一種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，包括：監(jiān)控裝置、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置和多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)，監(jiān)控裝置用于向無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令；無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置用于接收來(lái)自監(jiān)控裝置的壓力監(jiān)測(cè)指令，將壓力監(jiān)測(cè)指令轉(zhuǎn)發(fā)至測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)；測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)用于根據(jù)壓力監(jiān)測(cè)指令監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力信號(hào)；無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置用于接收壓力數(shù)字信號(hào)，并將壓力數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控裝置，監(jiān)控裝置接收壓力數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)壓力數(shù)字信號(hào)獲取并存儲(chǔ)每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)壓力數(shù)據(jù)查找壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。本發(fā)明將無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在化工生產(chǎn)設(shè)備中，提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和效率、設(shè)備的安全可靠性。
【專利說(shuō)明】—種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，化工產(chǎn)品供應(yīng)量日益增加。但是，隨著化工產(chǎn)品的持續(xù)快速增長(zhǎng)，也給化工生產(chǎn)設(shè)備帶來(lái)了一系列安全問題。為預(yù)防各類化工事故的發(fā)生，安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)的工作量快速增大，作為化工生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)行的主要參數(shù)——化工設(shè)備內(nèi)的壓力的監(jiān)測(cè)工作更是日趨繁重。
[0003]現(xiàn)有的針對(duì)化工設(shè)備的壓力數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，其化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布線成本高，或者根本無(wú)法布線的限制，數(shù)據(jù)線常年暴露在外，很容易發(fā)生老化和損壞的問題，不僅導(dǎo)致數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和效率均不高，而且存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)將無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在化工生產(chǎn)設(shè)備中，提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和效率、設(shè)備的安全可靠性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，包括:監(jiān)控裝置、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置和多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)控裝置和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置安裝于控制室內(nèi)，所述多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)分別安裝于所述化工設(shè)備的多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，其中，所述監(jiān)控裝置用于向所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令，其中所述壓力監(jiān)測(cè)指令中指示有本次監(jiān)測(cè)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)；所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置用于接收來(lái)自所述監(jiān)控裝置的所述壓力監(jiān)測(cè)指令，并將所述壓力監(jiān)測(cè)指令轉(zhuǎn)發(fā)至本次監(jiān)測(cè)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)；每個(gè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)安裝于所述化工設(shè)備的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，用于根據(jù)所述壓力監(jiān)測(cè)指令監(jiān)測(cè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力信號(hào)，其中，每個(gè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)包括:氣壓傳感器，所述氣壓傳感器安裝于所述化工設(shè)備的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，用于監(jiān)測(cè)該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力模擬信號(hào)；信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器與所述氣壓傳感器相連，用于將測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)字信號(hào)；無(wú)線收發(fā)器，所述無(wú)線收發(fā)器與所述信號(hào)處理器相連，用于接收來(lái)自所述信號(hào)處理器的所述壓力數(shù)