承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统

摘要

本申请提供了一种承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统，运行参数采集设备采集承压类特种设备的运行参数，将运行参数发送给边缘控制器；边缘控制器控制图像采集设备采集承压类特种设备及其周围环境的图像，并将所述运行参数和图像通过通信组件发送给服务器，服务器存储运行参数和图像，并生成、输出运行参数和图像的叠加信息。本申请能够采集承压类特种设备的运行参数和图像，将运行参数和图像叠加后生成并输出设备运行的综合信息，并运用VR、AR技术，使企业管理者和政府监管者可以对设备运行情况进行全方位乃至全息的观察与研判，为研究和管理承压类特种设备的安全运行、生产工艺和事故追溯、应急救援提供数据支撑。

说明书

技术领域

本申请属于承压类特种设备技术领域，尤其涉及一种承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统。

背景技术

承压类特种设备是涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道等设备，是工业化生产中必不可少的生产设备，也是现代社会中必备的生活设施。随着经济社会的高速发展，承压类特种设备应用的数量迅速增加、范围迅速扩大。近年来，承压类特种设备事故频发，给经济发展、社会稳定、人民生命财产安全带来严重威胁，一旦发生事故易导致群死群伤乃至大面积衍生灾害。

目前，对特种设备的“动态监管”仍然是以“打电话、跑现场、查记录、填单子和回来录入数据库”等方式进行，耗时费力、效率不高，而且人工手动填写录入容易出错又不能够全局监测。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统，能够采集承压类特种设备的运行参数和图像发送给服务器，通过AR、VR技术对运行参数和图像进行展示，使企业管理者和政府监管者可以对设备运行情况进行全方位乃至全息的观察与研判，为研究和管理承压类特种设备的安全运行、生产工艺和事故追溯、应急救援提供数据支撑。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

本申请实施例提供了一种承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统，包括：运行参数采集设备、边缘控制器、图像采集设备、通信组件和服务器，所述运行参数采集设备设置在承压类特种设备上，每个承压类特种设备上设置多个运行参数采集设备，每个承压类特种设备对应一个所述边缘控制器；

所述边缘控制器设置在所述多个运行参数采集设备中的一个运行参数采集设备上，且所述边缘控制器与所述多个运行参数采集设备中的每个运行参数采集设备通信连接，以及所述边缘控制器和所述图像采集设备通信连接，所述边缘控制器通过所述通信组件与所述服务器通信连接；

所述运行参数采集设备采集承压类特种设备的运行参数，将所述运行参数发送给所述边缘控制器；所述边缘控制器控制所述图像采集设备采集所述承压类特种设备及其周围环境的图像，以及将所述运行参数和所述图像通过所述通信组件发送给所述服务器，所述服务器存储所述运行参数和所述图像，并生成、输出运行参数和图像的叠加信息，通过VR、AR技术对所述叠加信息进行展示。

上述承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统，能够采集承压类特种设备的运行参数和图像，将运行参数和图像叠加后生成并输出设备运行的综合信息，并运用VR、AR技术对叠加信息进行展示，使企业管理者和政府监管者可以对设备运行情况进行全方位乃至全息的观察与研判，为研究和管理承压类特种设备的安全运行、生产工艺和事故追溯、应急救援提供数据支撑。

在一些实施例中，所述承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统还可以包括报警设备，每个承压类特种设备对应一个报警设备，所述报警设备与所述边缘控制器通信连接，用于根据所述边缘控制器的控制进行报警。

在一些实施例中，所述运行参数采集设备可以包括压力传感器，以及温度传感器和液位传感器中的一种或多种传感器。

示例性的，所述压力传感器可以为响应时间小于5毫秒的压力传感器。

例如，每个承压类特种设备可以设置一个或多个传感器，所述一个或多个传感器为压力传感器、温度传感器和液位传感器中的传感器。

在一些实施例中，所述图像采集设备可以为高速高清摄像机。

示例性的，所述高速高清摄像机的数量可以为多个，且每个承压类特种设备对应至少两个所述高速高清摄像机，所述至少两个高速高清摄像机的位置满足：能够采集对应的承压类特种设备及其周围环境的图像。

一些场景中，多个承压类特种设备可以位于同一物理空间，每个承压类特种设备上设置多个运行参数采集设备，该物理空间中设置至少两个图像采集设备，所述至少两个图像采集设备的位置满足：能够采集所述多个承压类特种设备中每个承压类特种设备及其周围环境的图像。

另外，边缘控制器也可以位于其他物理空间中，与运行参数采集设备通信连接。

在一些实施例中，所述通信组件可以为4G或5G通信组件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例提供了一种承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统，包括：运行参数采集设备、边缘控制器、图像采集设备、通信组件和服务器。运行参数采集设备设置在承压类特种设备上，每个承压类特种设备上设置多个运行参数采集设备，每个承压类特种设备对应一个所述边缘控制器。

边缘控制器设置在所述多个运行参数采集设备中的一个运行参数采集设备上，且所述边缘控制器与所述多个运行参数采集设备中的每个运行参数采集设备通信连接，以及所述边缘控制器和图像采集设备通信连接，边缘控制器通过通信组件与服务器通信连接。

运行参数采集设备采集承压类特种设备的运行参数，将运行参数发送给边缘控制器；边缘控制器控制图像采集设备采集承压类特种设备及其周围环境的图像，以及将运行参数和图像通过通信组件发送给服务器；服务器存储运行参数和图像，并生成、输出运行参数和图像的叠加信息，通过VR、AR技术对所述叠加信息进行展示。

本申请实施例能够采集承压类特种设备的运行参数和图像发送给服务器，将运行参数和图像叠加后生成并输出设备运行的综合信息(即叠加信息)，并运用VR、AR技术对综合信息进行展示，使企业管理者和政府监管者可以对设备运行情况进行全方位乃至全息的观察与研判，为研究和管理承压类特种设备的安全运行、生产工艺和事故追溯、应急救援提供数据支撑。

