一种基于大数据的化工生产安全在线监测预警管理系统

技术领域

本发明属于化工生产管理技术领域，具体涉及一种基于大数据的化工生产安全在线监测预警管理系统。

背景技术

化工生产企业是工业生产企业的主力军之一，在我国现代工业中占据的重要地位。但是由于化工原料和化工生产工艺的特殊性，导致在化工生产过程中具有一定的危险性，一旦发生事故,除了造成经济损失,还可能造成人员的伤亡。这种危险性主要体现在化工生产设备运行环境和生产车间环境上，对于化工生产设备，由于化工企业复杂而又苛刻的生产工艺条件，对化工生产设备运行环境的要求较为严苛，当运行环境为高温高压时，会给生产设备带来一定的风险；对于生产车间环境，当化工生产时，可能会导致一些有害气体泄漏，泄漏的有害气体会对车间环境造成污染，严重者会发生爆炸，进而危害生产人员的生命安全，为了保证化工生产的稳定运行，将安全隐患及时消除在萌芽状态，本发明提出一种基于大数据的化工生产安全在线监测预警管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的化工生产安全在线监测预警管理系统，通过对化工生产线上的各生产设备进行统计并检测其运行环境参数，同时通过以化工生产线为中心布设若干检测点并检测各检测点的车间环境参数，进而统计各生产设备的运行环境危险系数和车间环境危险系数，解决了背景技术提到的问题。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种基于大数据的化工生产安全在线监测预警管理系统，包括生产设备统计模块、运行环境参数检测模块、参数数据库、车间环境参数检测点布设模块、车间环境参数检测模块、环境参数预处理模块、危险系数分析模块、预警模块、显示终端和生产管理中心，所述生产设备统计模块用于统计化工生产线上的所有生产设备并获取其设备种类，所述环境参数检测模块用于对生产设备统计模块统计的各生产设备检测其运行环境参数，所述车间环境参数检测点布设模块用于以化工生产线为中心布设若干检测点，所述车间环境参数检测模块用于根据车间环境参数检测点布设模块布设的各检测点检测车间环境参数；

所述生产设备统计模块用于统计化工生产线上的所有生产设备，并对统计的各生产设备按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2...i....n，同时获取其对应的设备种类，并将获取的各生产设备的种类发送至危险系数分析模块；

所述运行环境参数检测模块包括若干运行环境参数检测终端，其分别放置在标记的各生产设备上，用于检测各生产设备的运行环境参数，得到各生产设备运行环境的温度和气压，并发送至环境参数预处理模块；

所述环境参数预处理模块接收运行环境参数检测模块发送的各生产设备运行环境的温度和气压，并将接收的数据构成生产设备运行环境参数集合F

所述车间环境参数检测点布设模块用于以化工生产线为中心划分若干椭圆检测线，其划分的各椭圆检测线按照距离该化工生产线的远近距离进行编号，分别标记为1,2...j....m，并在标记的各椭圆检测线上布设若干检测点，布设的各椭圆检测线上的各检测点按照预设的顺序进行标记为1,2...k....l；

所述车间环境参数检测模块包括若干车间环境参数检测终端，其安装在各椭圆检测线上的每个检测点位置处，用于检测每个椭圆检测线上每个检测点的车间环境参数，并将得到的各椭圆检测线上的各检测点的车间环境参数发送至环境参数预处理模块；

所述环境参数预处理模块还与车间环境参数检测模块连接，将接收的每个椭圆检测线上每个检测点的车间环境参数构成检测点车间环境参数集合Q

所述参数数据库用于存储各设备种类对应的标准运行环境参数，存储各车间环境参数对应的安全标准数值，存储预设的运行环境危险系数临界值，存储预设的车间环境危险系数临界值，并存储生产设备运行环境的温度影响系数和气压影响系数；

所述危险系数分析模块分别与生产设备统计模块和环境参数预处理模块连接，接收生产设备统计模块发送的各生产设备对应的设备种类，接收环境参数预处理模块发送的生产设备运行环境参数集合和车间环境参数均值集合，并将接收的各生产设备对应的设备种类与参数数据库中存储的各设备种类对应的标准运行环境参数进行对比，筛选各生产设备所属设备种类对应的标准运行环境参数，同时将接收的生产设备运行环境参数集合与各生产设备所属设备种类对应的标准运行环境参数进行对比，得到生产设备运行环境参数对比集合ΔF

