基于4G技术的双模石化安全传感设备优化装置及方法与流程

本发明属于石油化工安全领域，具体涉及一种基于4g技术的双模石化安全传感设备优化装置及方法。

背景技术：

在石油化工安全领域，特别是在石油化工行业的运行过程监测中，物料的温度、压力、流量等参数均属于重要参数。因而有效对这些物料的状态进行实时监测，在物料状态进行偏移时进行及时处理及管控，则可以起到降低或消除危险事件的发生概率。目前，本技术领域的普遍做法是采用温度、流量、压力等传感设备进行数据监测，将传感单元的相关参数通过有线电缆进行数据传输，通过安全栅及a/d转换单元传输至逻辑处理单元，经逻辑单元判定后发送相关运行命令至处理单元。目前石化行业采用的安全传感设备主要以现场布线方式即有限电缆进行通讯，一旦遇到突发状况(例如断电，火灾，传输电缆被破坏等情况)，则无法及时进行相关参数传输，极易引发严重的事故，造成经济损失或人员伤害。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于4g技术的双模石化安全传感设备优化装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于4g技术的双模石化安全传感设备优化装置，包括第一传感设备、有线电缆、安全隔离栅、第二传感设备、基站、逻辑处理单元和执行单元；

第一传感设备、有线电缆、安全隔离栅、逻辑处理单元和执行单元通过线路依次连接；第二传感设备、基站、逻辑处理单元和执行单元通过线路依次连接；

第一传感设备包括第一传感单元和第一a/d转换单元，第一传感单元和第一a/d转换单元通过线路连接；第二传感设备包括第二传感单元、第二a/d转换单元和第一4g通讯模块，第二传感单元、第二a/d转换单元和第一4g通讯模块通过线路依次连接；

逻辑处理单元包括第二4g通讯模块；

第一4g通讯模块、基站、第二4g通讯模块通过无线进行数据传输；

第二4g通讯模块和执行单元通过线路连接。

优选地，第一传感设备和第二传感设备包括石化企业中常用的温度、流量和压力传感设备。

此外，本发明还提到一种4g技术的双模石化安全传感设备优化方法，该方法采用如上所述的基于4g技术的双模石化安全传感设备优化装置，包括以下步骤：

步骤1：确定数据传输路径

确定第一传感设备和第二传感设备与逻辑处理单元的数据通讯形式以及路径，进行相应数据有效性测试；数据传输共有两种模式，其中，第一传感设备与逻辑处理单元通过有线电缆相连接进行有线数据传输，第二传感设备与逻辑处理单元之间通过4g通讯模块连接进行无线数据传输；在确认数据互通后，投入有线数据传输路径进行使用，无线数据传输路径作为备用冗余；

步骤2：在正常状态下，数据传输通过有线电缆传输数据；事故状态下，检测到有线电缆线路数据丢失或者人为确定有线电缆线路受损无法完成数据传输时，启动4g通讯模块线路进行数据传输；

步骤3：在确定有线电缆线路无法完成数据传输时，启动4g通讯模块线路进行数据传输，逻辑处理单元将处理4g通讯模块线路相关数据，同时停止处理有线电缆线路相关数据；

步骤4：当人为确定有线电缆线路恢复正常通讯时，则启动有线电缆线路进行数据传输，同时关闭4g通讯模块，逻辑处理单元将处理有线电缆线路相关数据，同时停止处理4g通讯模块线路相关数据；

步骤5：逻辑处理单元将相关动作指令发送至执行单元，由执行单元进行相应操作。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明在现有安全传感设备的基础上，增设了一种无线数据传输方式作为冗余，在出现意外情况(例如断电，火灾，传输电缆被破坏等情况)导致有线电缆数据无法传输时，采用冗余的数据传输方式实现准确测量实时监控；其中无线数据传输采用4g模块，可借助运营商的数据基站或企业订制基站，使安全传感数据的稳定性得到显著提高；本发明可实现对石油化工装置中的安全传感设备检测到的数据进行无线数据传输，有效降低现场布线所产生的不稳定性因素，保障运行监测准确且不间断，对现有的石化安全传感设备进行优化。

