● 摘要
石化企业的生产过程具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、链长面广、连续作业等特点，这就决定了安全生产和安全管理始终是企业生存与发展的首要问题。巡检是石化领域保证设备正常运转和生产安全的重要手段，对设备的各项运行参数和设备运行状态的定期检查，可以及时发现生产波动和事故隐患，达到防患于未然的目的。为解决传统手工巡检的弊端，本文设计一种可以数字化读取设备巡检参数，并可以实时上传汇总的设备来解决目前巡检中遇到的问题。本课题设计了一个设备，通过ZIGBEE和红外的通信方式读取设备参数，利用GPRS和USB向服务器上传数据，同时利用RFID技术进行人员位置管理，实现石化巡检的数字化改造。本文首先对巡检器所用到的相关技术进行了研究，分析比较了几种常见无线通信技术的特点。在此基础上，提出了应用于石化行业的多接口无线巡检器，给出了巡检器的总体设计方案：以MSP430F1611为微处理器，以Chipcon CC2420为IEEE802.15.4通信协议射频芯片，以HSDL7001和HSDL3201为红外通信芯片，以TI 6700为RFID射频芯片，以WAVECOM Q24PLUS为GPRS通信芯片，设计了原形系统硬件电路。同时，巡检器支持SD卡存储、实时时钟、USB传输和液晶显示功能。在软件方面，编程实现了射频识别、红外通信、IEEE802.15.4无线通信、GPRS通信等功能。并设计了一个通信协议，将不同通信方式获取的数据统一处理。最后，设计了一个实验系统，首先依次对读写器各个功能模块进行了测试，在此基础上对由巡检器、巡检设备和服务器构成的石化巡检原型系统进行了测试，测试的重点在于功能性。测试结果表明，巡检器各模块功能得到了很好的实现，工作正常，整体功能良好，达到了预期的设计目标。