字信號(hào)，并向所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置轉(zhuǎn)發(fā)所述壓力數(shù)字信號(hào)；其中，所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置還用于接收所述壓力數(shù)字信號(hào)，并將所述壓力數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給所述監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置接收所述壓力數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)所述壓力數(shù)字信號(hào)獲取并存儲(chǔ)每個(gè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)查找壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)所述壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述壓力數(shù)據(jù)包括壓力變化趨勢(shì)和壓力變化周期。
[0008]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)線收發(fā)器為超高頻單片機(jī)收發(fā)器芯片。[0009]在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)控裝置采用個(gè)人計(jì)算機(jī)PC。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)還包括:第一電源管理模塊，所述第一電源管理模塊分別與所述氣壓傳感器和所述信號(hào)處理器相連，用于對(duì)所述氣壓傳感器和所述信號(hào)處理器進(jìn)行低功耗電源管理；第二電源管理模塊，所述第二電源管理模塊分別與所述信號(hào)處理器和所述無(wú)線收發(fā)器相連，用于與所述信號(hào)處理器協(xié)同工作以對(duì)所述無(wú)線收發(fā)器進(jìn)行低功耗電源管理。
[0011]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述第一和第二電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0012]在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)控裝置針對(duì)每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)采用輪詢方式發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)控裝置根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)查找壓力異常節(jié)點(diǎn)，包括:
[0014]所述監(jiān)控裝置將所述壓力數(shù)據(jù)與第一預(yù)設(shè)壓力閾值和第二預(yù)設(shè)壓力閾值進(jìn)行比較，其中，
[0015]當(dāng)所述壓力數(shù)據(jù)超過(guò)所述第一預(yù)設(shè)壓力閾值時(shí)，所述監(jiān)控裝置判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)所述壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警；
[0016]當(dāng)所述壓力數(shù)據(jù)位于所述第一預(yù)設(shè)壓力閾值和第二預(yù)設(shè)壓力閾值之間時(shí)，所述監(jiān)控裝置判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)壓力異常節(jié)點(diǎn)，以第一預(yù)設(shè)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0017]當(dāng)所述壓力數(shù)據(jù)低于所述第二預(yù)設(shè)壓力閾值的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)，所述監(jiān)控裝置判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為正常測(cè)壓節(jié)點(diǎn)，以第二預(yù)設(shè)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中，所述第一預(yù)設(shè)壓力閾值大于所述第二預(yù)設(shè)壓力閾值。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一預(yù)設(shè)周期的時(shí)長(zhǎng)小于所述第二預(yù)設(shè)周期的時(shí)長(zhǎng)。
[0019]在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述監(jiān)控裝置還用于建立壓力數(shù)據(jù)庫(kù)，所述壓力數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)所述壓力數(shù)據(jù)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工設(shè)備壓力數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能在設(shè)備壓力超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)發(fā)出報(bào)警。為了保證化工生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)，也進(jìn)一步提高化工設(shè)備的安全質(zhì)量，本發(fā)明將無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在化工生產(chǎn)設(shè)備中，提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和效率，而且降低了化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的布線成本，也就避免了線路老化和損壞的問題，提高了設(shè)備的安全可靠性和易推廣性。
[0021]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，包括:監(jiān)控裝置1、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2和多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3。其中，監(jiān)控裝置I和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2安裝于控制室內(nèi)，多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3分別安裝于化工設(shè)備的多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處。
