天然气集输站智能消防物联网系统研究及应用

发布时间：2023-04-09 01:36

　　集输站场的高效运行和消防安全是保证天然气生产和集输的关键,一旦发生事故,若不能及时、妥善处理,引起火灾或爆炸事故,必将造成人员伤亡和财产损失。因此,在天然气集输站建立一套集监控和预警于一体的智能消防监控系统具有现实需求和较大的经济社会价值。针对上述问题,提出一种基于物联网技术的智能消防物联网系统(本课题已得到重庆市社会与民生研究项目“一种小区消防栓水压记录物联网的研制,cstc2015shmszx0941”的资助),并对其关键技术进行研究。主要创新性内容如下:一是研制系列新颖实用、满足物联网连接需要的新型结构的消防栓设备。针对不同应用场景,对现有消防栓结构的改进,设计了7种新型物联网消防栓,并对其进行仿真验证;通过内置传感器,实时感知消防管网水压等信息,提高消防管网的全面感知能力。二是研发了一套基于ZigBee无线传感器、GPRS技术的消防物联网原型系统。在硬件设计中,利用各类传感器采集天然气站场内的温度、烟雾、CO浓度等数据信息,通过GPRS和WIFI实现数据的传输。在软件设计中,基于B/S框架,搭建Web服务器,使用Java等语言进行了编程实现,开发了包括消防监测管理、传感器管理、...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究现状分析
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文章节安排
2 智慧消防栓设备改型设计与实现
    2.1 消防栓结构分析与智慧消防栓设备功能需求
    2.2 消防栓结构智能化改进研究
        2.2.1 无线水压监测消防栓改型设计
        2.2.2 高压消防栓改型设计
        2.2.3 快速启闭式消防栓改型设计
    2.3 改型消防栓安全性仿真与验证
        2.3.1 原阀杆结构有限元分析
        2.3.2 阀杆结构的改进
        2.3.3 改型设计结构的有限元分析
        2.3.4 CFD仿真计算分析
        2.3.5 仿真结果分析
    2.4 本章小结
3 天然气集输站智能消防物联网系统设计与实现
    3.1 系统感知传输层的设计与实现
        3.1.1 传感器模块硬件设计
        3.1.2 无线通信硬件设计
        3.1.3 无线通信软件设计
    3.2 系统监控平台的设计与实现
        3.2.1 智慧消防物联网系统需求分析
        3.2.2 监控系统平台总体框架设计
        3.2.3 监控系统平台数据库的设计
        3.2.4 监控系统功能的设计与实现
    3.3 本章小结
4 基于ARMA和BP模型的消防数据分析方法
    4.1 基于ARMA时间序列的水压预测模型
        4.1.1 ARMA时间序列模型流程图
        4.1.2 时间序列平稳性检验
        4.1.3 ARMA模型识别和阶数的确定
        4.1.4 参数估计及模型检测
        4.1.5 计算预测值
    4.2 基于BP神经网络的火灾预警模型
        4.2.1 BP网络模型设计
        4.2.2 选择学习样本
        4.2.3 网络训练和结果分析
    4.3 本章小结
5 系统的功能测试与验证
    5.1 系统感知传输层测试
        5.1.1 串口通信测试
        5.1.2 WIFI通信测试
        5.1.3 GPRS通信测试
    5.2 系统Web软件层测试
        5.2.1 系统用户登录功能测试
        5.2.2 监测点添加功能测试
        5.2.3 信息查询功能测试
    5.3 小结
6 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 课题展望
参考文献
致谢
作者在攻读学位期间发表的论著及取得的科研成果



本文编号：3786828