基于智能传感技术的化工厂安全监控系统设计

张宪忠¹，王 惠²

（1.北京思路智园科技有限公司山东省分公司，山东 聊城 252000；

2.聊城市安科安全生产教育科技中心，山东 聊城 252000)

摘  要：现代化工生产过程中潜在危险因素众多，传统安全监控手段已难以满足智能化管理需求，基于智能传感技术构建的安全监拉系统，通过部署温度与压力以及有毒气体浓度等多类型传感器，实现对关键生产环节的全面监测。该系统采用深度学习算法完成多源传感数据融合分析，建立异常状态识别模型，并集成边缘计算单元实現就地快速处理，开发移动终端可视化监控平台。实验结果显示，系统对设备故障与泄漏等正常工况下的异常事件识别准确率>95%，响应时间<100ms,有效预防重大安全事故发生。实践应用证明，该监控系统在提升化工企业本质安全水平方面具有重要价值。

关键词：智能传感技术;化工安全;数据融合;预警机制;监控系统

0 引言

智能传感技术作为物联网时代核心支撑技术，正推动传统化工行业向智能化与数字化方向转型，化工生产过程涉及高温与高压以及易燃易爆等危险因素，对安全监控系统提出极高要求。基于智能传感技术开发的新一代安全监控系统通过构建多维度传感网络，实现对生产过程全方位监测。该系统利用深度学习算法分析多源传感数据，建立安全态势评估模型，并开发远程监控与实时预警功能，形成完整解决方案。系统设计重点围绕智能传感器选型优化与数据融合算法研究以及预警机制构建等关键环节展开，旨在提供一套完整可靠的化工安全监控技术方案。

1 智能传感技术与监控系统设计

1.1 化工厂安全监控系统的需求分析

现代化工厂生产工艺复杂，危险因素众多，生产过程中涉及高温、高压及有毒有害等危险特性，使得安全监控系统的设计面临巨大挑战。通过对多家大型化工企业的实地调研发现，传统监控手段存在覆盖范围受限与数据集成度低及响应速度慢等问题，难以满足智能化安全管理需求。针对化工生产特点，监控系统需重点关注易燃易爆气体浓度与反应釜温度压力以及设备运行状态等关键参数的实时监测，同时要具备数据融合分析与智能预警以及应急联动等功能。基于物联网技术的快速发展，新一代安全监控系统应构建覆盖全厂区的智能传感网络，实现危险源的精准识别与动态监测。从系统可靠性角度考虑，监控设备须具备防爆与防腐等特性，确保在恶劣工业环境下稳定运行；而在系统扩展性方面，则需预留充足接口以适应未来新增监测需求。

1.2 智能传感技术选型与优化

化工安全监控系统对智能传感器的选型提出了严苛要求，在进行技术方案筛选时需综合考虑测量精度与响应速度以及稳定性等多个维度。针对易燃易爆气体检测,采用催化燃烧式传感器与红外吸收式传感器相结合的方案，既保证快速响应，又提高检测可靠性。温度监测则选用具备自校准功能的智能温度变送器，配合热电偶实现宽量程精确测量。在传感器性能优化方面，重点针对抗干扰能力进行改进，通过增加信号滤波电路与优化采样频率等措施提升数据质量，同时考虑到化工厂复杂的工况环境，对传感器外壳进行特殊防护处理，并开发传感器自诊断功能，实现故障的及时发现与处理。此外，在传感器布置策略上，根据工艺流程特点以及危险源分布，建立基于风险评估的优化部署模型。

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