[发明专利]一种基于Zigbee石化企业火气监控报警信息推送系统

说明书

本发明公开了一种基于Zigbee石化企业火气监控报警信息推送系统，具体涉及安全科学与安全设备研发技术领域。该基于Zigbee石化企业火气监控报警信息推送系统，包括可燃气体检测单元、有毒气体检测单元和火灾报警检测单元，所述可燃气体检测单元、有毒气体检测单元和火灾报警检测单元内设有Zigbee通讯协议，可燃气体检测单元、有毒气体检测单元和火灾报警检测单元连接Zigbee协调器或路由器，Zigbee协调器或路由器的输出端连接控制室DCS系统和数据设备终端。其解决了现有的石化企业的报警信息无法第一时间通知现场的外操作人员，容易引发安全事故的不足。

技术领域

本发明涉及安全科学与安全设备研发技术领域，具体涉及一种基于Zigbee石化企业火气监控报警信息推送系统。

背景技术

石化企业是一个特殊的行业，其加工的原料、过程产物、以及产品、催化剂等都具有很大的风险性。石化装置的特点就是高温高压、易燃易爆中间还伴有中毒的风险。因此石化行业通常在设计、建设的时间就会设计、安装火气报警系统。这主要包括火灾报警设备、各种有毒有害气体报警设备、可燃气体监测报警设备。这些报警信息通过电缆传输到DCS系统。从工艺安全的角度，这样的设置可以及时地发现泄漏。但是从人员安全的角度，这样的报警系统第一时间通知的是在屋内的内操人员。而现场的外操及施工人员不能第一时间得到报警信息，容易发生人员伤亡事故。这种事故在石化系统中已经发生过多次。由于石化装置是一个防爆区域，现在的作业人员不能携带手机等通讯设备。无法第一时间得到室内内操人家的报警信息。因此，建设火气监控报警信息推送系统的建设就十分有必要，让所有进入石化装置现场的人员佩戴，第一时间得到火气系统报警信息。

Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。Zigbee是一个由可多到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。Zigbee是一种无线连接，可工作在2.4GHZ、868MHZ和915MHZ3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。作为一种无线通信技术，Zigbee具有如下特点：

(1)低功耗:由于Zigbee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式，功耗低,因此Zigbee设备非常省电。据估算，Zigbee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。

(2)成本低：Zigbee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到1.5—2.5美元,并且Zigbee协议是免专利费的。低成本对于Zigbee也是一个关键的因素。

(3)时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms,活动设备信道接入的时延为15ms。因此Zigbee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。

(4)网络容量大：一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100个Zigbee网络,而且网络组成灵活。

(5)可靠:采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。

(6)安全：Zigbee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证，采用了AES-128的加密算法，各个应用可以灵活确定其安全属性。