[0028]首先，監(jiān)控裝置1、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2和多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3共同組建成化工設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)體系。
[0029]如圖2所示，每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3作為一個(gè)從站，例如從站1，從站2，……從站η。監(jiān)控裝置I和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2作為主站。每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2之間通過(guò)線鏈路連接?？煽俊⒔?、高效的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心，通過(guò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)體系，可以將部署在化工設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3組建成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以便采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中測(cè)壓對(duì)象的信息，并發(fā)送給中控室內(nèi)的監(jiān)控裝置I和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2。
[0030]本發(fā)明采用采用ISM(Industrial Scientific Medical Band)頻段作為工作頻率，系統(tǒng)信道是半雙工的，最適合點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信方式。整個(gè)系統(tǒng)的通信采用分時(shí)技術(shù)(TDMA，Time Division Multiple Access)，信載頻為 429_433MHz。
[0031]在上述組 建的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)體系的基礎(chǔ)上，監(jiān)控裝置1、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2和多
個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和分析，以用于后續(xù)的壓力數(shù)據(jù)監(jiān)控和報(bào)
m
目O
[0032]下面對(duì)監(jiān)控裝置1、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2和測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3的具體功能進(jìn)行說(shuō)明。
[0033]具體來(lái)說(shuō)，監(jiān)控裝置I用于向無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令。其中，壓力監(jiān)測(cè)指令中指示有本次監(jiān)測(cè)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)。
[0034]監(jiān)控裝置I針對(duì)每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)可以采用輪詢方式發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令。監(jiān)控裝置I的串口外接一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器2和多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3通過(guò)無(wú)線鏈路連接?？刂剖覂?nèi)的監(jiān)控裝置I針對(duì)每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)可以采用輪詢的方式進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)，即采用輪詢方式發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令。參考圖2，將點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、一主多從方式轉(zhuǎn)換成點(diǎn)到點(diǎn)時(shí)分多址無(wú)線通信方式(TDMA)。監(jiān)控裝置I按照預(yù)定的時(shí)間片對(duì)每一個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)進(jìn)行詢問，然后等待接收被問節(jié)點(diǎn)的應(yīng)答數(shù)據(jù)，并將接收到的該節(jié)點(diǎn)的壓力存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。其中，每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)占用時(shí)間片為200ms。處理完成后，監(jiān)控裝置I繼續(xù)廣播下一個(gè)節(jié)點(diǎn)編碼，如此以至所有節(jié)點(diǎn)。監(jiān)控裝置I在一個(gè)詢問周期內(nèi)可完成所有測(cè)壓節(jié)點(diǎn)的編碼廣播并接收到其回傳的節(jié)點(diǎn)壓力。
[0035]在本發(fā)明的實(shí)施例中，監(jiān)控裝置I可以每天24小時(shí)不間斷地進(jìn)行周期性地輪詢，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)不正常節(jié)點(diǎn)，從而為化工設(shè)備的維護(hù)工作提供保障。
[0036]無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2用于接收來(lái)自監(jiān)控裝置I的壓力監(jiān)測(cè)指令，并將該壓力監(jiān)測(cè)指令轉(zhuǎn)發(fā)給該指令中指示的本次監(jiān)測(cè)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3。
