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基于物联网的压力容器监管系统的设计

摘要：通过对现有物联网技术的应用，设计了一种以传感器和

射频识别技术为数据来源，通过2g/3g移动通讯网络将数据实时传

送至远程监控管理平台的压力容器监管系统。实现了对压力容器的

运行状况的实时远程监测，随时掌握压力容器的运行状态是否存在

异常。在压力容器出现异常时，能够及时报警。可以统计分析故障

的类型，为压力容器的日常维护提供直接的数据支持，提高使用单

位维护保养时的工作效率，降低维护成本。具有较广阔的使用前景。

关键词：压力容器物联网监管

中图分类号：tp391.44文献标识码：a文章编号：1007-9416

（2013）01-0147-02

1前言

物联网，英文为“theinternetofthings”，其实质是通过

射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信

息传感器，按照相关协议，把物体与互联网相连接，进行信息交换

和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的

一种网络，物联网被称为是继计算机、互联网和移动通信网之后的

又一次信息产业浪潮[1]。物联网是依托在互联网的基础上，将其

用户端延伸到物（如电网、铁路、公路、建筑、供水系统、桥梁、

隧道、大坝、油气管道等）与物之间，通过部署传感器来实时采集

任何需要监控、连接、互动的物体或过程，通过采集其声、光、热、

电、力学、化学、生物、位置等各种信息进行信息交换和通信，实

现一种物物相连的互联网状态。同时，还可以从传感器获得的海量

信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同

需求，发现新的应用领域和应用模式。近年来，特种设备管理的信

息系统日新月异，不少监督和检验机构都建立了自己的信息系统。

但是受到区域经济和人才结构等各种因素的影响，各个部门的信息

系统在规模和功能上差异较大，有的部门建设信息系统只能够满足

其自动化办公的需求，不能满足特种设备数量日益增长，检验质量

日益提升的要求。那么，有没有一种技术能够提高特种设备的监管

水平，资源利用率，降低工作成本呢？物联网技术应用于特种设备

监管系统可以极大的解决现今遇到的诸多问题。

2物联网技术应用在压力容器设备管理中的设计与分析

目前，特种设备中，由于各自不同的特点，电梯运行安全物联

网系统最受关注，已经得到了广泛的研究和应用[2]。采用传感器

进行日常监控和管理的压力容器主要集中在装载危化品的压力容

器[3]和低温液化气体储罐[4]，一般压力容器开展得并不普遍。压

力容器的检验检测工作专业性较强，随着经济的发展，其数量不断

增加，技术不断进步，结构也越来越复杂，压力容器一线检验力量

配备、检验人员素质能力等与检验工作不相适应的矛盾日益突出。

虽然检验部门在检验周期内都对压力容器进行检测，但检测的只是

设备当时的情况，并不能保证后期设备一直正常使用。从实际情况

来看，每年压力容器的事故还是时有发生。

随着物联网技术的日益广泛应用，运用技术手段对压力容器进

行监控与管理成为可能。利用物联网技术对压力容器的监控，不仅

可以做到故障报警，还能够实现故障的预警功能，将事故消除在萌

芽阶段。物联网压力容器监控系统由数据采集传输终端和远程监控

管理平台两部分组成。

2.1数据采集传输终端

压力容器远程监控参数主要包括温度、压力、介质、某些设备

还须监控液位、夹套真空度等，这些参数的采集用多种传感器来获

得。目前有的设备上已经安装了此类传感器，但仅仅是通过有线的

方式将信号传输到附近的监控室，需要有人值守，而且无法监管日

常的设备巡检和年度检查的情况，现有压力容器监控系统与基于物

联网的监控系统的区别见表1。

数据采集传输终端包括与现有传感器进行数据通讯的接口，即

数据采集器，还有无线通信模块和每台设备上的rfid标签。数据

采集器通过数据采集得到压力容器的各项参数以无线通信的方式

发送到远程监控平台，数据采集传输终端只负责数据的采集、传输

和指令的转发，具体对数据含义的分析由监控服务器承担，减少了

采集器的复杂程度。由于无线通讯网络采用流量计费机制，远程监

控所需的数据量很小，在没有传输数据的时候是不会产生费用的，

这种数据采集方式和传输方式极大地降低了经济成本。手持的rfid

标签读写器可以在设备巡检和年检时记录传感器无法监控的数据，

如外观状况、阀门管路是否存在泄漏，是否定期排水排污等，由于

必须到设备现场才能采集，避免了安全管理规定流于形式。在压力

容器的管理中引入rfid技术，对设备管理的各个作业环节的数据

进行自动化地数据采集，并与终端数据传输系统对接，实现快捷、

方便和准确的智能管理，