智能无线传感器在点巡检系统中的应用

智能无线传感器在点巡检系统中的应用

刘军峰 1 、 林磊 1 、杨佳新 1 、 郭强 2

1. 北京京能高安屯燃气热电有限责任公司； 100024 2. 北京京能能源技术研究有限责任公司 北京市 100022

摘要：近年来，随着现代传感器、嵌入式技术和通信技术的迅猛发展，无线传感器网络已经成为当今网络技术研究的热点。经过深入研究，我们发现无线传感器网络在军事、农业、医疗、交通、家庭等各个领域都有广泛的应用。指具有多种特定功能的传感器节点，通过自组织的无线通信方式互相传递信息，共同实现特定功能。它集成了MEMS，传感器，嵌入式计算机，现代化网络，无线通信，分散处理等功能。利用不同集成的微传感器，可对不同环境或对象的信息进行监视、感知和捕捉信息通过自组织多跳网无线传输到用户终端。

京能高安屯燃气热电有限责任公司秉承“科技创新、以人为本”积极构建基于多平台数据综合分析的数字化巡检系统，来提升设备、人员安全，降低人工劳动强度。基于大数据、无线通讯感知、移动互联等多种技术手段，实现生产区域准无人点巡检，辅助一线员工在集控室、办公室等区域通过PC端或者移动端高效、快捷、准确的掌握现场设备、环境的真实情况，展示来自多个系统采取的数据，预警存在隐患风险的设备和环境，与物联网结合构建智能、先进的多样性点巡检体系，将电厂各生产信息系统重新整合，实现资源共享、信息互通互联、充分发挥一体化管控的技术优势，进行标准化、流程化的管理，构建多系统的协同化，实现多系统的智能联动。

关键词：智能无线传感器；点巡检；应用

引言

研究新型敏感材料、探索新颖感知方法、敏感元件的阵列化与复合化将成为智能传感器感知技术未来发展的主要方向。新的敏感材料、感知方法意味着感知范围的扩大或感知可选择性的增强。敏感元件的阵列化及智能传感器高精度、高可靠性的必要源泉。

以智能传感器为节点构成的智能传感网络是重要发展方向，在多功能、高精度的复杂分布式测控系统中将显示出其强大的生命力并起着非常重要的基础作用。

一、智能型无线传感器与智能点巡检系统概述

Wizbox-platform，是智能无线传感器软件部分，是智能无线传感器为配套产品，智能无线传感器通过和wizbox-platform之间定义的通信协议把采集到的数据，发送给wizbox-platform，而wizbox-platform负责实现对数据的存储，管理，以及实现部分方便用户和现场运维人员的功能，用户可以通过这个平台，很方便的查看相关设备的数据信息，以及近期的数据变化趋势，用户可以根据数据的反馈，及时发现和处理相关设备的问题。盒子运维人员能够通过平台，确认智能无线传感器的状态，保证盒子的正常运行，以及根据现场数据，可以针对性的对盒子进行维护和升级。智能点巡检系统是人工手持式设备数据采集存储、展示应用软件部分。

二、智能无线传感技术及其应用

由于技术的限制，无线传感器网络的商品化已成为制约其发展的瓶颈，近年来，随着计算量的减少和微处理器的小型化，其应用越来越广泛。当前，无线传感器网络集中应用主要涉及以下几个方面：

1.环境的监测和保护

随着人们对环境问题的关注，环境数据的收集也越来越多。利用传统的数据收集方法，建立无线传感器网络，不仅可以收集随机数据，而且可以破坏入侵环境。Intel研究所的研究人员已经在互联网上安装了32个小型传感器，它们与济州岛的气候有关。它还可以追踪候鸟和昆虫的活动，研究环境变化对植物和海洋成分的影响，以及关注大气和土壤的变化。也可用于适宜的种植区域。农作物病虫害监测、土壤酸碱度和施肥情况[1]。