同时，危险系数分析模块还对接收的车间环境参数均值集合，与参数数据库中存储的各车间环境参数对应的安全标准数值进行对比，得到车间环境参数对比集合

所述预警模块与危险系数分析模块连接，接收危险系数分析模块发送的预警控制指令，进行预警；

所述显示终端与危险系数分析模块连接，接收危险系数分析模块发送的各生产设备的运行环境危险系数和化工生产车间环境危险系数，并显示；

所述生产管理中心与危险系数分析模块连接，接收危险系数分析模块发送的危险生产设备的编号，及时调派相关人员处理。

更具体地，所述运行环境参数检测终端包括第一温度传感器和第一气压计，所述第一温度传感器用于检测生产设备的运行环境温度，所述第一气压计用于检测生产设备的运行环境气压。

更具体地，所述车间环境参数检测点布设模块中对检测点布设的具体方法包括以下几个步骤：

步骤一：统计化工生产线整个生产线的长度；

步骤二：以化工生产线的中点为椭圆中心点，以化工生产线整个生产线的长度为椭圆长轴，以预设的各长度距离为椭圆短轴，在该化工生产线同平面内做若干椭圆，各椭圆的轨迹作为椭圆检测线，其中各椭圆的中心点及长轴均相同；

步骤三：统计各椭圆检测线的周长，将各椭圆检测线的周长均分为l等份，每个等分点作为各椭圆检测线的检测点。

更具体地，所述预设的各长度距离为L,2L...jL....mL，其中L为预设值。

更具体地，所述车间环境参数检测终端包括大气环境参数检测终端和气象环境检测终端，所述大气环境参数检测终端为气体传感器，用于检测各检测点的SO

更具体地，所述车间环境参数包括SO

更具体地，所述各生产设备的运行环境危险系数的计算公式为

更具体地，所述化工生产车间的环境危险系数的计算公式为

Δr

本发明的有益效果：

1.本发明通过对化工生产线上的各生产设备进行统计并检测其运行环境参数，同时通过以化工生产线为中心布设若干检测点并检测各检测点的车间环境参数，进而统计各生产设备的运行环境危险系数和车间环境危险系数，实现了对化工生产时生产设备运行环境和车间环境安全隐患的有效监测，保证了化工生产的稳定运行，同时系统将统计的各生产设备的运行环境危险系数和车间环境危险系数对其对应的危险系数临界值进行对比，若大于对应的危险系数临界值，进行预警，这样大大减少了化工生产安全事故的发生，有效保障了生产员工的生命安全。

2.本发明通过设置车间环境参数检测点布设模块以化工生产线为中心划分若干椭圆检测线，并在各椭圆检测线上等间距布设检测点，避免单个检测点检测造成的误差，使检测的车间环境参数数值更接近真实数值，为后期进行车间环境危险系数计算提供可靠的参考数据。

3.本发明通过统计危险生产设备的编号，并发送至生产管理中心，便于相关管理人员能够快速寻找到危险生产设备，并及时进行处理，提高了处理效率，降低了该危险生产设备发生安全事故的概率，减少了安全事故造成的经济损失。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的系统模块框图；

图2为本发明的车间环境参数检测点布设示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，一种基于大数据的化工生产安全在线监测预警管理系统，包括生产设备统计模块、运行环境参数检测模块、参数数据库、车间环境参数检测点布设模块、车间环境参数检测模块、环境参数预处理模块、危险系数分析模块、预警模块、显示终端和生产管理中心，所述生产设备统计模块用于统计化工生产线上的所有生产设备并获取其设备种类，所述环境参数检测模块用于对生产设备统计模块统计的各生产设备检测其运行环境参数，所述车间环境参数检测点布设模块用于以化工生产线为中心布设若干检测点，所述车间环境参数检测模块用于根据车间环境参数检测点布设模块布设的各检测点检测车间环境参数。

所述生产设备统计模块用于统计化工生产线上的所有生产设备，并对统计的各生产设备按照预设的顺序进行编号，依次标记为1,2...i....n，同时获取其对应的设备种类，并将获取的各生产设备的种类发送至危险系数分析模块。

本实施例通过对化工生产线上的所有生产设备进行统计并编号，并获取生产设备的设备种类，为后面进行生产设备运行环境参数检测提供方便。

所述运行环境参数检测模块包括若干运行环境参数检测终端，其分别放置在标记的各生产设备上，用于检测各生产设备的运行环境参数，其运行环境参数检测终端包括第一温度传感器和第一气压计，所述第一温度传感器用于检测生产设备的运行环境温度，所述第一气压计用于检测生产设备的运行环境气压，运行环境参数检测模块将检测的各生产设备运行环境的温度和气压发送至环境参数预处理模块。