附图说明

图1为本发明一种基于4g技术的双模石化安全传感设备优化装置的电路原理图。

其中，1-被监测的装置；2-第一传感设备；3-有线电缆；4-安全隔离栅；5-第二传感设备；6-基站；7-逻辑处理单元；8-执行单元。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

以某石油化工装置中的燃烧炉为例，结合附图对本发明予以详细描述；为了保证燃烧炉的安全运行，生产单位为燃烧炉的燃料系统设置了多重安全措施，其中，在燃烧炉炉膛上设置温度传感器就是其中一个重要的保护措施；本示例中，在燃烧炉的炉膛顶部设置有两个温度传感器，基于该条件，实现对燃烧炉的实时状态监测。

实施例1：

一种基于4g技术的双模石化安全传感设备优化装置，其电路原理如图1所示，包括第一传感设备2、有线电缆3、安全隔离栅4、第二传感设备5、基站6、逻辑处理单元7和执行单元8；

第一传感设备2、有线电缆3、安全隔离栅4、逻辑处理单元7和执行单元8通过线路依次连接；

第二传感设备5、基站6、逻辑处理单元7和执行单元8通过线路依次连接；

第一传感设备2包括第一传感单元和第一a/d转换单元，第一传感单元和第一a/d转换单元通过线路连接；第二传感设备5包括第二传感单元、第二a/d转换单元和第一4g通讯模块，第二传感单元、第二a/d转换单元和第一4g通讯模块通过线路依次连接；

逻辑处理单元7包括第二4g通讯模块；

第一4g通讯模块、基站6、第二4g通讯模块通过无线进行数据传输；

第二4g通讯模块和执行单元8通过线路连接。

第一传感设备2和第二传感设备5包括石化企业中常用的温度、流量和压力传感设备

实施例2：

在上述实施例的基础上，本发明还提到一种4g技术的双模石化安全传感设备优化方法，具体包括以下步骤：

步骤1：确定现有石化传感设备状态

分别确定现有石化安全传感设备中，是否包括传感单元，a/d转换设备等，传感设备是否有4g通讯模块；本案例中，其中一台备用温度传感器包含有4g通讯模块。

步骤2：确定数据传输路径

确定第一传感设备和第二传感设备与逻辑处理单元的数据通讯形式以及路径，进行相应数据有效性测试；本案例中，数据传输共有两种模式，其中，第一传感设备与逻辑处理单元通过有线电缆相连接进行有线数据传输，第二传感设备与逻辑处理单元之间通过4g通讯模块连接进行无线数据传输；在确认数据互通后，投入有线数据传输路径进行使用，无线数据传输路径作为备用冗余；

步骤3：确定逻辑处理单元设备状态

确定逻辑处理单元的传输方式，是否包含4g通讯模块；本案例中，逻辑处理单元包含有4g通讯模块；

步骤4：在正常状态下，数据传输通过有线电缆传输数据；事故状态下，检测到有线电缆线路数据丢失或者人为确定有线电缆线路受损无法完成数据传输时，启动4g通讯模块线路进行数据传输；

步骤5：在确定有线电缆线路无法完成数据传输时，启动4g通讯模块线路进行数据传输，逻辑处理单元将处理4g通讯模块线路相关数据，同时停止处理有线电缆线路相关数据；

步骤6：当人为确定有线电缆线路恢复正常通讯时，则启动有线电缆线路进行数据传输，同时关闭4g通讯模块，逻辑处理单元将处理有线电缆线路相关数据，同时停止处理4g通讯模块线路相关数据；

步骤7：逻辑处理单元将相关动作指令发送至执行单元，由执行单元进行相应操作。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。