2.卫生服务

无线传感网络在医学科研和护理中也发挥着重要作用。Rochester大学是一家研究机构，它利用无线传感器来创建智能医学空间来展示尘埃(血压，脉搏，呼吸)的生命迹象。家用护理技术整合了睡眠和24小时活动的Intel无线传感器网络。社会系统本身也会对老年人，痴呆患者产生影响。鞋子、家具、电器等均采用半导体传感器，方便残疾人家庭生活。艾瑞克Intel健康通过无线通信，有效地向传感器提供必要的信息。

3.其他用途 

在其他领域也有智能无线传感技术的应用。在负责工人交通中还可以用来对车辆进行有效的监控，以确保工人的安全。同时，英特尔也在工厂测试无线网络，这个网络包括210个传感器，总共40台机器。这一监控系统对工厂的运行状况影响很大，可以极大地降低检测设备的成本，提高设备使用效率，延长寿命。无线传感技术还处在发展初期，它已经显示出了它的特殊应用价值。作者认为，通过开发和普及相关技术，可以进一步推广应用[2]。

三、热电厂监测系统无线传感网络应用

作为一种新型的设备数据采集方式，装备智能检测系统具有重要意义。通过对相应设备智能无线传感技术的使用，可以实时采集转动机械的振动、温度、噪音，通过数据分析，同时结合智能点巡检系统，设备运行状况可实现在线监控，保证设备安全、稳定运行，并实现智能无线传感器的便携校验。利用智能无线传感技术将业主的感知和测量仪器作为设备实时运行的标准，可在第一时间掌握设备事故信息，及时发现异常，采取维修措施，消除隐患和故障；同时也可以在最短的时间内较好地解决设备问题。通过智能无线传感技术与智能点巡检技术的结合，有效确保设备运行故障发生率发现同时，对设备维护参数及施工时间进行持续优化调整，实现设备动态管理。

京能高安屯燃气热电有限责任公司参照“智能设备检测系统”检测，借助于内部网络，实现了综合管理信息系统和故障管理系统的深度融合，为制定设备控制和维修方案提供了可靠的依据。同时，用智能审核系统代替人工审核维护流程，减轻了审核人员的负担，提高了审核工作的质量，使审核工作更具客观性、真实性和公正性。采用智能化手段结合科学的分析方法，实现设备性能的健康程度、退化程度及其发展趋势直观展示，找出薄弱环节，查找故障。基于上述技术提高生产运营系统的经济效益及核心竞争力。

该智能设备巡检系统在火电厂中开辟了新的篇章，基于多平台数据综合分析的数字化巡检系统研究与应用，利用智能化硬件手段结合大数据分析技术对设备、系统参数的异常进行诊断，及时提醒工作人员对报警设备进行查看，提搞生产设备的安全性，同时借助无线传感器技术与智能智能点巡检应用结合，减轻一线人员工作强度。

四、智能无线传感器网络的前景

智能无线传感器电源模块采用锂亚电池供电，无线通信模块的基本功能是通过无线信道和传输网络，将处理器输出的数据通过无线信道传输到远程监控中心。智能无线传感器具有续航、通信“无源”优点，同时具有低功耗、免维护等特点，能便捷地在目标地点进行安装使用，可以可适应各种复杂环境，可以在电力行业、石油石化行业、化工行业等巡检任务繁重的行业进行推广。

五、结束语

无线传感网络具有多种传感器。振动、位移、温度、湿度、噪声、超声波等多类型监测方式，MEMS微传感器技术及无线网络技术为无线传感器网络提供了广阔的应用前景。从总体来看，军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医药、医疗、住宅、工业、贸易等领域的传感器网络是一种新型的信息采集平台，它可以对分布区域内不同检测对象的信息进行实时监控。通过将信息转发到网关节点，实现复杂区域内目标的检测和跟踪，应用前景十分广阔。

参考文献

[1]杨进进,范勇,宋涛,etal.智能巡检系统在无线维护中的应用[J].电子世界,2019,000(003):181-182.

[2]李峰,张海峰,姚安川,etal.基于WIA-PA无线技术在智能配电网移动终端巡检系统中的应用研究[J].电气应用,2015(S2):688-692.

[3]陈能成,李丹丹,肖长江,etal.基于物联网GIS的消防智能巡检系统设计与实现[J].地理信息世界,2016,23(4):71-75.