[0037]每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3安裝于化工設(shè)備的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，用于根據(jù)壓力監(jiān)測(cè)指令監(jiān)測(cè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力信號(hào)。其中，測(cè)壓節(jié)點(diǎn)包括:輸送化工原料的高壓管道、石油化工【技術(shù)領(lǐng)域】的精餾塔中需要控制壓力的節(jié)點(diǎn)和醫(yī)藥生產(chǎn)行業(yè)的反應(yīng)罐中需要控制壓力的節(jié)點(diǎn)等。
[0038]如圖3所示，每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)3包括:多個(gè)氣壓傳感器31、信號(hào)處理器32和無(wú)線收發(fā)器33。
[0039]具體地，氣壓傳感器31分別安裝于化工設(shè)備的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，用于監(jiān)測(cè)該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力模擬信號(hào)。其中，氣壓傳感器31選用的型號(hào)為MS5534CM。將氣壓傳感器31安裝在化工設(shè)備需要測(cè)量壓力的節(jié)點(diǎn)上，采集得到的壓力模擬信號(hào)，即該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的氣壓模擬量。
[0040]信號(hào)處理器32與氣壓傳感器31相連，用于將測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)字信號(hào)。其中，信號(hào)處理器32選用的型號(hào)為MSP430。
[0041]無(wú)線收發(fā)器33與信號(hào)處理器32相連，用接收來(lái)自信號(hào)處理器32的壓力數(shù)字信號(hào)，并向無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2轉(zhuǎn)發(fā)該壓力數(shù)字信號(hào)。其中，無(wú)線收發(fā)器33可以采用超高頻單片機(jī)收發(fā)器芯片CC1020。
[0042]氣壓傳感器31是獲得壓力數(shù)據(jù)的起始點(diǎn)，是一個(gè)微型的嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理能力和存儲(chǔ)能力相對(duì)較弱，只能通過(guò)攜帶能量有限的電池供電。而本發(fā)明采用無(wú)線測(cè)壓裝置，則要求至少兩年才維修、更換一次電池，所以對(duì)相關(guān)期間必須采用超低功耗設(shè)計(jì)，在絕大部分時(shí)間內(nèi)使其工作在休眠狀態(tài)。為了加強(qiáng)系統(tǒng)連續(xù)正常工作的能力，需要提高氣壓傳感器電池的使用壽命。本發(fā)明的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，還包括:第一電源管理模塊34和第二電源管理模塊35。其中,第一電源管理模塊34分別與氣壓傳感器31和信號(hào)處理器32相連，用于對(duì)氣壓傳感器31和信號(hào)處理器32進(jìn)行低功耗電源管理。第二電源管理模塊35分別與信號(hào)處理器32和無(wú)線收發(fā)器33，用于與信號(hào)處理器32協(xié)同工作以對(duì)無(wú)線收發(fā)器33進(jìn)行低功耗電源管理。具體來(lái)說(shuō)，由于氣壓傳感器31和信號(hào)處理器32的工作電流較小，因此采用第一電源管理模塊34對(duì)兩者進(jìn)行供電。并且，由于無(wú)線收發(fā)器33在數(shù)據(jù)發(fā)送和接收過(guò)程中的電流較大，因此采用第二電源管理模塊35對(duì)其進(jìn)行供電。為了進(jìn)一步節(jié)省電量，可以通過(guò)信號(hào)處理器32的一個(gè)口線接芯片的控制引腳，從而使得當(dāng)前不需要工作的部件進(jìn)入斷電狀態(tài)。
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)不例中，第一電源管理模塊34和第二電源管理模塊35均為低壓差線性穩(wěn)壓器。其中，第一電源管理模塊34的型號(hào)為MAX1726，第二電源管理模塊35的型號(hào)為MAX8881。利用MAX1726和MAX8881分別對(duì)氣壓傳感器31和無(wú)線收發(fā)器33分別進(jìn)行電源管理，這種雙電源低功耗管理模式實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的超低功耗，可以延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。
[0044]無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2接收無(wú)線收發(fā)器33發(fā)送的壓力數(shù)字信號(hào)，并將該壓力數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)控裝置I。在本發(fā)明的實(shí)施例中，無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置2通過(guò)RS232接口方式將壓力數(shù)字信號(hào)傳送給監(jiān)控裝置I。
[0045]監(jiān)控裝置I接收該壓力數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)壓力數(shù)字信號(hào)獲取并存儲(chǔ)每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，壓力數(shù)據(jù)包括壓力變化趨勢(shì)和壓力變化周期。
[0046]由于節(jié)點(diǎn)壓力受多種因素的干擾，壓力的非線性隨機(jī)干擾因素較多，針對(duì)不同的設(shè)備選擇適當(dāng)?shù)男畔⑷诤霞夹g(shù)，探索設(shè)備壓力變化規(guī)律、制定完善的化工設(shè)備安全壓力指標(biāo)體系。為此，監(jiān)控裝置I還用于建立壓力數(shù)據(jù)庫(kù)，該壓力數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)壓力數(shù)據(jù)。在已測(cè)知各設(shè)備安全壓力范圍的基礎(chǔ)上，分析不同測(cè)壓節(jié)點(diǎn)的壓力變化趨勢(shì)和變化周期，通過(guò)對(duì)積累的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，找出各個(gè)設(shè)備的壓力變化規(guī)律，制定化工設(shè)備的安全壓力指標(biāo)體系，對(duì)壓力異常點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和報(bào)警。
[0047]進(jìn)一步，監(jiān)控裝置I根據(jù)壓力數(shù)據(jù)查找壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警。
