缩略图

物联网赋能特种设备智能检验模式创新

作者

王彦龙

机械工业兰州石油化工设备检测所有限公司 甘肃省兰州市730000

引言:特种设备的安全运行关乎生命财产安全与社会稳定。传统检验模式存在效率低、实时性差等问题。随着物联网技术发展,其具备实时数据采集、传输与分析等优势,为特种设备智能检验模式创新带来契机,能有效解决传统检验的弊端,提升检验效能与精准度。

1 传统特种设备检验模式的局限

1.1 检验效率瓶颈

传统特种设备检验采用人工现场作业模式,检验人员需携带大量工具逐项检测。以大型起重设备为例,检验人员需攀爬至高处测量参数,流程复杂。受人力与时间限制,单次检验耗时可达数天甚至数周,难以匹配快速增长的检验需求。

1.2 实时监测缺失

传统检验以定期抽检为主,无法实现对特种设备的持续监测。设备在非检验时段出现的故障或隐患难以及时发现。如电梯运行中突发机械或电气故障,常因缺乏实时监测手段,直到引发事故或接到投诉才被知晓,严重威胁设备安全运行。

1.3 数据管理短板

传统检验数据多以纸质报告存档,存储分散,检索与共享不便。数据分析过度依赖人工经验,难以进行深度挖掘,无法从海量数据中提炼有效信息,不利于全面评估和预测特种设备运行状态。

2 物联网在特种设备检验中的应用原理与优势

2.1 应用原理

物联网通过传感器、射频识别等技术,将特种设备的各项运行参数实时采集并转化为数字信号 [1]。这些信号通过网络传输至数据中心,数据中心利用云计算、大数据等技术对数据进行存储、处理与分析。例如,在锅炉上安装温度、压力、水位等传感器,实时获取锅炉的运行数据,并将其传输至远程监控平台,实现对锅炉运行状态的实时监测与管理。

2.2 优势体现

物联网技术应用于特种设备检验具有显著优势。其一,通过传感器实时采集设备运行数据,相比人工检测更精准,能及时捕捉异常,保障设备安全;其二,支持远程监控管理,检验人员借助物联网平台,可突破地域限制,对偏远地区设备进行实时监测、故障诊断与预警,提升检验效率 [2];其三,利用大数据分析技术,深度挖掘平台积累的设备运行数据,可总结运行规律、预测潜在故障,如分析电梯运行次数、故障频率等数据,提前规划维护,降低设备故障风险,实现从被动维修到主动预防的转变。

3 物联网赋能特种设备智能检验模式创新策略

3.1 构建智能感知体系

3.1.1 传感器布局优化

根据特种设备的特点与运行环境,合理布局传感器。对于压力容器,在关键部位如进出口、焊缝处安装压力、温度传感器,确保能够准确采集设备的关键运行参数。同时,考虑传感器的稳定性与可靠性,选择质量可靠、精度高的传感器产品。

3.1.2 多传感器融合

采用多传感器融合技术,将不同类型传感器采集的数据进行综合分析。例如,将振动传感器与温度传感器的数据融合,更全面地了解设备的运行状态。通过多传感器融合,可以提高数据的准确性与可靠性[3],更准确地判断设备是否存在安全隐患。

3.2 搭建数据传输与处理平台

3.2.1 稳定的网络传输

选择合适的网络传输方式,确保数据能够稳定、及时地传输至数据中心。对于近距离设备,可采用有线网络传输;对于远距离或移动设备,可采用无线网络传输,如 4G、5G 等。同时,建立数据传输的备份机制,防止数据丢失。

3.2.2 高效的数据处理

利用云计算技术对采集到的大量数据进行存储与处理。通过大数据分析算法,对数据进行清洗、挖掘与分析。例如,采用机器学习算法对设备运行数据进行建模,预测设备的故障概率与剩余使用寿命,为设备的维护与管理提供科学依据。

3.3 建立智能诊断与预警系统

3.3.1 故障诊断模型

基于设备的运行原理与历史故障数据,建立故障诊断模型。通过对实时采集的数据与模型进行比对,判断设备是否存在故障。例如,对于电梯的故障诊断,可建立基于电梯运行速度、加速度、门开关状态等参数的故障诊断模型,准确识别电梯的故障类型。

3.3.2 预警机制

设置合理的预警阈值,当设备运行参数超出阈值时,及时发出预警信息。预警信息可通过短信、邮件、APP 等方式发送给相关人员,确保能够及时采取措施。同时,根据故障的严重程度,设置不同级别的预警,便于相关人员进行分类处理。

3.4 推动检验业务流程智能化

人工智能技术赋能特种设备检验流程优化。通过分析设备运行时长、维护记录等数据,智能算法可自动生成涵盖检验时间、项目及人员安排的科学计划;检验完成后,系统基于实时采集的数据与结果,快速生成包含设备基础信息、检验详情、结论及处理建议的标准化报告,显著提升检验计划制定与报告生成的效率和精准度。

3.5 加强人才培养与技术创新

为推进特种设备智能检验模式发展,需强化人才与技术双轮驱动。一方面,加强检验人员物联网技术培训,引进特种设备检验与物联网技术兼备的复合型人才;另一方面,鼓励企业、科研机构与高校协同创新,深化物联网技术在特种设备检验中的应用研究,提升智能检验技术水平与应用效能。

结束语

物联网赋能特种设备智能检验模式创新是特种设备检验领域的发展趋势。通过构建智能感知体系、搭建数据传输与处理平台、建立智能诊断与预警系统、推动检验业务流程智能化以及加强人才培养与技术创新等策略,能够有效解决传统检验模式的局限,提升特种设备检验的效率与质量,保障特种设备的安全运行。未来,随着物联网技术的不断发展与完善,特种设备智能检验模式将不断创新与优化,为特种设备的安全监管提供更有力的支持。

参考文献:

[1] 张汉林 , 李麒麟 . 物联网技术在特种设备检测系统中的应用 [J].集成电路应用 ,2024,41(03):126- 127.

[2] 时亚南 , 范效礼 , 李强 , 等 . 特种设备物联网智慧监管平台设计与研究 [J]. 西部特种设备 ,2024,7(06):55- 61.

[3] 李小年 , 谭方 , 齐斐 , 等 . 基于中值和滑动窗口融合滤波的WKNN 定位算法 [J]. 传感器与微系统 ,2025,44(05):142- 145.