无线传感技术在危化品仓储系统安全应用中的研究

发布时间：2020-12-15 01:43

　　危险化学品具有特殊的物理、化学或生物特性,极易在生产、储存、运输环节中引起燃烧、爆炸、中毒等安全事故。危化品仓储是危险化学品全过程管理中的重要阶段,危化品仓储安全管理与普通仓储管理完全不同,一旦仓库的安全设计出现纰漏,造成的事故危害将不可估量。传统危化品仓储管理主要依赖人工检查方式,人力成本高且时效性差。随着物联网及通信技术的快速发展,现代化工厂企业加快了对数据收集平台的建设,对安全监控的要求及处理提出了更高的要求。现有仓库、工厂通过电线电缆传输数据,占地面积过大、成本消费高、电线易老化。针对上述问题,本文提出利用多个无线传感器节点组网,设计并实现面向仓库中化学品的实时仓储安全监测系统。以射频单片机CC2530芯片为核心硬件,通过ZigBee协议组网,由传感器感知与采集各项参数,如温湿度、甲烷气体浓度等,并将这些信息通过无线方式实时传输到监测端。如果发现仓库中存在安全问题,可以通过报警器提示工作人员,工作人员只需进行远程操作,就可以及时处理各种事故。本文设计并实现了一种配置灵活、高稳定性、安全可靠的无线多节点仓储安全监控系统,上位机显示界面采用Microsoft Visual Stud... 

【文章来源】：上海应用技术大学上海市

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图0.1各危化品从业单位所占比例

第6页上海应用技术大学硕士学位论文综合运用计算机建模、控制理论、多传感器数据融合等技术，实现危化品仓储预警技术[18]。JunWu等人更是在无线传感网络场景中将分布式的数据片段储存在多个传感器节点中，实现了具有修复能力的分布式仓储[19]。Dong-KyuLee等在仓库的管理中引入了低成本、实用的移动资产双向定位跟踪，保证与WSN的虚拟接收器的兼容，增强系统的实用性[20]。随着互联网技术的发展，科学技术在生活中发挥了巨大的作用，国家和人民的经济状况都在逐步提高，所以，国家也很重视危化品的管理工作，要求做到以安全第一的危化品管理目标，这也在一定的程度上推动了危化品的管理水平的提高[14]。在许多发达国家，都会给公众普及危化品会带来的危害，而且，国外也制定了十分合理的危化品管理系统。在危化品的管理过程中，把现代的先进技术运用到危化品的管理系统中，例如现代的识别技术、大数据分析、数据库管理等，这都在一定程度上提高了危化品管理系统的规范，图0.4是国外某仓库结构。图0.4国外某仓库结构1.3.2国内危化品管理的发展趋势及研究现状国内应用方面，国内对于危化品的管理从1970年开始，随着计算机技术的普及，在危化品管理系统中也引入了计算机技术[21]。在我国的管理模式中，仓库管理模式有四种，即立体仓（如图0.5）、平仓、储罐和货棚。

上海应用技术大学硕士学位论文第7页图0.5我国某立体仓储库在我国的危化品管理系统中，目前管理系统比较规范的是我国的国有企业和大型企业，它们都有科学的仓库管理方法，根据国家的有关标准，严格落实仓库管理条例，引入先进的计算机技术，实现仓库管理技术的升级，帮助仓库的科学管理。近几年来，国内学者也在无线网络无线通讯技术、危化品状态监测和预警方面开展了一些研究。危化品仓储管理环节在状态参数检测探测设备研究中主要是环境状态的监测[22]，杨铸等建立了分布式危险气体监测系统，监测有害、易燃、易爆气体，由于传统的传感器在易燃易爆危化品检测中存在安全隐患，该系统采用了防爆型传感器探头[23]。张勇东利用光纤传感技术研制了光纤液位计和光纤光栅温度传感器，并应用于油库罐区监测系统，使得监测现场完全避免电流型，提高了系统的安全性[24]。孙代平等以液化石油气罐车、储罐为对象，研制了一套危化品状态实时监测系统，应用现有的温度、压力、液位等传感器监测危化品状态，并通过无线通信方式将数据发送到监控中心[25]。张伟杰等采用ZigBee技术来实现信号信息在危化品高库存量下的数据传输和管理，达成短距离、复杂程度低、成本低、自组织、低数据速率，很好适用于自动控制和远程控制领域[26]。桑海泉等对某特种气体厂生产过程中潜在的危险有害因素进行了辨识分析,提出了相应的对策措施，提出了基于MEMS传感器、无线传感网络和3G(GIS、GPS、GPRS)技术的安全监控系统方案[27]。徐征等研究了基于GIS的无线传感网架构方法,建立了适用于大规模广域无线传感网的软件体系,实现了无线采集的海量数据与GIS平台的动态融合,用户可以通过各种网络化终端设备获取实时采集数据[28]。贾利民和孙涛[29]通过实地研究


本文编号：2917408