[0048]具體地，監(jiān)控裝置I根據(jù)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)壓力變化異常情況，查找壓力異常節(jié)點(diǎn)并可選擇不同時(shí)間間隔進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0049]其中，監(jiān)控裝置I將壓力數(shù)據(jù)與第一預(yù)設(shè)壓力閾值Tl和第二預(yù)設(shè)壓力閾值T2進(jìn)行比較。其中，第一預(yù)設(shè)壓力閾值Tl為異常壓力值，第二預(yù)設(shè)壓力閾值T2為準(zhǔn)異常壓力值。第一預(yù)設(shè)壓力閾值Tl大于第二預(yù)設(shè)壓力閾值T2。
[0050]當(dāng)壓力數(shù)據(jù)超過(guò)第一預(yù)設(shè)壓力閾值Tl時(shí)，監(jiān)控裝置I判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)該壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警。
[0051]當(dāng)壓力數(shù)據(jù)位于第一預(yù)設(shè)壓力閾值Tl和第二預(yù)設(shè)壓力閾值T2之間時(shí)，監(jiān)控裝置I判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)壓力異常節(jié)點(diǎn)，即此時(shí)該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)已經(jīng)鄰近異常狀態(tài)，需要重點(diǎn)關(guān)注則以第一預(yù)設(shè)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0052]當(dāng)壓力數(shù)據(jù)低于第二預(yù)設(shè)壓力閾值T2的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)，監(jiān)控裝置I判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為正常測(cè)壓節(jié)點(diǎn)，以第二預(yù)設(shè)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)。需要說(shuō)明的是，第一預(yù)設(shè)周期的時(shí)長(zhǎng)小于第二預(yù)設(shè)周期的時(shí)長(zhǎng)。例如，第一預(yù)設(shè)周期為I分鐘，第二預(yù)設(shè)周期為10分鐘。換言之，在正常工作情況下，每10分鐘對(duì)正常測(cè)壓節(jié)點(diǎn)測(cè)壓一次；對(duì)壓力臨近閾值的點(diǎn)，即準(zhǔn)壓力異常節(jié)點(diǎn)，每I分鐘對(duì)準(zhǔn)壓力異常節(jié)點(diǎn)測(cè)壓一次，相對(duì)正常測(cè)壓節(jié)點(diǎn)縮短監(jiān)測(cè)時(shí)間，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)；對(duì)異常測(cè)壓節(jié)點(diǎn)立即報(bào)警。
[0053]在本發(fā)明的一個(gè)示例中，監(jiān)控裝置I可以采用個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC，PersonalComputer)。該監(jiān)控裝置I具有開發(fā)交互性較強(qiáng)的特點(diǎn)，并具有一定的計(jì)算功能的軟件應(yīng)用程序，不僅能及時(shí)地更新數(shù)據(jù)顯示，代碼效率高，而且具有集成開發(fā)環(huán)境，可降低開發(fā)仿真軟件的難度。本發(fā)明件還能兼容其它軟件繪制的圖形，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)操作。用戶界面可視、直觀，操作靈活，數(shù)據(jù)庫(kù)可維護(hù)性強(qiáng)，從而為用戶操作帶來(lái)較大的便利性。
[0054]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工設(shè)備壓力數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能在設(shè)備壓力超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)發(fā)出報(bào)警。為了保證化工生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)，也進(jìn)一步提高化工設(shè)備的安全質(zhì)量，本發(fā)明將無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在化工生產(chǎn)設(shè)備中，提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性和效率，而且降低了化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的布線成本，也就避免了線路老化和損壞的問題，提高了設(shè)備的安全可靠性和易推廣性。
[0055]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0056]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括:監(jiān)控裝置、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置和多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)控裝置和無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置安裝于控制室內(nèi)，所述多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)分別安裝于所述化工設(shè)備的多個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，其中， 所述監(jiān)控裝置用于向所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令，其中所述壓力監(jiān)測(cè)指令中指示有本次監(jiān)測(cè)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)； 所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置用于接收來(lái)自所述監(jiān)控裝置的所述壓力監(jiān)測(cè)指令，并將所述壓力監(jiān)測(cè)指令轉(zhuǎn)發(fā)至本次監(jiān)測(cè)的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)； 