[发明专利]一种分布式无线传感网用于工业流程设备链检测方法

说明书

本发明公开了一种分布式无线传感网用于工业流程设备链检测方法，该方法包括如下步骤：基于工业流程设备存在参数空间分散而时间序列连续的特性，采用分布式无线传感网进行频率差异变化时空关联信号感知与传输，进行无线感知信息交互佐证的工业设备链故障态势评估，开展地方‑中心两级分布式故障链构建与专家库自学习。本发明无线设备链故障检测方法，利用无线传感节点传感与节点通信功能，将工业参数感知，设备故障评估和专家库自学习进行结合，在进行工业设备状态检测的同时提前实现设备故障的预测，增强了无线传感网用于工业流程设备检测的实用性和可靠性。

技术领域

本发明涉及工业流程技术领域，具体涉及一种分布式无线传感网用于工业流程设备链检测方法。

背景技术

工业生产流程存在多个不同的生产工序、流程以及阶段，这些不同的部分之间内在存在相互耦合、相互关联的关系，通过运用系统论的理论对整个工业流程进行优化处理，可以大大提高整个生产流程的效率与效益。工业流程作为制造业的重要组成，其工业流程设备具有空间分散、结构复杂、自动化程度高的特点。不同于离散型制造业，其产品由多个零件经过不连续的工序组装而成，单个设备的故障不会影响整个制造过程；工业流程变化机理由物料平衡和能量平衡进行驱动，其对整条线上的工业流程设备链平稳运行具有较高要求，一旦设备链某个环节出现故障都会造成整个流程作业的停止。因此，需要对工业流程设备运行状态进行实时检测，并能够有效对运行过程中潜在的故障进行分析和识别。

目前大多数工业流程作业工厂已经采用各种类型传感器，采集运行参数通过专用有线电缆传输到控制中心，但是由于工业流程作业环境可能造成布线安装困难，更有部分潮湿和酸碱度高的区域容易使得电缆腐蚀，从而影响对整个工业流程设备检测的有效性；而手工巡检仪采用点对点的检测方法，能够对工业流程设备进行参数采集、数据传输、故障报警等，但是存在检测点不够全面的缺点。无线传感器网络是一种分布式传感技术，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。无线传感器网络通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接，通过无线通信方式形成一个多跳自组织网络。无线传感器网络已经越来越广泛的用于工业流程设备链的检测。目前无线传感器网络用于设备检测，大多采用单个传感节点感知参数并上传到数据处理单元的工作模式，由数据处理单元进行数据判断，当设备存在隐性故障时单个传感节点感知参数仍显示正常，无法通过故障预测来降低设备出现故障的概率，所以等到单个传感节点感知参数显示设备故障时，往往已经发生了重大事故。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种既能对工业流程设备运行过程中参数进行检测，又能对设备故障进行预测的一种分布式无线传感网用于工业流程设备链检测方法。

实现本发明目的的基本技术方案是：一种分布式无线传感网用于工业流程设备链检测方法，包括以下步骤：

步骤一：利用分布式无线传感网对频率差异而时空关联的工业设备运行和物料参数进行感知，同时基于网络生存和参数传输均衡构建无线路由传输机制；

步骤二：无线节点三维空间感知参数存在各向异性，基于邻居节点关联信息进行分析并提取特征信息，对工业流程连续设备的故障进行可信判别与评估；

步骤三：采用分布式无线传感网构建地方专家库，对子检测区域所有故障进行分析并向上汇聚形成中心专家库，并对专家库故障链进行自学习维护。

以上述基本技术方案为基础的技术方案是：所述步骤一具体为：(1)在工业流程设备运动区域安装无线感知节点和汇聚节点，在三维区域通过优化部署使无线信号传输至可视环境；无线感知节点得到的数据通过汇聚节点进行传输；建立感知节点和汇聚节点的独立路由机制，减少参数路由路径同时延长无线网络检测时间；