4、创建可靠的工业物联网框架以优先保障危险行业的工作场所安全

创建可靠的工业物联网框架以优先保障危险行业的工作场所安全

1. 引言

物联网（IoT）旨在构建日常物品的网络，使这些互联物体感知环境、分析数据、与其他物体通信，为应用创建稳定可靠的生态系统。工业物联网（IIoT）能带来诸多好处，如更好地理解工业工作流程、优化工作流程、监控库存状态以及创造更安全的工作环境。

在涉及有毒工业物质的制造、处理、存储和有毒废物处理的行业中，安全至关重要。历史上发生过许多工业灾难，如1984年的博帕尔毒气悲剧和1986年的切尔诺贝利核电站灾难，以及近期的维沙卡帕特南气体泄漏事件。这些灾难凸显了预防工业灾害的重要性。

目前有三种预防和减轻危害的方法：人类警觉、半自动化系统（辅以人工干预）和全自主危害管理系统。虽然全自主系统是理想目标，但目前还需要计算机和人类的协作。本章将探讨如何实现可靠的自动化框架。

以工业工厂中输送有毒液体的管道为例，传感器（“观察眼”）感知环境，控制中心（“大脑”）做出决策，执行器（“屏障”）采取行动。为确保执行器正常工作，可使用3 - 7个传感器进行监测。然而，传感器、执行器和软件系统都容易出现故障，因此需要解决系统可靠性问题，以预防灾难发生。

在监测物理磨损时，有两种方法：使用其他物理设备监测或使用数学和自然科学模型预测。也可根据任务敏感性结合使用这两种方法。

2. 相关资源

• 通用电气（GE） ：提出工业互联网概念，阐述了其核心概念、机会和挑战，并讨论了工业互联网的实施策略，强调使用基于模拟的分析来完善IIoT系统和框架。
• Kopetz（2011）