每個(gè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)安裝于所述化工設(shè)備的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，用于根據(jù)所述壓力監(jiān)測(cè)指令監(jiān)測(cè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力信號(hào)，其中，每個(gè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)包括: 氣壓傳感器，所述氣壓傳感器安裝于所述化工設(shè)備的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處，用于監(jiān)測(cè)該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力模擬信號(hào)； 信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器與所述氣壓傳感器相連，用于將測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力數(shù)字信號(hào)； 無(wú)線收發(fā)器，所述無(wú)線收發(fā)器與所述信號(hào)處理器相連，用于接收來(lái)自所述信號(hào)處理器的所述壓力數(shù)字信號(hào)，并向所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置轉(zhuǎn)發(fā)所述壓力數(shù)字信號(hào)； 其中，所述無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置還用于接收所述壓力數(shù)字信號(hào)，并將所述壓力數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給所述監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置接收所述壓力數(shù)字信號(hào)，并根據(jù)所述壓力數(shù)字信號(hào)獲取并存儲(chǔ)每個(gè)所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)處的壓力數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)查找壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)所述壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù) 測(cè)和報(bào)警。
2.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力數(shù)據(jù)包括壓力變化趨勢(shì)和壓力變化周期。
3.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線收發(fā)器為超高頻單片機(jī)收發(fā)器芯片。
4.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置采用個(gè)人計(jì)算機(jī)PC。
5.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)壓節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)還包括: 第一電源管理模塊，所述第一電源管理模塊分別與所述氣壓傳感器和所述信號(hào)處理器相連，用于對(duì)所述氣壓傳感器和所述信號(hào)處理器進(jìn)行低功耗電源管理； 第二電源管理模塊，所述第二電源管理模塊分別與所述信號(hào)處理器和所述無(wú)線收發(fā)器相連，用于與所述信號(hào)處理器協(xié)同工作以對(duì)所述無(wú)線收發(fā)器進(jìn)行低功耗電源管理。
6.如權(quán)利要求5所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二電源管理模塊為低壓差線性穩(wěn)壓器。
7.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置針對(duì)每個(gè)測(cè)壓節(jié)點(diǎn)采用輪詢方式發(fā)送壓力監(jiān)測(cè)指令。
8.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)查找壓力異常節(jié)點(diǎn)，包括: 所述監(jiān)控裝置將所述壓力數(shù)據(jù)與第一預(yù)設(shè)壓力閾值和第二預(yù)設(shè)壓力閾值進(jìn)行比較，其中，當(dāng)所述壓力數(shù)據(jù)超過(guò)所述第一預(yù)設(shè)壓力閾值時(shí)，所述監(jiān)控裝置判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為壓力異常節(jié)點(diǎn)，對(duì)所述壓力異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警； 當(dāng)所述壓力數(shù)據(jù)位于所述第一預(yù)設(shè)壓力閾值和第二預(yù)設(shè)壓力閾值之間時(shí)，所述監(jiān)控裝置判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)壓力異常節(jié)點(diǎn)，以第一預(yù)設(shè)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 當(dāng)所述壓力數(shù)據(jù)低于所述第二預(yù)設(shè)壓力閾值的測(cè)壓節(jié)點(diǎn)，所述監(jiān)控裝置判斷該測(cè)壓節(jié)點(diǎn)為正常測(cè)壓節(jié)點(diǎn)，以第二預(yù)設(shè)周期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中，所述第一預(yù)設(shè)壓力閾值大于所述第二預(yù)設(shè)壓力閾值。
9.如權(quán)利要求8所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)周期的時(shí)長(zhǎng)小于所述第二預(yù)設(shè)周期的時(shí)長(zhǎng)。
10.如權(quán)利要求1所述的用于化工設(shè)備的無(wú)線自動(dòng)測(cè)壓報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控裝置還用于建 立壓力數(shù)據(jù)庫(kù)，所述壓力數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)所述壓力數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK104019935SQ201410270502
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】張亞濤, 張玉, 馬燕民 申請(qǐng)人:天津市天澤化工有限公司