石油化工反应设备安全运行监控系统研究

杜 臣,刘 朋，王 凯

（日照市三星化工有限公司，山东 日照 276800）

摘  要：针对石油化工反应设备运行过程中存在的安全隐患，设计开发一套基于物联网技术和人工智能算法的智能监控系统。该系统采用分布式传感器网络实时采集设备运行参数，构建设备状态评估模型和故障预警模型。在某大型石化企业的应用实践表明，系统可有效识别设备异常状态，准确率>95%;实现对设备故障的提前预警，平均提前4～6h发出预警信息;显著降低设备事故率，年均减少事故率达40%。研究成果为石化行业安全生产提供技术支撑。

关键词：石油化工;反应设备;安全监控;物联网;人工智能;故障预警

0 引言

石油化工反应设备是化工生产的核心装置，其安全稳定运行直接关系到生产效率和企业效益。传统的人工巡检方式存在监控盲区大与响应滞后等问题，难以满足现代化工生产的安全需求，随着物联网技术和人工智能算法的快速发展，将其应用于反应设备安全监控成为可能。开发智能化与自动化的监控系统，实现设备运行状态的实时监测和故障预警，具有重要的理论价值和实践意义。

1 系统总体设计与实现

1.1 系统架构设计

石油化工反应设备安全运行监控系统采用分层分布式架构设计(图1）。该系统由输人层、信号传输层、处理层、网络传输层以及显示层构成。输入层配置网络摄像机，DV格式数字摄像机，带云台摄像机组和音频输入组等数据采集设备，实现对反应设备运行状态的全方位监测，信号传输层通过视频信号传输系统和音频信号传输系统，结合多路开关与A/D转换设备，确保数据的高质量传输。处理层以CPU主机为核心，集成MPEG图像压缩与G723音频压缩技术，配备硬盘录像机实现数据记录存储，同时通过硬件或软件解压缩模块进行数据处理。网络传输层基于局域网技术构建，实现数据的高速稳定传输，并通过切换控制系统进行数据分发。显示层设置多组监视器（A/B/C 和 A'/B'/C'),支持多画面实时显示和远程监控功能。系统各层级间通过标准化接口实现无缝连接，保证数据流的连续性和实时性，为设备安全监控提供可靠的技术支撑。

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