[发明专利]边缘计算的数字化蒸汽泄露监测数据传输系统

说明书

本发明公开了一种边缘计算的数字化蒸汽泄露监测数据传输系统，属于监测数据传输技术领域。本系统包括蒸汽管道数据获取模块、数据分析模块、蒸汽泄漏预测模块、边缘计算模块、数据传输时延分析模块、分配策略模块；所述蒸汽管道数据获取模块的输出端与所述数据分析模块的输入端相连接；所述数据分析模块、所述蒸汽泄漏预测模块与所述边缘计算模块顺次连接；所述边缘计算模块的输出端与所述数据传输时延分析模块的输入端相连接；所述数据传输时延分析模块的输出端与所述分配策略模块的输入端相连接；本发明能够防患于未然，建立数字化传输系统，提高蒸汽管道智能监测水平，符合未来发展观念。

技术领域

本发明涉及监测数据传输技术领域，具体为一种边缘计算的数字化蒸汽泄露监测数据传输系统。

背景技术

蒸汽管道系统长期在高温环境下进行工作，金属材料的热膨胀作用会使得管道伸长，从而使得管道系统增加额外的拉伸力和弯曲应力。蒸汽系统在实际的运作过程中，压力、温度和水流量的波动和开工停工中不正确的升温、升压方式，都会是管网系统的应力发生异常变化，导致蒸汽管道发生热膨胀偏移，引导管道系统的强烈震动，从而发生泄漏；同时蒸汽水分子与液态水分子不同，液态水分子是由多个水分子缔合而成，而蒸汽水分子是由单个的水分子组合而成的。在干蒸汽的状态下，水分子以单分子的形式存在，两个氧氢元素之间的夹角为104.5°，分子大小为0.29mm，水分子属于极性分子，具有较强的渗透性能。当温度低于或者等于工作压力下的饱和温度时，就会形成液态水。尽管蒸汽系统管网中含有保温层，但是热量的损失是不可避免的。管道、法兰、阀门等管网组成的内壁温度一般都比工作压力下的饱和温度低，因此管内部形成凝结水是不可避免的，保温效果越差，其产生的凝结水越多。这些凝结水会在管道内进行积聚，从而与缝隙间的酸性杂质发生反应，形成电解液，产生化学腐蚀。凝结水还会对管道的弯头、阀门等部件产生冲刷，使得管道壁变薄，甚至出现穿孔的现象，最终导致蒸汽泄漏。

而目前的技术手段中，对蒸汽泄漏的监测还停留在红外检测等方面，缺乏数字化的智能管理，已经不适用于当前高速发展的数字化体系，同时也缺乏对于蒸汽泄漏的预测手段，难以防患于未然。

发明内容

本发明的目的在于提供一种边缘计算的数字化蒸汽泄露监测数据传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种边缘计算的数字化蒸汽泄露监测数据传输系统，该系统包括蒸汽管道数据获取模块、数据分析模块、蒸汽泄漏预测模块、边缘计算模块、数据传输时延分析模块、分配策略模块；

所述蒸汽管道数据获取模块用于获取蒸汽管道及阀门的监控数据，进行图像分析；所述数据分析模块用于对获取的数据进行归一化处理，并整理存储至数据存储单元；所述蒸汽泄漏预测模块用于根据数据分析模块的数据构建预测模型，对蒸汽泄漏的时间进行预测；所述边缘计算模块用于搭建边缘计算节点，在一个或多个蒸汽管道处构建数据传输体系，并与云端服务器进行通信；所述数据传输时延分析模块用于分析数据传输过程中的时延情况，作出相应调整，以减小数据传输时延；所述分配策略模块用于更新数据传输的分配策略，确保蒸汽管道监测数据的传输时延满足预设水平；

所述蒸汽管道数据获取模块的输出端与所述数据分析模块的输入端相连接；所述数据分析模块的输出端与所述蒸汽泄漏预测模块的输入端相连接；所述蒸汽泄漏预测模块的输出端与所述边缘计算模块的输入端相连接；所述边缘计算模块的输出端与所述数据传输时延分析模块的输入端相连接；所述数据传输时延分析模块的输出端与所述分配策略模块的输入端相连接。

根据上述技术方案，所述蒸汽管道数据获取模块包括图像采样单元、温度采样单元；

所述图像采样单元用于采集蒸汽管道的图像状态，生成图像数据；所述温度采样单元用于采集蒸汽管道周围的温度数据；

所述图像采集单元的输出端与所述数据分析模块的输入端相连接；所述温度采样单元的输出端与所述数据分析模块的输入端相连接。