物联网是如何应用到工业领域的?

物联网是如何应用到工业领域的?,第1张

目前,物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用。

1、物联网技术在产品信息化领域的应用

产品信息化是指将信息技术被物化在产品中,以提高产品中的信息技术含量的过程。推进产品信息化的目的是增强产品的性能和功能,提高产品的附加值,促进产品升级换代。目前,汽车、家电、工程机械、船舶等行业通过应用物联网技术,提高了产品的智能化水平。

在汽车行业,物联网汽车、车联网、智慧汽车等逐渐兴起,为汽车工业发展注入新动力。2010年6月,针对物联网在汽车行业的应用,国际标准化组织提出了全网车(The
Fully Networked
Car,FNC)的概念,其目标是使汽车驾驶更安全、更舒适、更人性化。通用汽车推出了电动联网概念车EN-V,通过整合GPS导航技术、Car-2-Car通信技术、无线通信及远程感应技术,实现了自动驾驶。车主可以通过物联网对汽车进行远程控制。例如在夏季,车主可以在进入停车场前通过手机启动汽车空调。在车辆停放后,车载监控设备可以实时记录车辆周边的情况,如发现偷窃行为,系统会自动通过短信或拨打手机向车主报警。汽车芯片感应防盗系统可以正确识别车主,在车主接近或远离车辆时自动打开或关闭车锁。售后服务商可以监测车辆运行状况,对故障进行远程诊断。Car-2-Car通信技术可以使车辆之间保持一定的安全距离,避免对撞或追尾事故。

在家电行业,物联网家电的概念已经出现,物联网技术的发展将促进智能家电的发展。美的集团在上海世博会上展示了物联网家电解决方案。海尔集团推出了物联网冰箱和物联网洗衣机,小天鹅物联网滚筒洗衣机已进入美国市场。小天鹅物联网滚筒洗衣机专门针对美国新一代智能电网进行设计,能识别智能电网运行状态及分时电价等信息,自动调整洗衣机的运行状态以节约能耗。

在工程机械行业,徐工集团、三一重工等都已在工程机械产品中应用物联网技术。通过工程机械运行参数实时监控及智能分析平台,客服中心可以通过电话、短信等纠正客户的不规范 *** 作,提醒进行必要的养护,预防故障的发生。客服中心工程师可以通过安装在工程机械上的智能终端传回油温、转速、油压、起重臂幅、伸缩控制阀状态、油缸伸缩状态、回转泵状态等信息,对客户设备进行远程诊断,远程指导客户如何排除故障。

2、物联网技术在生产制造领域的应用

物联网技术应用于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备与产品监控管理、材料消耗监测等,可以大幅度提高生产智能化水平。在钢铁行业,利用物联网技术,企业可以在生产过程中实时监控加工产品的宽度、厚度、温度等参数,提高产品质量,优化生产流程。在家电行业,海尔集团在数字化生产线中应用了RFID技术,提高了生产效率,每年可节省1200万元。

3、物联网技术在经营管理领域的应用

在企业管理方面,物联网技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。

(1)在供应链管理领域的应用

在供应链管理方面,物联网技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。将物联网技术应用于车辆监控、立体仓库等,可以显著提高工业物流效率,降低库存成本。海尔集团通过采用RFID提高了库存管理水平和货物周转效率,减少了配送不准确或不及时的情况,每年减少经济损失达900万元。鹤山雅图仕印刷有限公司的RFID应用项目实施3年来,成品处理效率提高了50%,差错率减少了5%,人力资源成本减少了2700万元。

(2)在生产管理领域的应用

在纺织、食品饮料、化工等流程型行业,物联网技术已在生产车间、生产设备管理领域得到应用。例如,无锡一棉开发建立了网络在线监控系统,可对产量、质量、机械状态等9类168个参数进行监测,并通过与企业ERP系统对接,实现了管控一体化和质量溯源,提升了生产管理水平和产品质量档次。此外,还可以及时、准确地发现某台(某眼、某锭)的异常情况,引导维修人员有的放矢地工作。

山东泓坤纺织有限公司车间温湿度监控物联网应用系统由前端设备、控制设备和管理后台组成。前端设备主要是各类温湿度传感器,负责实时采集车间环境数据并上传到控制设备;控制设备负责将各传感器数据通过GPRS网络上传到管理后台,并通过LED显示屏实时显示温湿度数据。如果环境数据超过既定的阀值,管理后台将通过短信等方式提醒相关工作人员,以便及时采取必要措施。该系统的应用使布机的作业效率从原先的70%左右提高到目前的90%。

4、物联网技术在节能减排领域的应用

物联网技术已在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用,有效地促进了这些行业的节能减排。智能电网的发展将促进电力行业的节能。江西电网公司对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损12亿千瓦时。

