一种用于化工生产的工业互联网系统的制作方法

本发明涉及工业互联网领域，尤其涉及一种用于化工生产的工业互联网系统。

背景技术：

1、在化工生产的过程中，存在危险气体泄露的可能性，现有技术中，通常是通过设置危险气体传感器的方式来对危险气体的泄露事件进行检测。由于在化工生产的车间中，不同位置的风向并不同，这就导致，若气体沿着远离危险气体传感器的方向扩散的话，那么就几乎需要等到整个车间都充满危险气体后才能检测到气体泄露，那么就不利于及时发现危险气体。

技术实现思路

1、本发明的目的在于公开一种用于化工生产的工业互联网系统，解决如何及时发现工厂中的危险气体的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种用于化工生产的工业互联网系统，包括区域划分模块、风向监测模块、控制模块、多个无线传感器节点和气体检测模块；

4、区域划分模块用于对化工生产车间进行分区，将化工生产车间分为多个检测区域；

5、风向监测模块用于在每个检测周期结束后，获取检测区域的风向；

6、控制模块用于在前一个检测周期结束后，根据检测区域的风向确定下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的集合，并向集合中的无线传感器节点发送控制信息；

7、无线传感器节点围绕着检测区域的边缘进行放置；

8、无线传感器节点用于在接收到控制信息后，根据控制信息控制自身在下一个检测周期的状态；

9、无线传感器节点还用于在处于工作状态时，获取空气中的危险气体的浓度，将浓度发送至气体检测模块；

10、气体检测模块用于根据危险气体的浓度判断是否需要发出警报提示，若是，则向相关人员发出警报提示。

11、可选的，对化工生产车间进行分区，将化工生产车间分为多个检测区域，包括：

12、将化工生产车间分为多个面积为s的矩形区域；

13、分别获取每个矩形区域的风向；

14、基于风向对矩形区域进行合并，得到检测区域。

15、可选的，将化工生产车间分为多个面积为s的矩形区域，包括：

16、获取化工生产车间的最小外接矩形；

17、将最小外接矩形平均分为多个面积为s的矩形区域；

18、将得到的矩形区域中，不包含化工生产车间的矩形区域删除。

19、可选的，分别获取每个矩形区域的风向，包括：

20、在矩形区域的中心多次获取风向，得到风向集合；

21、将风向的角度范围平均分为n个角度区间；

22、获取风向集合每个角度区间对应的风向的数量；

23、将风向的数量的最大值的所对应的角度区间的中间值作为矩形区域的风向。

24、可选的，基于风向对矩形区域进行合并，得到检测区域，包括：

25、s1，将所有的矩形区域存入集合urgi；

26、s2，分别对urgi中的每个矩形区域进行合并计算，得到多个检测区域。

27、可选的，分别对urgi中的每个矩形区域进行合并计算，得到多个检测区域，包括：

28、s21，从urgi中随机选择一个矩形区域作为合并对象；

29、s22，将与合并对象相邻的所有矩形区域中，风向与合并对象相同的且属于urgi的任意一个矩形区域存入区域集合，将这一步存入矩形集合中的矩形区域用a表示；

30、s23，将合并对象存入区域集合；

31、s24，将区域集合中的所有矩形区域从urgi中删除；

32、s25，判断与a相邻的所有矩形区域中，是否存在与a风向相同的矩形区域，若是，则将a作为新的合并对象，进入s22；若否，则进入s26；

33、s26，由区域集合中的所有矩形区域组成一个检测区域；

34、s27，将区域集合重置为空集；

35、s28，判断urgi中的矩形区域的数量是否大于1，若是，则进入s21，若否，则结束合并计算。

36、可选的，无线传感器节点围绕着检测区域的边缘进行放置，包括：

37、无线传感器节点沿着检测区域的边缘进行放置，相邻的两个无线传感器节点之间的距离相同。

38、可选的，风向检测模块设置在检测区域的中央。

39、可选的，在前一个检测周期结束后，根据检测区域的风向确定下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的集合，包括：

40、用θ表示检测区域的风向所对应的角度，则检测角度范围为[θ-γ,θ+γ]，γ表示预设的角度；

41、以检测区域的中央为圆心，沿着角度θ-γ和θ+γ分别作出两条射线，将检测区域中，处于两条射线与圆心所组成的小于180°的扇形区域的范围内的无线传感器节点保存到下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的集合。

42、可选的，控制信息包括下一个检测周期的开始时刻、结束时刻和定下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的id的集合。

43、有益效果：

44、与现有技术相比，本发明通过对化工生产区间进行分区，将化工生产区域分为多个检测区域，然后沿着检测区域的边缘来进行无线传感器节点的放置，从而使得能够根据检测区域的风向来调整处于工作状态的无线传感器节点的集合，能够在延长无线传感器节点的工作寿命的同时，在危险气体泄露时进行及时的检测。

技术特征：

1.一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，包括区域划分模块、风向监测模块、控制模块、多个无线传感器节点和气体检测模块；

2.根据权利要求1所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，对化工生产车间进行分区，将化工生产车间分为多个检测区域，包括：

3.根据权利要求2所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，将化工生产车间分为多个面积为s的矩形区域，包括：

4.根据权利要求2所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，分别获取每个矩形区域的风向，包括：

5.根据权利要求2所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，基于风向对矩形区域进行合并，得到检测区域，包括：

6.根据权利要求5所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，分别对urgi中的每个矩形区域进行合并计算，得到多个检测区域，包括：

7.根据权利要求1所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，无线传感器节点围绕着检测区域的边缘进行放置，包括：

8.根据权利要求1所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，风向检测模块设置在检测区域的中央。

9.根据权利要求1所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，在前一个检测周期结束后，根据检测区域的风向确定下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的集合，包括：

10.根据权利要求1所述的一种用于化工生产的工业互联网系统，其特征在于，控制信息包括下一个检测周期的开始时刻、结束时刻和定下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的id的集合。

技术总结
本发明属于工业互联网领域，公开了一种用于化工生产的工业互联网系统，包括区域划分模块、风向监测模块、控制模块、多个无线传感器节点和气体检测模块；区域划分模块用于将化工生产车间分为多个检测区域；风向监测模块用于获取检测区域的风向；控制模块用于确定下一个检测周期中，处于工作状态的无线传感器节点的集合，并发送控制信息；无线传感器节点围绕着检测区域的边缘进行放置；无线传感器节点用于在接收到控制信息后，根据控制信息控制自身在下一个检测周期的状态；无线传感器节点还用于获取空气中的危险气体的浓度；气体检测模块用于根据危险气体的浓度判断是否需要发出警报提示。本发明提供了工厂中的危险气体的发现的及时程度。

技术研发人员：钱明,李沛旺,宋春飞,徐志明,郭玉敬
受保护的技术使用者：江苏洋井石化集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10