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除尘机组远程集中监控系统实施方案

一、 物联网介绍
        物联网的英文名称是:“The  Internet  of things”,顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信。因此,物联网的严格定义是通过射频识别(RFID)装置、
红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
        我们知道,传统的互联网通常是计算机与计算机之间进行信息交换和通信。由于计算机是由人操作的,因此,也就实现了人与人之间的相互交换信息和通信。
在今后的物联网时代,除了实现人与人之间的相互交换信息和通信之外,还可以实现人与物、物与物之间进行信息交换和通信。
如上述定义可以知道,主要是通过各种信息传感设备,将物品与互联网相连接来实现的。各种信息传感设备,可以将其理解为人的各种知觉系统,如听觉系统、视觉系统、运动系统等等,该设备可以感知物品的各种信息,并将其传输到中央处理系统,就像人的大脑一样,进行信息处理,以供人们获得各种需要的信息。
       物联网的应用十分广泛,遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、病人护理、花卉栽培、水系监测、食品溯源等各种领域,其应用广泛、前景广阔。
二、 系统介绍
       为更好的做好售后服务工作,同时也是为客户企业加强信息化管理提供技术上的支持,我公司设计了《基于物联网的除尘机组远程监控系统》将除尘机组的实时工况上传到云端,如有异常系统会自动向客户的系统维护工程师以及我公司的售后服务部门发送报警提示。客户也可以安装手机APP以及关注本公司微信企业号(需要企业发出邀请并由系统管理员绑定设备)等方法实时观察设备各参数的当前状态值以及历史数据。同时,我们也预留了充分用户接口,可以将其他设备的信息参数整合到信息管理系统中,逐步扩展成一个远程生产管理信息系统。
        远程生产管理信息系统在工业企业生产过程中通过对生产过程的实时跟踪和精准管理,提高企业生产效率。实施工厂物联网,通过在设备、物料、生产过程的物联网技术应用,实现对生产过程的精确掌控,为企业管理、质量控制、管理层决策提供全方位的支持,可以在企业采购设备、提高生产效率,合理安排生产计划等方面显著提升企业的竞争力。目前,物联网相关技术已在城市管理、交通、家居、物流等领域的应用。而实施工厂物联网是更广阔的领域,是推进制造业信息化、推进产业转型升级的利器,也是工业战线发展的新领域新起点,也是企业提高核心竞争力、保证企业可持续发展的重要内容和手段。

三、系统构成

1-1系统结构图


    系统(请见图1-1)由信息中心、现场测控装置、远程服务终端、以及客户群体等单元构成,其中由现场采集控制装置采集到现场的异常信息后通过互联网发送到信息中心,然后由信息中心按照预案向对应客户发送短信或语音提示信息并记录整个处理过程。客户也何以通过手机APP、微信公众号的方式查阅历史的报警记录:
<1> 信息中心
    信息中心由现场信息采集服务器、数据库服务器、WEB服务器、提示信息服务器等组成(如现场设备较少硬件上可以合并在一个服务器内),当信息采集服务器接受到测控现场传来的异常信息后,将数据存放到数据库服务器,设立在信息中心局域网内的提示信息服务器会根据预案自动发送信息到客户,如果客户无应答则会提示客服人工介入处理异常,所有的处理结构都会记录备案;
    信息中心还设立了WEB服务器,以供客户通过网络来查询、下载和打印历史信息。
<2>现场信息采集控制装置
    现场信息采集控制装置是为自动判断和采集异常所设置,该装置采用多种总线技术以及无线通讯技术与各类传感器链接采集数据,并通过以太网或GPRS联接互联网向信息中心传递;
现场信息采集控制装置的特点是智能化程度高,客户可在配置页面中设定该装置各通道的属性和控制方式。确保系统响应的速度,和离线处理能力(断网时不影响处理)也减轻了信息中心服务器的运营压力。
<3>客户群体
    客户群体一般采用接受短信、语音提示的方式获知异常信息,也可以通过凭客户号和服务密码登录到信息中心网站的方式来查询异常信息并维护各项设置;
<4>远程服务终端
    在某些运营场合,客服人员的办公地点不在信息中心局域网覆盖范围内,所以系统设置了远程服务终端单元。客服人员可以通过微机或者运营了客服APP的手机联接信息中心,获取人工介入的任务以及回报处理结果。
三、 现场传感器和控制平台
    贵公司除尘器数量多,运行强度大,人工巡检有很多具体工况无法确切读取参数,且记录历史参数变化频率远不及系统稳定高效,并且系统对所设定的参数不间断监控,一旦超出设定值立刻报警并记录,同时报警信息立即发送至管理员所持终端。
    例如除尘器现场传感器的安装情况:
    除尘器进出口各安装一个压差传感器;
    除尘器进口安装进口温度传感器;
    风机轴承座上安装温度传感器;
    管道上安装各阀门开启关闭传感器;
    喷吹气路上安装压力传感器;
    变频器频率传感采集;
    其他电器设施运行情况数据报告;
    现场安装影响采集装置等等;
    包括其他所有业主需要采集的参数均可设置不同类型的传感器材进行数据采集监控储存。所有历史数据对企业今后设备运行,检修,改造,合理化整合等具有不可估量的价值。
所有除尘器的传感器通过电缆电线链接到现场控制机柜。
    现场IPC(工控机)/PLC(可编程序控制器)采集到现场的参数在触摸屏上显示数据,现场工作人员可以通过人机界面操纵控制机组的运行状态。
    同时现场IPC(工控机)/PLC(可编程序控制器)通过ModBUS协议与现场信息采集装置链接,由现场信息采集装置将数据和现场环境数据汇总后传送到远程的服务中心。
    如用户需要,现场可设置图像传感器采集现场视频/图片。