利用物联网技术建立污染源自动监控系统,可以对工业生产过程中排放的污染物COD等关键指标进行实时监控,为优化工艺流程提供依据。

5、物联网技术在安全生产领域的应用

物联网已成为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产的重要技术手段。通过建立基于物联网技术的矿山井下人、机、环监控及调度指挥综合信息系统,可以对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断,可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等。一旦传感器监测到瓦斯浓度超标,就会自动拉响警报,提醒相关人员尽快采取有效措施,减少瓦斯爆炸和透水事故的发生。通过井下人员定位系统,可以对井下作业人员进行定位和跟踪,并识别他们的身份,以便在矿难发生时得到及时营救。

二、工业领域物联网技术推广策略

物联网技术在工业领域具有广泛的应用前景,是建设“智慧企业”,发展“智慧工业”的关键技术。笔者认为,可以从以下几个方面推进物联网技术在工业领域的应用:

一是推进物联网技术在产品信息化中的应用。鼓励企业将物联网技术嵌入到工业产品中,提高产品网络化、智能化程度。重点在汽车、船舶、机械装备、家电等行业推广物联网技术,推动智慧汽车、智能家电、车联网、船联网等的发展。推进电子标签封装技术与印刷、造纸、包装等技术融合,使RFID嵌入到工业产品中。

二是在生产制造环节推广物联网技术,提高工业生产的自动化、智能化水平。通过进料设备、生产设备、包装设备等的联网,发展具有协作能力的工业机器人群,建设“无人工厂”,提高企业产能和生产效率。

三是在经营管理环节推广物联网技术,提高企业管理效率和智能化水平。在供应链管理、车间管理等管理领域推广物联网技术。

四是推进物联网技术在工业节能减排领域的应用。利用物联网技术对企业能耗、污染物排放情况进行实时监测,对能耗、COD、SO2等数据进行分析,以便优化工艺流程,采取必要的措施。

五是推进物联网技术在工业安全生产领域的应用。利用物联网技术对工矿企业作业设备、作业环境、作业人员进行实时监测,对温度、压力、瓦斯浓度等数据进行分析,当数据超标时自动报警,以便有关人员及时采取措施;或自动停机、切断电源、加大排风功率等,以避免重大安全生产事故发生。

国内外配电室智能停送电技术的发展和应用情况如下:
国内:
目前,国内一些大型企业和机构已经开始尝试采用配电室智能停送电技术,以提高电网的可靠性和安全性。比如,国家电网公司已经在一些自建变电站中使用了智能停送电设备,通过智能化的监测和控制,可以实现对各个电源和负载的精确控制,提高电网的稳定性和安全性。
另外,国内的一些科研机构和企业也在积极研发配电室智能停送电技术,如华为、中兴等科技公司,以及清华大学、浙江大学等高校。
国外:
在国外,一些发达国家已经广泛应用了配电室智能停送电技术,以提高电网的可靠性和安全性。比如,美国和欧洲的一些能源公司已经在大规模应用这种技术,通过智能化控制和监测,可以实现对电网各个环节的精准控制,以应对各种电力故障和灾害。
此外,日本、韩国等亚洲国家也在逐步推广配电室智能停送电技术,以应对电力需求不断增长和电网管理难度不断增加的情况。

北京城市管理委员会发布的标准DB11/T527-2021《配电室安全管理规范》(以下简称“新标准”),已于2022年1月1日起正式实施。

新标准里首次明确了配电室智能运维的定义、技术要求和行业规范,规定了配电室安全管理的一般要求、设备管理、设施管理、运行维护、人员要求和重大活动安全用电等要求,对保证配电室安全运行具有重要意义。

当前,北京市有近11万家高压自管单位配电室,其运行管理形式五花八门,没有统一标准,存在用电安全隐患。北京市对配电室智能运维管理主要依据GBT31989-2015《高压电力用户用电安全》和DB11/527-2015,但上述两项标准规定对配电室智能运维模式没有具体要求和相关技术规范。

在2019年9月1日实施的团体标准《高压电力用户配电室智能化运维规范》是对配电室智能运维管理的有效补充。

新标准明确了配电室运行管理模式分为 有人值班配电室 无人值班配电室 两种。新标准要求配电室智能运维企业依据物联网、大数据、云计算、移动应用等现代信息技术建设智能运维系统,以实时监测数据为基础建立智能运维中心,结合智能运维 *** 作队对辖区内配电室开展智能化运维工作,实现“无人值班,少人值守”的智能化运维模式。新标准约束 配电室智能运维企业 严格按照技术标准、规范从事智能化运维服务,结束了原来配电室智能运维行业无序竞争状态,同时也打消了用户对配电室智能运维合规性的疑虑,对配电室智能运维市场发展起到积极地推动作用。新标准颁布实施后, 配电室智能运维模式 能有效解决 北京地区配电室专业运维工人不足 困境。按照GBT/31989、DB11/527-2015以及劳动法的相关要求,配电室运行维护应配置持有特种作业许可证的电工对配电室进行日常运行维护,即 每个配电室至少配置6-8名专业电工 。北京地区约有11万家高压自管单位,普遍面临招聘难、人工成本居高不下。新标准实施后,明确具备条件的配电室可以实现“无人值班,少人值守”的配电室智能运维模式,是对人力资源不足的有效补充,间接提高北京地区配电网运行安全。