例如，运行参数采集设备采集到承压类特种设备的运行参数后，把该运行参数发送给边缘控制器；边缘控制器控制图像采集设备采集到承压类特种设备及其周围环境的图像后，将运行参数和图像发送给服务器。服务器通过VR、AR技术对承压类特种设备的运行参数和图像进行展示，使企业管理者和政府监管者可以对设备运行情况进行全方位乃至全息的观察与研判，为研究和管理承压类特种设备的安全运行、生产工艺和事故追溯、应急救援提供数据支撑。

图1示出了一种承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统的结构示意图。参见图1，该承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统包括：运行参数采集设备100、边缘控制器200、图像采集设备300、通信组件(图中未示出)和服务器400。运行参数采集设备100设置在承压类特种设备上，每个承压类特种设备上设置多个运行参数采集设备100(图中以2个为例说明)，每个承压类特种设备对应一个边缘控制器200。边缘控制器200设置在多个运行参数采集设备100中的一个运行参数采集设备100上。边缘控制器200与上述多个运行参数采集设备中的每个运行参数采集设备通信连接，以及边缘控制器200和图像采集设备300通信连接，边缘控制器200通过通信组件与服务器400通信连接。

另外，该承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统还可以包括显示设备500。服务器400与显示设备500通信连接，服务器400将叠加信息发送给显示设备500，显示设备500可以通过AR、VR技术对该叠加信息进行展示。

在一些实施例中，承压类特种设备监测及事故预防与处置支持系统还可以包括报警设备(图中未示出)，每个承压类特种设备对应一个报警设备，所述报警设备与边缘控制器200通信连接，用于根据边缘控制器200的控制进行报警。

例如，边缘控制器200根据各个承压类特种设备的运行参数，可以确定是否有承压类特种设备存在危险(例如爆炸)，若确定有承压类特种设备存在危险，则可以通过该报警设备进行报警，提醒工作人员远离。

在一些实施例中，运行参数采集设备100可以包括压力传感器，以及温度传感器和液位传感器中的一种或多种传感器。其中，承压类特种设备的安全与运行压力有直接关系，为了监测承压类特种设备的压力并满足监测需要，该压力传感器可以为高速检测智能压力传感器。例如，压力传感器可以为响应时间小于5毫秒的压力传感器。

例如，每个承压类特种设备可以设置多个传感器，该多个传感器包括压力传感器，以及温度传感器和液位传感器中的传感器。例如，每个承压类特种设备可以设置有压力传感器、温度传感器和液位传感器。具体传感器的选择可根据实际要监测的信息进行选择，对此不做限定。

另外，每个承压类特种设备可以设置多个压力传感器，多个压力传感器设置在承压类特种设备上的多个预设承压点位置。

举例说明，传感器可以设置有通信模块，通过通信模块与边缘控制器实现通信连接。该通信模块可以为GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)通信模块，或为4G/5G通信模块，或为NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)通信模块，或为WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)通信模块等，对此不做限定。

在一些实施例中，图像采集设备300可以为高速高清摄像机。

示例性的，高速高清摄像机的数量可以为多个，且每个承压类特种设备对应至少两个高速高清摄像机，该至少两个高速高清摄像机的位置满足：能够采集对应的承压类特种设备及其周围环境的全景图像。

一种场景中，高速高清摄像机可以安装在车间的多个位置，从不同角度拍摄承压类特种设备的现场运行图像。平时处于正常拍摄中，接收到边缘控制器200的信号后，开始高速拍摄并传输到服务器400。对于来不及传输的图像，可以缓存到本地，通过断点续传技术将现场图像传输到服务器400。

举例说明，高速高清摄像机可以设置有通信模块，通过通信模块与边缘控制器实现通信连接。该通信模块可以为GSM通信模块，或为NB-IoT通信模块，或为WIFI通信模块等，对此不做限定。

参见图1，一些场景中，多个承压类特种设备可以位于同一物理空间，例如左侧物理空间内的承压类特种设备为M1个，分别为承压类特种设备1～承压类特种设备M1，右侧物理空间内的承压类特种设备为M2个，分别为承压类特种设备1～承压类特种设备M2。每个承压类特种设备上设置多个运行参数采集设备100，该物理空间中设置至少两个图像采集设备300，该至少两个图像采集设备300的位置满足：能够采集多个承压类特种设备中每个承压类特种设备及其周围环境的全景图像。每个承压类特种设备对应一个边缘控制器200。

另外，边缘控制器200的数量也可以为一个，位于其他物理空间中；各个运行参数采集设备100将运行参数发送给边缘控制器200，边缘控制器200控制图像采集设备300采集承压类特种设备及其周围环境的图像。边缘控制器200将运行参数和图像发送给服务器400。服务器400可以与多个边缘控制器200通信连接，每个边缘控制器200可以与多个运行信息采集设备100通信连接。

例如，边缘控制器200可以向图像采集设备300发送图像采集指令；图像采集设备300根据该图像采集指令高速采集承压类特种设备及其周围环境的图像，之后通过边缘控制器200将承压类特种设备及其周围环境的图像和运行参数发送给服务器400。服务器400通过VR、AR技术对承压类特种设备的运行参数和图像进行展示，可以实现危险场景再现，使企业管理者和政府监管者可以对设备运行情况进行全方位乃至全息的观察与研判，为研究和管理承压类特种设备的安全运行、生产工艺和事故追溯、应急救援提供数据支撑。

在一些实施例中，通信组件可以为4G或5G通信组件，也可以为GSM(Global Systemfor Mobile Communication，全球移动通信系统)通信组件。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。