物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要可以分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層面。感知層的主要任務(wù)是通過大量傳感器、RFID標(biāo)簽、攝像頭等數(shù)據(jù)采集設(shè)備隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和獲取。
物聯(lián)網(wǎng)的概念正式提出于2005年，它可以被認(rèn)為是物體與物體之間互相連接的智能互聯(lián)網(wǎng)，是一種可以將任何人或者是物體按照特定的協(xié)議連接起來(lái)，并進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換的一種網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸。
目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)走出了試驗(yàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到了生產(chǎn)和生活中，其應(yīng)用遍及物流管理、智能交通、工業(yè)監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生等眾多領(lǐng)域。中國(guó)電信開發(fā)的“農(nóng)作物溫室綜合監(jiān)控系統(tǒng)”已經(jīng)在湖南農(nóng)科院下屬的良種果茶培育繁殖中心進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。江蘇無(wú)錫市90%的出租車都已經(jīng)安裝了"出租車輛智能調(diào)度管理系統(tǒng)“，通過定位空載出租車和市民的位置提供免費(fèi)的”叫車“服務(wù)，即提高了出租車載客率，又方便了市民的出行。北京、黑龍江、海南等省份也開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的試點(diǎn)應(yīng)用。
化工企業(yè)的生產(chǎn)過程具有易燃、易爆、有毒、輻射性強(qiáng)、高溫、高壓操作等特點(diǎn)。一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故，將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。此外，化工企業(yè)的生產(chǎn)原料和成品的倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的要求都比較高，一旦發(fā)生了泄漏，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。結(jié)合化工企業(yè)的特點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到化工企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理活動(dòng)中，勢(shì)必能夠創(chuàng)造出更強(qiáng)大的新型化工企業(yè)，形成新的企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一般可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層面。感知層的主要任務(wù)是通過大量傳感器、RFID標(biāo)簽、攝像頭等數(shù)據(jù)采集設(shè)備隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和獲取。感知層所涉及的核心技術(shù)是傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)層是建立在現(xiàn)有移動(dòng)通訊網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。將各種接入設(shè)備與原有網(wǎng)絡(luò)相連，從而實(shí)現(xiàn)可靠的信息交互和共享。網(wǎng)絡(luò)層同時(shí)包括信息的存儲(chǔ)及對(duì)數(shù)據(jù)的管理和處理的功能。因此，網(wǎng)絡(luò)層的核心技術(shù)除了包括網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以外，還包括有云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和智能識(shí)別技術(shù)等。云計(jì)算平臺(tái)作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析平臺(tái)，是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分，也為應(yīng)用層提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
應(yīng)用層的主要任務(wù)是將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，結(jié)合生產(chǎn)生活的實(shí)際應(yīng)用需要，形成各類的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，構(gòu)建智能化的行業(yè)應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)連接各種物理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的信息交換和協(xié)同工作。在化工行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用正在逐步深化，為行業(yè)的生產(chǎn)效率、安全性、質(zhì)量控制等方面帶來(lái)了顯著的改善。以下是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化工行業(yè)應(yīng)用的主要方面：
化工企業(yè)生產(chǎn)涉及物料種類多、性質(zhì)差異大，各種原料、中間件和成品的閃點(diǎn)、爆炸極限、熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性等都會(huì)倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境提出了不同的要求。物料的毒性、腐蝕性，對(duì)人體的毒害，在空氣中的允許濃度等也會(huì)影響生產(chǎn)和人員安全。
傳統(tǒng)的化工企業(yè)中，雖然也安裝有測(cè)量溫濕度、粉塵、氣體濃度等環(huán)境因素的傳感器，但往往需要人工巡檢、記錄，并定期通過紙質(zhì)文檔或電子文檔匯總上報(bào)。這樣不僅需要耗費(fèi)大量的人力，一旦發(fā)生危險(xiǎn)情況不但不能及時(shí)上報(bào)而且會(huì)對(duì)相關(guān)人員造成人身傷害。
