基于ZigBee網絡的石油化工生產環境監測預報模型

宋世銘+魏海平+石元博

摘 要 隨著社會的快速轉型，經濟的發展凸顯了對石油化工生產環境監測預報模型的強烈需求。為了制定一套更加完備的石油化工生產環境監測預報方案，本文立足于對ZigBee技術的研究，對該項系統的整體架構一節體系結構進行了不斷完善和升級。接下來本篇文章就針對這一點進行詳細的探討，以提供給業內有關人士一些啟發性的指導。

【關鍵詞】ZigBee網絡 石油化工 生產環境監測 預報模型

在我國石油化工的發展歷史是比較悠久的，但是加強此方面的數字化建設還處于一個從外延不斷深化的階段，特別是與國外發達國家相比，還存在著較大的差距。要知道，石油化工是一項龐大而又復雜的系統工程，必須要有嚴格的工業監測技術作為其安全保障，這樣才能夠最大程度的保證整個預報模型的質量安全水平。但是就目前的情況來看，國內大部分監測系統并沒有形成一個有機的整體，傳感器方面也存在很多的漏洞，所采集的數據缺乏一定的可信度，種種這些問題都阻礙了國內石油化工企業的可持續發展。

1 設計思路

整個石油化工生產環境監測預報方案都是基于ZigBee無線傳感器網絡來進行的，實現了整個環節的數字化和信息化發展，也進一步保證了方案提供決策信息的準確性和科學性。一方面，該系統結構可以對石油化工的施工環境進行具體的監測，并將各項信息收集并自動反饋給相關的管理操作人員。除了當地的施工環境之外，該系統結構還可以將各個運行設備的狀況、人員礦車的行動軌跡數據進行收集。在收集完這些必要的信息之后，無線傳感網絡會將這些原始信息進行數字化的處理，并通過其他多媒體技術將其傳輸到顯示層當中，并對各項數據進行分類，特別是一些存在安全隱患的信息可以及時提出相應的應急措施，為石油化工的整個高效安全運作奠定堅實的基礎。

2 體系結構設計

本來說給大家介紹的石油化工生產環境監測預報是一項集多項技術以及多項理論結合的復雜性方案，涉及的范圍極其廣泛，例如電子信息技術、無線傳感網絡技術以及安全管理理論以及預警理論等等。如果不對整個體系結構進行科學合理的設計，其他的運行工作便舉步維艱。接下來，為大家具體介紹各個結構的詳細內容，以供大家參考。

（1）采集層是系統的最底層，全程的工作運行都是以ZigBee技術為基礎，顧名思義，就是收集整個系統當中的各項信息，并自動將其進行數字化，方便日后的處理工作。

（2）傳輸層的作用就是要保證采集層所獲得的各項數據能夠順利地進入地面數據庫當中，確保其他各個環節的正常運行。這個結構層除了連接采集層以及地面數據庫之外，還連接了井下和地面數據，涉及的范圍更加廣泛，在整個結構體系當中發揮著必不可少的影響。

（3）存儲層顧名思義便是對傳輸層傳輸給井下的各項數據進行保存，在某些情況之下還會自動對其進行更新。它具體是由數據庫、模型庫以及專家知識庫等各個信息庫結合而成，各個信息庫之間存在著密切的聯系。

（4）分析決策層就是對存儲層說保存和更新的各項數據進行細致的分析，在此基礎之上，對接下來的運作工作提出正確科學的決策。當然在分析的過程當中，該系統結構層還會對信息當中存在的各項隱患進行及時的報警。

（5）展現層就是實時在線發布各項信息狀態，讓外部的管理以及施工人員及時了解石油化工運作的實際情況。

3 關鍵技術分析

（1）數據倉庫與分布式管理技術可以克服掉傳統信息技術當中的許多不足之處，快速地將各項信息數據進行分類整理，保證這些信息技術的科學性和準確性，由以往的靜態管理不斷向動態管理轉化。

（2）數據挖掘與知識自我發現技術可以從很大程度上快速的提取石油化工生產運作過程當中的各項專題信息，除此之外還包括其他的一些未知現象。

（3）實體模型與虛擬現實技術在整個結構體系當中扮演著非常重要的角色，發揮著不可估量的影響。它是一種集多想，工程技術于一體的三的石油化工實體建模技術，突破傳統生產運作過程當中的管理局限，更好的對動態數據進行維護，同時還可以模擬大規模的石油化工生產活動。

（4）智能預警算法包括專家系統、人工智能以及故障事故樹等多種預算方法，可以對石油化工生產運作過程當中的各項隱患進行及時的報警，為石油化工企業減少不必要的損失。

4 技術特點

經過以上的闡述，我們可以很明顯的發現該項系統工程可以很好地克服掉以往數據傳輸過程當中的一系列弊端，有力地推動我國當今石油化工數字化建設的進一步發展。

（1）該項系統工程始終依據ZigBee技術來進行，擁有強大的技術基礎，可以很好的將整個運作過程進行數字化和信息化，便于對整個工程的管理，更重要的是采用這種技術可以為石油化工企業節省更多的人力、物力以及財力資源，幫助企業實現成本最小化和效益最大化的最終發展目標。

（2）值得特別注意的是，該項系統所收集和傳輸的數據不僅僅涉及到石油化工的整個過程，而且他還會包含地面的數據，增強了系統數字化的可靠性。而且，整個系統當中還遍布了無線局域網，為信息人員之間的溝通交流以及管理提供了很大的便利。

（3）在該系統當中還建立了一個綜合監測平臺，這樣可以更好的防范一些意外災難的發生，為石油化工企業減少不必要的損失。

（4）該項系統將C/S和B/S有機融合，這樣便可以更加方便的對整個施工過程以及數據收集進行遠距離的監測，在很大程度上提高了工程運行的效率水平。

參考文獻

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作者簡介

宋世銘（1995-），男，江蘇省贛榆區人。大學本科學歷。研究方向為計算機應用。

作者單位

遼寧石油化工大學計算機與通信工程學院 遼寧省撫順市 113001endprint