在石化塔的建造过程中,塔内受限空间施工作业的安全性与环境密切关联,要求对受限空间的氧含量、温湿度实时监测,在参数超出行业规定的范围时及时报警。集环境参数实时采集、无线远程数据传输及远程集中监测及报警功能于一体的石化塔受限空间环境自动监测报警系统是石化行业急需的装备。本文受中石化委托,研制石化塔受限空间环境自动监测报警系统,包括研制集环境参数检测、人员施工塔及施工层定位以及报警功能于一体的手持终端,构建无线通讯网络,研制远程集中监测平台的监测及报警软件。便携式手持终端完成石化塔内温湿度及氧含量的检测、施工人员所在施工塔和施工层的定位以及报警三部分功能,针对各部分功能,设计研发了硬件电路和内嵌软件;设计了基于Lo Ra和4G的混合型无线通信网络,实现了塔内手持终端与远程监控中心的信息通信;监测平台的监测报警软件基于C#语言编写,采用模块化设计,实现数据获取、数据处理、数据显示、安全报警及数据库存储。为提升受限空间施工安全自动监测的智能化水平,在环境监测报警研究的基础上,基于ID3决策树算法,开展石化塔施工安全预警机制的研究,旨在依据石化塔环境参数及报警信息的历史数据,实现石化塔环境安全状况的预警,进一步提高施工安全的保障水平。对数据采集终端的性能及无线网络通信进行了测试,分别对数据采集终端的温湿度,氧含量的检测性能进行了检定评估,对定位单元的定位精度进行了测试,对混合型无线通信网络的数据传输的可靠性进行了测试。测试结果表明,设计的石化塔施工安全无线监测报警系统环境检测性能良好,网络运行稳定可靠,能够满足石化塔施工安全监测的要求,所提出的预警机制为系统后续研究打下了基础。