應(yīng)用物理網(wǎng)技術(shù)后，通過安裝監(jiān)測(cè)環(huán)境的智能傳感器對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)采集，并通過網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳遞到安全監(jiān)控中心和管理人員手機(jī)終端，一旦發(fā)生異常，立即報(bào)警。環(huán)境數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集在大大節(jié)約了人力的同時(shí)，還有效底保證了生產(chǎn)過程的安全，避免了災(zāi)害的發(fā)生。在化工企業(yè)中往往會(huì)有存放危險(xiǎn)品的倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域，進(jìn)入這些區(qū)域的人員應(yīng)該穿戴專業(yè)的防護(hù)設(shè)備。為避免其他人員誤入或者管理人員未穿防護(hù)設(shè)備擅自進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。可以這些安裝紅外攝像頭，并運(yùn)用視頻識(shí)別技術(shù)對(duì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的人員識(shí)別，實(shí)現(xiàn)非法入侵報(bào)警。
化工企業(yè)生產(chǎn)所需的原材料及成品由于其特殊性，往往需要專門的運(yùn)輸設(shè)備。在運(yùn)輸?shù)倪^程中一旦發(fā)生泄露，將會(huì)對(duì)公共環(huán)境造成極大的危害。運(yùn)用物理網(wǎng)技術(shù)，可以給每輛運(yùn)輸危險(xiǎn)品的車輛貼上RFID標(biāo)簽，把產(chǎn)品的名稱、品種、數(shù)量、批次、生產(chǎn)者信息及其他必要的內(nèi)容存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽中。通過GPS車輛跟蹤系統(tǒng)，車輛何時(shí)從何處出發(fā)、何時(shí)到達(dá)何處都可記錄在案，并發(fā)送到相關(guān)人員的手持終端。一旦車輛發(fā)生事故立即報(bào)告指揮中心，便于及時(shí)開展救援。另外，利用RFID還可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的快速盤點(diǎn)，幫助管理人員隨時(shí)了解倉(cāng)庫(kù)里產(chǎn)品的狀況。
物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于化工企業(yè)需要建立“企業(yè)生產(chǎn)綜合信息管理平臺(tái)”。將傳感器、RFID標(biāo)簽、攝像頭等感知設(shè)備自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到該平臺(tái)。各個(gè)車間的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、氣體、粉塵等環(huán)境參數(shù)，物資材料日消耗、現(xiàn)場(chǎng)隱患排查整改、產(chǎn)品發(fā)運(yùn)等信息以及各類日?qǐng)?bào)表，均動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地顯示在監(jiān)控屏上。平臺(tái)還運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)和專家系統(tǒng)對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析，提供決策支持和統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能。同時(shí)，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，將不同的數(shù)據(jù)信息推送到相關(guān)人員的手持終端上。除此之外，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)原材料消耗數(shù)量的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、耗能自能檢測(cè)、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障呼叫、人員識(shí)別與考勤管理等功能，使化工企業(yè)的生產(chǎn)過程真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅提供了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，還可以通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)模型，為化工企業(yè)提供更深入的洞察。這有助于企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本，并為企業(yè)決策提供有力的數(shù)據(jù)支持。
設(shè)備監(jiān)控與管理通過在關(guān)鍵設(shè)備上部署傳感器，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)、溫度、壓力等指標(biāo)，并通過與云平臺(tái)的連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和分析。這有助于企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)需求，從而避免設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和管理，提高設(shè)備的維護(hù)效率和使用壽命。
綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化工行業(yè)的應(yīng)用正在改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)和管理模式，推動(dòng)化工行業(yè)向智能化、綠色化、安全化方向發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其在化工行業(yè)的應(yīng)用前景將更加廣闊。
3、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在化工行業(yè)應(yīng)用前景
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是未來(lái)IT發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理提供了更便捷、更智能的模式。加快了物聯(lián)網(wǎng)在化工企業(yè)的應(yīng)用解決方案的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實(shí)施，必將有助于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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