一、背景

高壓容器在化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，是一種高危設(shè)備。在使用過程中，由于介質(zhì)、溫度、壓力等因素的改變，容器內(nèi)部壓力會(huì)發(fā)生變化，壓力過高或過低都會(huì)對(duì)設(shè)備造成安全隱患，甚至可能導(dǎo)致爆炸等嚴(yán)重事故。因此，需要建立高壓容器壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，從而采取措施保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

二、方案概述

本方案采用XL31PX智能壓力傳感器和XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)搭建一套高壓容器壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。通過安裝在高壓容器上的壓力傳感器實(shí)時(shí)采集容器壓力變化，通過XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸，當(dāng)壓力超過系統(tǒng)設(shè)置的預(yù)警值，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知工作人員采取緊急措施，避免發(fā)生重大安全事故。

三、方案詳細(xì)設(shè)計(jì)

01硬件設(shè)備

（1）XL31壓力傳感器：用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓容器內(nèi)部的壓力變化情況。

功能特點(diǎn)：

低功耗：Lora傳輸方式下，工作電流平均為35mA，休眠電流約為10μA；

隔爆性能強(qiáng)：按隔爆標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，可適用于高危場(chǎng)景；

高精度：0.5%FS。

（2）XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)：作為節(jié)點(diǎn)和平臺(tái)之間的通訊樞紐和橋梁，將壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控平臺(tái)、云平臺(tái)等。

功能特點(diǎn)：

基于Linux系統(tǒng)：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)基于Linux系統(tǒng)，可移植MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，可擴(kuò)展存儲(chǔ)容量，存儲(chǔ)從采集節(jié)點(diǎn)讀取的數(shù)據(jù)；

多臺(tái)通信口讀取數(shù)據(jù)：可從一個(gè)或多個(gè)通信口讀取數(shù)據(jù)，再向多個(gè)通信口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，且不同的接口可配置不同的通信協(xié)議，多個(gè)平臺(tái)之間建通信。

02網(wǎng)絡(luò)層

（1）XL31PX智能壓力傳感器與XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)之間采用LoRa無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在罐區(qū)環(huán)境傳輸半徑大約500米（理想傳輸距離10公里），能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)的通信需求。

（2）XL90物聯(lián)網(wǎng)關(guān)通過4G/NB等方式接入云平臺(tái)并上傳壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

03平臺(tái)層

支持接入第三方軟件平臺(tái)，用于存儲(chǔ)、處理和分析高壓容器壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過PC端和移動(dòng)端提供可視化的數(shù)據(jù)展示和報(bào)警功能。

四、系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高壓容器的壓力數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取措施。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：可以將采集到的壓力數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地或云端數(shù)據(jù)庫(kù)，方便后續(xù)數(shù)據(jù)分析和報(bào)表生成。

智能預(yù)警：當(dāng)高壓容器的壓力超出設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，提醒相關(guān)人員及時(shí)采取措施。

五、方案優(yōu)勢(shì)

安全性高：XL31PX智能壓力傳感器具有隔爆性能，應(yīng)用于化工現(xiàn)場(chǎng)更加安全可靠；

易于部署：系統(tǒng)硬件設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，易于部署。

可擴(kuò)展性強(qiáng)：可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，例如部署更多的壓力傳感器和物聯(lián)網(wǎng)關(guān)；

實(shí)時(shí)響應(yīng)：系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)響應(yīng)能力，能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)高壓容器的壓力變化，并在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理，避免事故發(fā)生。