控到环境异常可能引起化工原料的爆炸、泄漏等事故时,将状态参数和环境参数封装为数据包并乘以危险等级于区块链网络中广播,使每个节点均知悉该节点处存在异常,提高了对危险源的反应速率,增加了化工原料运输的安全性。
附图说明
图1为危险源监控设备结构示意图。
图中1、电路板;2、数据处理单元;3、传感器单元;4、网络交互单元;5、报警单元;6、供电端口。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本发明所述化工物流实时监控系统,其包括:以若干危险源监控设备为节点构成的区块链物流监控网络,所述危险源监控设备设置于运输设备、监控端,监控所运输化工原料的状态参数,并根据对应的化工原料种类设定好各项状态参数的阈值,在监控到所述状态参数超出阈值时,由危险源监控设备根据状态参数的异常数量划分危险等级,并将危险等级、状态参数及环境参数加密封装为数据包,并于所述区块链物流监控网络中广播;所述危险源监控设备包括传感器单元3、网络交互单元4、数据处理单元2、报警单元5;所述网络交互单元4、数据处理单元2集成于电路板1上,其中所述数据处理单元2分别与网络交互单元4、传感器单元3、报警单元5电性连接,所述电路板1还设有供电端口6,所述监控端设于始发地。
更为具体的,所述状态参数包括:外部温度、内部温度、内部气压、泄漏状态、震动中的一种或多种。
更为具体的,所述传感器单元3包括用于监测外部温度和内部温度的设置于运输设备的温度传感器;用于监测内部气压的设置于运输设备的输送管路内侧的气压计;用于监测泄漏状态的设置于运输设备外侧的X感应器,X为所运输的化工原料;用于监测震动的设置于运输设备的震动传感器。
更为具体的,还包括用于监测气体或挥发性液体原料与空气混合比例的设置于化工储罐、化工原料输送管路内侧的红外气体探测器。
更为具体的,所述环境参数包括静态参数和动态参数,所述静态参数包括于危险源监控设备设置的地址、地貌、节点编号信息;动态参数包括气温、天气类型、湿度、风向,是由网络交互单元4根据地址信息从互联网获取,并传递至数据处理单元2进行处理。
更为具体的,所述数据处理单元2的工作流程为:
S1.每1-5s接收一次传感器单元3传递的状态参数信息,将之与设置好的阈值进行比对,再将状态参数、环境参数经哈希运算生成数据包并乘以危险等级,危险等级由低至高划分为0-5级,是根据超出阈值的状态参数的数量确定,当状态参数均在阈值内时,数据包与危险等级乘积为0,不进行广播;
S2.当某节点某时一项或多项状态参数超出阈值时,数据处理单元2将实时状态参数、环境参数封装为数据包并签名再乘以危险等级,于所述区块链监控预警网络中广播,其余正常节点的数据处理单元2通过网络交互单元4接收到异常广播信号后,进行验证,在异常节点接收到两个或以上节点验证成功后,根据不同的危险等级发出相应警报。
S3.当危险解除时,状态参数处于阈值以内,异常节点重新进入步骤S1的状态。
更为具体的,所述步骤S2中其余正常节点的数据处理单元2接收到异常广播信号后,先将接收的信号除以危险等级再进行验证比对。
更为具体的,所述报警单元5包括5个声光报警模式且每个声光报警模式与危险等级一一对应。
更为具体的,所述数据处理单元2包括微处理器。
实施例2
以若干危险源监控设备为节点构成的区块链物流监控网络,所述危险源监控设备设置于运输设备、监控端,监控所运输化工原料的状态参数,并根据对应的化工原料种类设定好各项状态参数的阈值,在监控到所述状态参数超出阈值时,由危险源监控设备根据状态参数的异常数量划分危险等级,并将危险等级、状态参数及环境参数加密封装为数据包,并于所述区块链物流监控网络中广播;所述危险源监控设备包括传感器单元3、网络交互单元4、数据处理单元2、报警单元5;所述网络交互单元4、数据处理单元2集成于电路板1上,其中所述数据处理单元2分别与网络交互单元4、传感器单元3、报警单元5电性连接,所述电路板1还设有供电端口6,所述监控端设于始发地。
更为具体的,所述状态参数包括:外部温度、内部温度、内部气压、泄漏状态、震动中的一种或多种。
更为具体的,所述传感器单元3包括用于监测外部温度和内部温度的设置于运输设备的温度传感器;用于监测内部气压的设置于运输设备的输送管路内侧的气压计;用于监测泄漏状态的设置于运输设备外侧的X感应器,X为所运输的化工原料;用于监测震动的设置于运输设备的震动传感器。
更为具体的,还包括用于监测气体或挥发性液体原料与空气混合比例的设置于化工储罐、化工原料输送管路内侧的红外气体探测器。
更为具体的,所述环境参数包括静态参数和动态参数,所述静态参数包括于危险源监控设备设置的地址、地貌、节点编号信息;动态参数包括气温、天气类型、湿度、风向,是由网络交互单元4根据地址信息从互联网获取,并传递至数据处理单元2进行处理。
更为具体的,所述数据处理单元2的工作流程为:
S1.每1-5s接收一次传感器单元3传递的状态参数信息,将之与设置好的阈值进行比对,再将状态参数、环境参数经哈希运算生成数据包并乘以危险等级,危险等级由低至高划分为0-5级,是根据超出阈值的状态参数的数量确定,当状态参数均在阈值内时,数据包与危险等级乘积为0,不进行广播;
S2.当某节点某时一项或多项状态参数超出阈值时,数据处理单元2将实时状态参数、环境参数封装为数据包并签名再乘以危险等级,于所述区块链监控预警网络中广播,其余正常节点的数据处理单元2通过网络交互单元4接收到异常广播信号后,进行验证,在异常节点接收到两个或以上节点验证成功后,根据不同的危险等级发出相应警报。
