石化行业安全预警物联网系统的构建论

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1、《虚拟现实技术》期末论文姓名：高星星学号：2011211097论文考试科目：虚拟现实技术学院：电子工程学院专业：电子信息科学类班级：2011211209班内序号：16学号：2011211097姓名：高星星任课教师：宋荆洲北京邮电大学时间：2012年12月29日1《虚拟现实技术》期末论文姓名：高星星学号：2011211097石化行业安全预警物联网系统的构建高星星（北京邮电大学电子工程学院）内容摘要石油化工是我国国民经济的重要基础产业和支柱产业。随着国民经济和科学技术的发展,石油化工企业在我国国民经济建设中占据了越来越重要的地

2、位,石油化工产品的应用已渗透到人们的生产生活的各个领域。但是，由于石油化工生产企业由于其特殊性，自身存在着众多危险源。于是安全预警系统就具有十分大的现实意义。而利用虚拟现实技术，我们可以获得实时准确，详细的信息，从而预防危害的发生。本文主要介绍虚拟现实技术在石化行业安全预警物联网系统中的一些设想的应用。关键词：采集、传输、处理、数据库、现实模拟一、背景介绍随着我国石油和化工行业的迅速发展，面临的挑战和竞争是前所未有的，同时暴露出的问题也愈来愈多，特别是关于安全、健康、环境等方面的问题和潜在威胁日益突出。主要表现有以下几方面

3、：1)超大型石化生产装置、储存装置的日益增多，重大危险源的数量不断增加;2)化学品经营、运输业的快速发展，形成了大量流动危险源;3)大量长输油、输气的管线建设，由于横跨不同地区，所处地理环境十分复杂，构成了新的危险因素;4)由于城市的快速发展和城市规划管理的薄弱，很多化工企业建在市区，或十年前处于城市郊区但现在已被城市包围，居民区、生产区混杂，特别是城市加油站、加气站均建于市区，并有相当数量建在人口密集区，潜在危险性增大。安全生产形式十分严峻，加强安全管理的任务非常艰巨。近年来，随着我国石化工业的发展，安全管理部门积累并探

4、索出大量组织安全生产的经验。二、项目简介7《虚拟现实技术》期末论文姓名：高星星学号：2011211097安全预警物联网系统主要通过传感器以及电子追踪器等电子通讯元件进行数据的采集与传输；通过建立数据库来进行数据的监控与处理；最后将处理后的报告传输到中控中心，由中控中心进行现实的模拟以及作出相应的决策。与此同时，要进行虚拟现实的模拟必须具备输入输出设备以及计算机的处理。输入设备我们通过传感器和GPS定位系统来实现；输出设备我们通过视觉感知设备和听觉感知设备来实现；对于数据的处理，我们通过建立庞大的环境信息以及人员信息数据库来

5、对输入信息对比分析输出。三、预期成果1、预期功能1)监测人为施工，检测地质变化以及设备损坏（主要是燃气泄露）。2)精确定位事故发生地点、地段。3)预警功能微机室组织抢险、抢修提供可靠信息。4)虚拟现实技术的应用更加准确地获得实时情况信息。2、具体硬件、软件设计通过合理的电路元件的应用，比如各式传感器电路和适当的放大电路的设计来实现数据的采集功能；通过传输电路的设计和应用来实现信息的传送功能；通过数据库的编程的建立来实现数据的处理功能。四、主要研究内容和应用技术1、系统流程介绍安全预警物联网系统主要分为三大块，即数据采集系统

6、；数据传输系统及数据的处理和模拟系统，而虚拟现实技术的主要应用就在数据的处理和模拟系统这一模块。1）、数据采集系统：主要由追踪器和传感器件来实现，我们可以实现对员工工作信息及其环境信息进行采集。2）、信息传输系统：主要应用射频等无线传输技术进行传输。7《虚拟现实技术》期末论文姓名：高星星学号：20112110973）、数据处理:对于采集数据的处理我们主要依靠数据库的信息来进行对比分析，比利用虚拟现实技术进行现实的模拟，这样的话假如环境不符合条件或者发生危险时，就会发出预警信号，我们可以根据具体的模拟出来的现实结果作出相应的

7、决策。2、数据的采集主要通过传感器和追踪器来实现数据的采集，并且对传感器检测到的微弱的信号进行放大，主要采集员工环境温度、有害气体浓度、湿度、以及光线亮度，还可以根据具体的要求加入相应的传感器件；并用追踪器件采集员工具体信息。1)、温度传感器：感应温度的变化，使敏感元件(如：热敏电阻、热电偶等)的阻值发生变化，从而在电路中，使输出的电压发生变化，在电路中运用放大器变化放大。2)、湿度传感器：湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可

8、测量湿度。3)、危险气体浓度传感器：它可以实时地检测危险气体的浓度信息，当浓度达到一定的安全标准下限时就会发出预警信号。4)、光敏传感器，主要由光敏电阻制成，通过电阻对光线的感知从而产生电信号的变化，这样我们就把光信号转换成了电信号，并且用模拟放大器进行信号的放大。（对应的图是器件和工作原理电路图）5)