智能化运维 依托配电室智能运维系统,以实时监测数据为基础,以可视化为手段,以智能化功能为依托,利用智能化数据分析技术,实时监控配电室运行状态,结合线下巡检、抢修等工作,共同保障配电室的安全运行,提高运维效率,降低运维成本,可实现配电室无人值班、少人值守的运维模式。智能化运维的关键组成要素包括智能运维中心、智能运维系统、无人值班配电室、智能运维 *** 作队等四部分组成。

智能运维系统是智能化运维的核心,其架构由四层组成。

工业网关是物联网和工控系统的核心组成器件。网关起的是承上启下的作用。上即上位机,电脑/触屏监控系统、MES这些;下即下位机,包括PLC、传感器、嵌入式芯片等。他的基本功能就是“翻译功能”将不同协议的下位机产品反馈给上位机。

因此,工业网关具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。
爱陆通工业网关AR7091是一种利用公用无线网络为用户提供无线的数据传输功能。主要适用于对网络要求较高或环境较恶劣的场所使用。

AR7091


AR7091主要是为工业大规模设备提供低延时、高带宽安全可到的的网络接入,易于部署和完善的管理功能,轻松实现设备互通互联;支持5G/4G/3G/WiFi/以太网接入。广泛应用于智能工厂、智慧城市、电力、环保、交通、零售、农业、矿山、油气、工业自动化等物联网应用场景。

智慧安全用电管理系统有什么作用

1云服务平台-24小时在线监测管理

基于安装在配电柜(箱)内的安全用电传感终端,实时监测供电、用电参数,通过物联网传输技术上传至智慧安全用电云平台。通过智慧电气火灾云监控系统服务云平台,客户24小时可以随时、随地通过手机App或Web客户端了解企业用电安全情况,对出现的异常能及时通过预警方式向各安全负责人员提醒存在的安全隐患。

2本地监管系统-声光报警
现场配电柜(箱)监测值一旦发生安全异常,触发本地报警器发出声、光报警,通过云平台监管系统手机APP、Web客户端同步发出报警提示,多种方式提醒值班人员检修;智慧式用电安全隐患监管服务系统具备用户权限管理的功能,相应的二级单位管理员只可查看自己所属单位安全用电实时数据。通过本地工作站,值班人员可以全面地了解到所属单位的用电状态,一旦提示异常,可快速定位位置、回路,及时进行处理。


3手机APP-电气安全移动值班室
通过手机APP,使用授权的帐号和密码登录,客户可以随时、随地通过手机或上网的电脑了解企业用电安全情况,掌上了解用电系统的安全状态。
4短信报警-防火于未燃
用电单位在其监管系统的“用户管理”设置界面中,可以很方便地设置好接收短信报警的手机号码。通过设置,可将警报信息发送至企业业主、分管安全的责任人手机上。通过短信报警功能,相关负责人可以在第一时间获知用电异常情况。


5大数据分析功能
智慧式用电安全隐患监管服务系统还提供着报警记录、历史趋势、报表分析等功能。平台每周定期统计本期用电数据,生成检测报告。用户可登录平台随时浏览,也可以根据你的选择,查看单一回路某项参数的历史曲线(比如线温、漏电流等)、对比分析哪几路重要负荷的运行状态、查看日、月、年的整体用电负荷、对日用电量及日功率的峰谷分析以及提供异常报警回路的报警原因分析。


4短信报警-防火于未燃
用电单位在其监管系统的“用户管理”设置界面中,可以很方便地设置好接收短信报警的手机号码。通过设置,可将警报信息发送至企业业主、分管安全的责任人手机上。通过短信报警功能,相关负责人可以在第一时间获知用电异常情况。
5大数据分析功能
智慧式用电安全隐患监管服务系统还提供着报警记录、历史趋势、报表分析等功能。平台每周定期统计本期用电数据,生成检测报告。用户可登录平台随时浏览,也可以根据你的选择,查看单一回路某项参数的历史曲线(比如线温、漏电流等)、对比分析哪几路重要负荷的运行状态、查看日、月、年的整体用电负荷、对日用电量及日功率的峰谷分析以及提供异常报警回路的报警原因分析。


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