    控制现场的组网结构请见上图:各类温度、压力、转速、频率、电压等传感信号在现场汇集到工控机(IPC)或可编程逻辑控制器(PLC),在现场设立集中控制平台,管理人员可通过人机交互界面监测控制设备的运行过程。同时,IPC/PLC通过ModBUS总线将信号传送到现场信息采集装置;现场信息采集装置再接收到设备运行信息后汇同现场环境参数(温度、湿度、开机状态等)以及图像传感器信号一起通过GPRS/CDMA/Wifi/以太网等网络通道将信息传输到管理中心。
    PC端设置紧急停机功能,紧急情况下可远程遥控紧急停机。
四、 手机端界面说明
1、 进入界面后,在手机屏幕下方会出现“设备状态”、“历史报警”、“现场监控”等三个按钮(见图4-1):“设备状态”是现场设备的运行实时信息和历史记录表;“历史报警”是设备所产生的历史报警信息表;“现场监控”用来调用现场摄像装置实现观察、存留现场场景的功能(需系统管理员授权才能使用);

    设备状态分为一般状态和扩展状态两类,一般状态(见图4-2)是指设备的基本传感器配置对环境温度湿度、设备开关机状态已经运行时常、内部备用电池的电量等信息;扩展状态所显示的信息根据设备不同而不同,具体显示信息的类型格式由管理员后台设置,在除尘机设备上我们汇总了压差、进口温度、喷吹压力、绕组温度、轴承温度、变频率器频率、额定电压等参数(见图4-3),在参数上点按可以调出该参数的历史信息表(见图4-4)

 

   

图4-2                                              图4-3                                              图4-4

2、 当设备运行超出预置的范围时,中心会按照设置向相关管理人员的客户端(手机APP、微信企业号、手机短信等)发送报警提示,提请现场处理;相关管理人员也可以通过客户端调取历史的报警信息资料 (见图4-5)

             

3、现场监控功能是为实现管理人员查看现场情况的需求而设置的,对现场图像采集我们提供两种配置方案(见图4-6)
     (1) 现场视频:通过4G、wifi或以太网络传递信息,流量较大,但观察效果比较连续。
   (2) 现场抓拍:通过2G网络抓拍,流量较小,观察效果连续性不好,但因为采用了和报警信息联动的机制,所以实时性也得到了保证。
五、 系统硬件
1、 现场设备的信息采集和控制采用西门子PLC
2、 现场环境变量和图像传感采用我公司定制的信息采集管理器,

设备外观图

六、 管理中心
1、 机房硬件
   (1) 服务器配置
4G内存,2G双核及以上CPU
   (2) 防火墙
Check Point CPAP-SG680-NGTP
   (3) 不间断电源
山特 C6KS 6KVA4800W
   (4) GSM-SM Modem(选配)
2、 系统软件
   (1) 操作系统windows server 2003
   (2) 数据库 MS-SQL2005
3、 信息管理系统软件
   (1) 《物联网远程信息管理系统》
   (2) 《GSM短信发送网关》(选配)

       本系统采集的各项数据今后可用来对设备运行状况进行准确评估,从而使原来靠经验值判断的状态转换为与理论数据相结合,为企业提供了更可靠更准确更便捷的技术信息,本系统的运用不仅仅可以使用在除尘器上,简单的说,只要是企业需要采集监控的任何设备及生产情况数据均可一目了然。

 

                                                                                                                                                  无锡嘉铠环境工程技术有限公司
                                    

 

 

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