石油化工工業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)業(yè)體系，安全生產(chǎn)在石油化工工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的地位。在生產(chǎn)過程中，原料和產(chǎn)品多為易燃易爆、有毒有害的物質(zhì)，生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，稍有不慎，容易發(fā)生事故，造成人員的傷亡和國家財(cái)產(chǎn)的損失。近年來，化工事故時(shí)有發(fā)生（如圖所示），給人民生命財(cái)產(chǎn)安全與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響，因此，多數(shù)化工企業(yè)都在尋找保證生產(chǎn)安全的解決方案。同時(shí)如何防止化工事故造成損失也成為科技工作者的緊迫課題。

目前問題與不足

經(jīng)過對(duì)數(shù)百起石油化工安全事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，引發(fā)事故的主要原因歸類如下：

1、設(shè)備變形、腐蝕損壞導(dǎo)致事故發(fā)生

2、工作人員違反操作規(guī)程

3、溫度變化或者引發(fā)明火造成爆炸事件

4、氣體濃度發(fā)生變化引發(fā)爆炸

5、工業(yè)用料發(fā)生泄漏引發(fā)事故

6、管道壓力變化導(dǎo)致泄漏引發(fā)事故

經(jīng)分析事故原因我們發(fā)現(xiàn)，目前石油化工生產(chǎn)在安全方面主要面臨如下的挑戰(zhàn)：

1、設(shè)備出現(xiàn)異常無相應(yīng)的監(jiān)測(cè)手段，一旦人員疏忽導(dǎo)致無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，形成安全事故隱患。

2、人工巡檢效率低：傳統(tǒng)油田采用人工巡檢的方式采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)或者防范非法人員的入侵，周期長(zhǎng)，收集現(xiàn)場(chǎng)信息的延遲較大。

3、無報(bào)警或報(bào)警不及時(shí)：當(dāng)一些風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生時(shí)，如油氣泄漏、燃燒，現(xiàn)場(chǎng)缺乏氣體探測(cè)設(shè)施，報(bào)警不及時(shí)，容易導(dǎo)致事故擴(kuò)大化和人員傷亡。

4、應(yīng)急指揮效率低：多種監(jiān)控系統(tǒng)孤立，管理人員無法掌握足夠信息；現(xiàn)有通信方式主要為語音，手段單一，不能快速協(xié)調(diào)各方資源快速定位和解決問題，容易擴(kuò)大影響。

挑戰(zhàn)與目標(biāo)本方案的總體目標(biāo)是解決復(fù)雜環(huán)境下的不同監(jiān)測(cè)傳感器類型的有效融合、采用最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，通過云計(jì)算方式建立統(tǒng)一的防災(zāi)減災(zāi)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)。

1、信號(hào)數(shù)據(jù)采集融合技術(shù)：由于化工行業(yè)生產(chǎn)的特殊性，所需監(jiān)測(cè)的內(nèi)容種類繁多，導(dǎo)致所需的傳感器也非常之廣，主要常用的有壓力傳感器、應(yīng)變傳感器、溫度傳感器、風(fēng)向傳感器、加速度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、氣體傳感器、灰塵傳感器、濕度傳感器、腐蝕傳感器等。目前，在該領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，普遍只能實(shí)現(xiàn)對(duì)單一物理量測(cè)量的多傳感器同步采集。對(duì)于不同類型傳感器需要不同采樣率的的情況，缺乏相應(yīng)的同步采集功能，針對(duì)監(jiān)測(cè)中的傳感器種類多、數(shù)量大、分布廣、信號(hào)測(cè)量精度和同步性要求高、信號(hào)分析處理實(shí)時(shí)性強(qiáng)的需求，本項(xiàng)目擬采用基于PAC平臺(tái)的嵌入式硬件平臺(tái)架構(gòu)，并研制開發(fā)出一種多信號(hào)采集解調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同傳感器原始信號(hào)的有效采集。

2、無線通信技術(shù)：針對(duì)化工行業(yè)采用的傳感器種類多、數(shù)量大、分布廣，難布線等特點(diǎn)，該項(xiàng)目將開發(fā)針對(duì)性較強(qiáng)的通信傳輸設(shè)備，將分散的大量現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)高速、實(shí)時(shí)的傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心，由數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一進(jìn)行分析處理。

3、云計(jì)算技術(shù)：該項(xiàng)目將利用云計(jì)算技術(shù)建立數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心，可對(duì)所有不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、智能分析、實(shí)時(shí)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)，保障化工企業(yè)的安全運(yùn)營。