所述环境参数预处理模块接收运行环境参数检测模块发送的各生产设备运行环境的温度和气压，并将接收的数据构成生产设备运行环境参数集合F

所述车间环境参数检测点布设模块用于以化工生产线为中心划分若干椭圆检测线，其划分方法包括以下几个步骤：

步骤S1：统计化工生产线整个生产线的长度；

步骤S2：以化工生产线的中点为椭圆中心点，以化工生产线整个生产线的长度为椭圆长轴，以预设的各长度距离为椭圆短轴，各长度距离分别为L,2L...jL....mL，其中L为预设值，在该化工生产线同平面内做若干椭圆，各椭圆的轨迹作为椭圆检测线，其中各椭圆的中心点及长轴均相同。

划分的各椭圆检测线按照距离该化工生产线的远近距离进行编号，分别标记为1,2...j....m，并在标记的各椭圆检测线上布设若干检测点，布设方法包括以下几个步骤：

步骤H1：统计各椭圆检测线的周长；

步骤H2：将各椭圆检测线的周长均分为l等份，每个等分点作为各椭圆检测线的检测点。

布设的各椭圆检测线上的各检测点按照预设的顺序进行标记为1,2...k....l。

本实施例通过设置车间环境参数检测点布设模块以化工生产线为中心划分若干椭圆检测线，并在各椭圆检测线上等间距布设检测点，避免单个检测点检测造成的误差，使检测的车间环境参数数值更接近真实数值，为后期进行车间环境危险系数计算提供可靠的参考数据。

所述车间环境参数检测模块包括若干车间环境参数检测终端，其安装在各椭圆检测线上的每个检测点位置处，用于检测每个椭圆检测线上每个检测点的车间环境参数，其中车间环境参数包括SO

本实施例通过设置运行环境参数检测模块和车间环境参数检测模块实现了对化工生产时生产设备运行环境和车间环境安全隐患的有效监测。

所述环境参数预处理模块还与车间环境参数检测模块连接，将接收的每个椭圆检测线上每个检测点的车间环境参数构成检测点车间环境参数集合Q

所述参数数据库用于存储各设备种类对应的标准运行环境参数，存储各车间环境参数对应的安全标准数值，存储预设的运行环境危险系数临界值，存储预设的车间环境危险系数临界值，并存储生产设备运行环境的温度影响系数和气压影响系数。

所述危险系数分析模块分别与生产设备统计模块和环境参数预处理模块连接，接收生产设备统计模块发送的各生产设备对应的设备种类，接收环境参数预处理模块发送的生产设备运行环境参数集合和车间环境参数均值集合，并将接收的各生产设备对应的设备种类与参数数据库中存储的各设备种类对应的标准运行环境参数进行对比，筛选各生产设备所属设备种类对应的标准运行环境参数，同时将接收的生产设备运行环境参数集合与各生产设备所属设备种类对应的标准运行环境参数进行对比，得到生产设备运行环境参数对比集合ΔF

同时，危险系数分析模块还对接收的车间环境参数均值集合，与参数数据库中存储的各车间环境参数对应的安全标准数值进行对比，得到车间环境参数对比集合

Δr

本实施例统计的各生产设备的运行环境危险系数和化工生产车间的环境危险系数实现了对生产设备运行环境危险状况和生产车间环境危险状况的量化展示，能够对生产设备运行环境的危险状况及生产车间环境危险状况进行预测，危险系数越大，表明危险性越高。

所述预警模块与危险系数分析模块连接，接收危险系数分析模块发送的预警控制指令，进行预警，提醒相关管理人员注意并及时处理，这样大大减少了化工生产安全事故的发生，有效保障了生产员工的生命安全，同时保证了化工生产的稳定运行。

所述显示终端与危险系数分析模块连接，接收危险系数分析模块发送的各生产设备的运行环境危险系数和化工生产车间环境危险系数，并显示，便于管理人员直观了解各生产设备的运行环境情况和生产车间环境情况。

所述生产管理中心与危险系数分析模块连接，接收危险系数分析模块发送的危险生产设备的编号，便于相关管理人员能够快速寻找到危险生产设备，并及时进行处理，提高了处理效率，降低了该危险生产设备发生安全事故的概率，减少了安全事故造成的经济损失。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。