工业环境气体泄漏无线监测系统的研究

发布时间：2024-03-16 15:31

　　世界范围内,石油化工产业每年创造巨大的利润,同时在其生产过程中有大量的危险气体(易燃、易爆、有毒等)产生。由于人为操作的不当或设备的老化等原因,每年发生的危险气体泄漏事件造成了巨大的人员伤亡、经济损失以及严重的环境污染。针对工业环境危险气体的泄漏检测,国内外的科研人员已经做了很多工作,并取得了一定的成果,但由于工业环境的复杂性,仍存在很多问题等待解决。在调研了国内外气体泄漏检测的研究现状后,本文重点研究了在气体浓度低于普通泄漏报警阈值(爆炸下限的25%)时的泄漏检测。在浓度高于爆炸下限的25%时,设置两个浓度阈值;在浓度低于爆炸下限的25%时,设置一个非浓度阈值。本文改进了现有算法,完成了基于支持度的自适应多传感器数据筛选融合以及基于相似度的低浓度气体异常检测。检测算法提取浓度片段的自相关序列,并将片段特征间的余弦均值作为片段特征。通过统计未泄漏时的特征分布来确定非浓度阈值,从而判断当前浓度片段状态。为验证方法的可行性,本文设计了基于无线传感器网络的工业环境危险气体泄漏监测系统。该系统由ZigBee无线传感器终端、监控中心以及云数据库三个部分构成。本文完成了气体扩散的仿真分析,传感器节...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1危险气体泄漏造成安全事故

第一章绪论.1课题研究背景及意义在世界范围内，每年人类对天然气、石油、钢铁和煤炭等资源存在巨大的需求量。我全球第一的钢铁和煤炭的生产国，也是天然气和石油的消费大国，这些资源在生产和存过程中，有大量的有毒、易燃、易爆等危险气体产生。由于生产、存储设备的老化、故其他人为因素，危险....

图1.2手持设备检测气体泄漏移动机器人检测的方式在一些研究机构取得了一些效果，该方式可以让机器人代替工人

图1.2手持设备检测气体泄漏的方式在一些研究机构取得了一些效果，该方式可测[3]。同时，该方法的缺点是监测范围受限，在环不适合推广的，并且和人工检测的缺点一样，不能测系统是安装高分辨率的传感器，然后用有线的方测气体浓度，但是往往一个房间仅安装一个传感器艺以及无线通信网络等物联....

图2.7丙烷浓度云图

计算公式为：_DH表示雷诺系数，其计算公式为：a表示流速，DH表示水力直径，表示运动粘度。可以得到空气常温下的运动粘度为1.5493810-5m2/s，在上述几何风速为5m/s，由式(2.10)、(2.11)计算得到....

图2.9气体扩散绕柱几何模型

我们设计新的几何模型，采用的实验气体依然是丙烷。参散喷射初期后，气体扩散经历重力下沉阶段。在该阶段气体遇到障碍物，而不是在上方飘过，因此此处实验中结合水流绕住原理，不考虑重力碍物扩散实验。区域气体扩散模拟的几何模型如图2.8所示。图2.8气体扩散模拟几何模型GAMBIT....

本文编号：3929740