化工业中的物联网——魏照堃

摘要:化工业具有高危险性,不稳定性与强大的污染能力,无论对人还是对环境,都是非常大的威胁。但是化工业又是人们日常生产中不可替代的重要一环,所以在信息技术飞速发展的今天,如何利用物联网技术来安全,可靠,健康的发展化工业是化工业发展的主要途径。

关键字:物联网 化工物流 化工生产

物联网(the Internet of things)即通过射频识别RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别定位跟踪监控管理的一种网络。物联网目前在医疗,环境监测,智能农业,智能交通等都有广泛应用。是人们未来生活中不容获取的一项技术。将各种接入设备与原有网络相连,从而实现可靠的信息交互和共享。网络层同时包括信息的存储及对数据的管理和处理的功能。因此,网络层的核心技术除了包括网络通讯技术以外,还包括有云计算技术、数据挖掘技术和智能识别技术等。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台,是物联网网络层的重要组成部分,也为应用层提供了数据基础。

 应用层的主要任务是将海量数据进行智能分析,结合生产生活的实际应用需要,形成各类的物联网解决方案,构建智能化的行业应用。

随着我国工业化进程的加快,危险化学品的运输量急剧增加,已占到我国年运货总量的30%以上,我国已成为世界上化工原料运输量最大的国家。以国内最大的石化产品生产商和供应商中国石化为例,2010年,其危化品的物流运作量占到总量的37%。而这些化工用品对我们的生活环境是一个巨大威胁,不过在物联网这一概念问世后,在化工物流,化工生产,化工用品仓储,生产排污等方面有了非常的改善,这大大的缓解了化工业带给人们的种种压力,物联网技术为人们创建了更好的生活环境。

一、化工物流中的物联网技术

危化品车船监控。在汽运与水运环节,通过GPS、北斗监控、基于3G/4G的视频监控等技术,实现对危化品严格管控。将车辆与规定的运输线路进行绑定,进行车辆偏离线路的报警;对车辆在运输任务执行途中的行驶、停车记录进行统计,分析停车地点、停车时长、行驶时长、行驶里程、行驶速度等信息,加强对车辆的监管;对车辆进行视频监控,提供直观的现场信息,消除监控盲区。铁路车号自动识别。在铁路运输环节,利用车号自动识别技术,扫描车辆车号,自动识别列车辆序、车  种、车型、车号等信息,掌握自备车和路车(承运本公司产品)在内的所有铁路运输车辆往返周期、在国铁及专用线停置时间、车辆运行及停靠位置等信息,有效掌握铁路运输的动态。危化品监管。建立危化品的追溯与监管体系。首先是对特殊物品的环境参数和状态进行监测,其次是运输过程中的安全监控,然后就是发生问题后的溯源和流向追查。产品流向监控。通过条码,记录产品的生产、批次、质量等信息,跟踪产品流向,巩固销售渠道,防止串货。智能仓储。将物联网技术与仓库管理系统(WMS)相结合,实现仓储管理的智能化与自动化。通过电子标签和无线射频系统,完成自动标识、自动识别、自动引导、自动报警、快速清点等功能。目前中石油与中石化正逐渐使用该技术。

化工企业生产所需的原材料及成品由于其特殊性,往往需要专门的运输设备。在运输的过程中一旦发生泄露,将会对公共环境造成极大的危害。运用物理网技术,可以给每辆运输危险品的车辆贴上RFID标签,把产品的名称、品种、数量、批次、生产者信息及其他必要的内容存储在RFID标签中。通过GPS车辆跟踪系统,车辆何时从何处出发、何时到达何处都可记录在案,并发送到相关人员的手持终端。一旦车辆发生事故立即报告指挥中心,便于及时开展救援。另外,利用RFID还可以实现仓库的快速盘点,帮助管理人员随时了解仓库里产品的状况。 

二、化工生产的监控与排污

化工企业生产涉及物料种类多、性质差异大,各种原料、中间件和成品的闪点、爆炸极限、熔点或凝固点、沸点、化学稳定性、热稳定性、光稳定性等都会仓储环境和生产环境提出了不同的要求。物料的毒性、腐蚀性,对人体的毒害,在空气中的允许浓度等也会影响生产和人员安全。传统的化工企业中,虽然也安装有测量温湿度、粉尘、气体浓度等环境因素的传感器,但往往需要人工巡检、记录,并定期通过纸质文档或电子文档汇总上报。这样不仅需要耗费大量的人力,一旦发生危险情况不但不能及时上报而且会对相关人员造成人身伤害。 应用物理网技术后,通过安装监测环境的智能传感器对环境参数进行自动采集,并通过网络及时传递到安全监控中心和管理人员手机终端,一旦发生异常,立即报警。环境数据的自动采集在大大节约了人力的同时,还有效底保证了生产过程的安全,避免了灾害的发生。在化工企业中往往会有存放危险品的仓储区域,进入这些区域的人员应该穿戴专业的防护设备。为避免其他人员误入或者管理人员未穿防护设备擅自进入危险区域。可以这些安装红外摄像头,并运用视频识别技术对进入危险区域的人员识别,实现非法入侵报警。

物联网与环保设备的融合实现了对化工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备,不仅可以实时监测企业排污数据,而且可以远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。

通过各种传感器的实时高效的监控,可以确保工业生产之中的环节都能有条不紊的进行。将事故,威胁大大的减少。这样加大了安全性的同时,兼顾了产品的品质。再企业之中的竞争力也会提高。目前国内大中小型的化工业厂商正在积极的将工业信息化。

三、未来前景

目前,企业物联网已实现了物与物的相连,但仍属于信息沟通阶段。今后,在遥感控制技术的支持下,人与物的距离将会进一步拉近,远距遥控、远程操控都将被广泛应用。这对于化工企业更具有重大意义。在物联网的帮助下,我国化工生产行业会实现逐步向精细化、管理智能化、生产高效化的一流化企业迈进。 不仅如此,通过应用物联网,实施信息网上传递,可进一步促进企业减员提效;通过物资分布的数字化、可视化、立体化、形象化,生产材料配套将更加科学,大马拉小车、设备空转等情况也将得到了一定的缓解,可有效助推企业的节能减排。

智慧工业是今后发展的必然,其效益将远远大于传统化工业,因此大力发展工业信息化是发展的必然途径。通过智慧工业,工业信息化人们的生活必将越来越好,生活环境也必将会得到改善。通过信息工业节约下来的成本,也响应了国家节能减排的号召,物联网与化工的结合是中国工业发展的必然结果。

 

 

参考文献:

朱洪波,杨龙祥,朱琦物联网技术进展与应用[J]. 南京邮电大学学报(自然科学版).2011 

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