S3.当危险解除时,状态参数处于阈值以内,异常节点重新进入步骤S1的状态。
更为具体的,所述步骤S2中其余正常节点的数据处理单元2接收到异常广播信号后,先将接收的信号除以危险等级再进行验证比对。
更为具体的,所述报警单元5包括5个声光报警模式且每个声光报警模式与危险等级一一对应;可采用5个并联的声光报警器实现该功能。
更为具体的,所述数据处理单元2包括ASIC芯片。
本发明的设计要点在于,1、将区块链技术应用于化工原料存储、转运的场景中,以其去中心化和不可篡改的特点避免单个监控中心反应不及时和误操作等情况导致误报;2、将异常数量设置为0-5的危险等级,并将之作为系数与经哈希运算的数据包相乘,滤去了结果为0即正常状态,此时节点不广播,在异常时,结果不为0,危险等级作为一个“公钥”,在验证时除去危险系数即可按常规的验证方式进行验证;3、在数据处理单元增加环境参数,使工作人员排障时对环境有直观的了解以携带必需的工具。此外本发明中所述状态参数是根据所存储、转运化工原料的种类而有所差异,例如易燃爆的挥发性液体原料,其闪点或者爆炸极限、燃点等物理数据存在差异,由数据处理单元根据具体原料的理化特性设置,传感器的种类也需按需设置以在满足功效的同时节约成本,本发明中所述各传感器、报警单元、网络交互单元、数据处理单元、供电端口均为现有技术,故不作赘述,本发明所述方案为清楚完整的技术方案。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种化工物流实时监控系统,其特征在于:包括以若干危险源监控设备为节点构成的区块链物流监控网络,所述危险源监控设备设置于运输设备、监控端,监控所运输化工原料的状态参数,并根据对应的化工原料种类设定好各项状态参数的阈值,在监控到所述状态参数超出阈值时,由危险源监控设备根据状态参数的异常数量划分危险等级,并将危险等级、状态参数及环境参数加密封装为数据包,并于所述区块链物流监控网络中广播,所述危险源监控设备包括传感器单元、网络交互单元、数据处理单元、报警单元;所述网络交互单元、数据处理单元集成于电路板上,其中所述数据处理单元分别与网络交互单元、传感器单元、报警单元电性连接,所述电路板还设有供电端口;所述监控端设于始发地和目的地中的一处或两处。
2.根据权利要求1所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述状态参数包括:外部温度、内部温度、内部气压、泄漏状态、震动中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述传感器单元包括用于监测外部温度和内部温度的设置于运输设备的温度传感器;用于监测内部气压的设置于运输设备的输送管路内侧的气压计;用于监测泄漏状态的设置于运输设备外侧的X感应器,X为所运输的化工原料;用于监测震动的设置于运输设备的震动传感器。
4.根据权利要求3所述化工物流实时监控系统,其特征在于:还包括用于监测气体或挥发性液体原料与空气混合比例的设置于运输设备内侧的红外气体探测器。
5.根据权利要求4所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述环境参数包括静态参数和动态参数,所述静态参数包括于危险源监控设备设置的地址、地貌、节点编号信息;动态参数包括气温、天气类型、湿度、风向,是由网络交互单元根据地址信息从互联网获取,并传递至数据处理单元进行处理。
6.根据权利要求5所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述数据处理单元的工作流程为:
S1.每1-5s接收一次传感器单元传递的状态参数信息,将之与设置好的阈值进行比对,再将状态参数、环境参数经哈希运算生成数据包并乘以危险等级,危险等级由低至高划分为0-5级,是根据超出阈值的状态参数的数量确定,当状态参数均在阈值内时,数据包与危险等级乘积为0,不进行广播;
S2.当某节点某时一项或多项状态参数超出阈值时,数据处理单元将实时状态参数、环境参数封装为数据包并签名再乘以危险等级,于所述区块链监控预警网络中广播,其余正常节点的数据处理单元通过网络交互单元接收到异常广播信号后,进行验证,在异常节点接收到两个或以上节点验证成功后,根据不同的危险等级发出相应警报;
S3.当危险解除时,状态参数处于阈值以内,异常节点重新进入步骤S1的状态。
7.根据权利要求6所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述步骤S2中其余正常节点的数据处理单元接收到异常广播信号后,先将接收的信号除以危险等级再进行验证比对。
8.根据权利要求1-7任一项所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述报警单元包括5个声光报警模式且每个声光报警模式与危险等级一一对应。
9.根据权利要求1-7任一项所述化工物流实时监控系统,其特征在于:所述数据处理单元包括微处理器或ASIC芯片。
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