翁疆
福建華電電力工程公司
一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案簡介
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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng),以及高級計(jì)算、分析、傳感技術(shù)的高度融合,也是工業(yè)生產(chǎn)加工過程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度融合。本文通過介紹艾默生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的打造,以及如何通過切實(shí)可行的方式分階段打造基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能電廠,使讀者對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案有初步的了解。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng);數(shù)字生態(tài)系統(tǒng);智能電廠;解決方案
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng),以及高級計(jì)算、分析、傳感技術(shù)的高度融合,也是工業(yè)生產(chǎn)加工過程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度融合。它將制造業(yè)生產(chǎn)、監(jiān)控、企業(yè)管理、供應(yīng)鏈以及客戶反饋等信息系統(tǒng)融為一體,通過數(shù)據(jù)中心對不同渠道的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理,從而提高生產(chǎn)效率,產(chǎn)品質(zhì)量和用戶滿意度。
物聯(lián)網(wǎng)地位逐漸被提升還體現(xiàn)在各國促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略中,德國的“工業(yè)4.0”、美國的“先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃”、日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”以及中國的“中國制造2025”……
然而,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中涉及的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,對系統(tǒng)響應(yīng)的實(shí)時性要求高??刂葡到y(tǒng)中的主機(jī)設(shè)備系統(tǒng)老舊,更新困難。這使得其與其他產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)相比,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建難度和安全防護(hù)技術(shù)的挑戰(zhàn)會更大。
基于此,搭建生產(chǎn)、管理、客戶等各個環(huán)節(jié)的智能網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的融合,最終形成完整的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),已經(jīng)成為當(dāng)下重要的智能規(guī)劃藍(lán)圖。而這個藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn),需要成熟的智能技術(shù)及方案支持?;谶@個目標(biāo),各企業(yè)紛紛布局工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),并推出自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)的制高點(diǎn),如華為、阿里、研華、SIEMENS等國內(nèi)外的著名廠家都在推出屬于自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
本人有幸應(yīng)邀參加艾默生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能工程用戶大會,了解艾默生公司介紹工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)的打造,以及如何通過切實(shí)可行的方式分階段打造基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能電廠,并觀看了艾默生工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案新技術(shù)的demo演示。
艾默生PLANTWEB數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)方案大致可分為數(shù)據(jù)、安全、應(yīng)用及服務(wù)四個部分,下面對其架構(gòu)組成進(jìn)行詳細(xì)介紹。
(一)數(shù)據(jù)層
普適測量(PervasiveSensing)作為數(shù)據(jù)智能感知,通過易于安裝和維護(hù)的新一代傳感器,如無線非侵入式表面溫度測量、無線腐蝕監(jiān)測等一次元件,以及適用于腐蝕監(jiān)測、中壓電氣保護(hù)和危險氣體泄漏檢測等領(lǐng)域的新型傳感技術(shù),實(shí)現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的無線通信;
(二)安全層
SecureFirstMile接入端數(shù)據(jù)安全傳輸技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從受保護(hù)的控制和操作系統(tǒng)(OT)到云環(huán)境(IT)的接入。該產(chǎn)品組合包括一系列安全服務(wù)、網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)單向傳輸技術(shù),確保專家能夠立即獲得他們所需的信息。
(三)應(yīng)用層
該層級包含信息平臺、顧問系統(tǒng)、設(shè)備管理平臺及移動應(yīng)用。
(1)PlantwebInsight信息平臺可集成各種設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測軟件,可獨(dú)立于現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)和DCS運(yùn)行,并為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供一個簡單而強(qiáng)大接入點(diǎn)。
(2)PlantwebAdvisor顧問系統(tǒng)是集成的分析專家應(yīng)用軟件,用于設(shè)備資產(chǎn)健康、性能建模和全廠范圍內(nèi)的能源優(yōu)化。目前包括HealthAdvisor(機(jī)械設(shè)備顧問),、PerformanceAdvisor(工廠性能顧問)和EnergyAdvisor(能源顧問)三個應(yīng)用,用于整個企業(yè)范圍的設(shè)備和能源分析。這些應(yīng)用以廣為使用的OSIsoftPISystem規(guī)模可變的開放數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為平臺,當(dāng)用戶尋求更高級、更集成的分析環(huán)境時,可以輕松方便地將PlantwebInsight信息平臺中的應(yīng)用軟件升級和擴(kuò)展到PlantwebAdvisor。
(3)AMSARES設(shè)備管理平臺,可將多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的設(shè)備健康狀態(tài)數(shù)據(jù)整合到一起,并根據(jù)企業(yè)工作人員的不同職責(zé)和需求將數(shù)據(jù)推送到他們的電腦和移動設(shè)備上。
(4)AlwaysMobiles實(shí)現(xiàn)移動應(yīng)用,利用AMSTrex設(shè)備通訊器、DeltaV移動應(yīng)用及AMSAssetView基于職能的警報系統(tǒng)等軟硬件工具,使工作地點(diǎn)不固定的專業(yè)人員能夠隨時隨地訪問與其職能相關(guān)的工具、分析和操作界面。
(四)服務(wù)層
該層級包含遠(yuǎn)程支持服務(wù)及微軟Azure云服務(wù)。
(1)ConnectedServices遠(yuǎn)程支持服務(wù)是指支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù),可用于實(shí)時監(jiān)測重要設(shè)備資產(chǎn)的健康狀況、能源消耗以及其它和運(yùn)營相關(guān)的應(yīng)用。相關(guān)方面技術(shù)專家可以對用戶的設(shè)備資產(chǎn)、運(yùn)營性能、具有優(yōu)先級的維修以及設(shè)備狀態(tài)趨勢進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,并提供報告。
(2)微軟Azure云服務(wù),是將基于云的MicrosoftAzure物聯(lián)網(wǎng)套件進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,以實(shí)現(xiàn)ConnectedServices遠(yuǎn)程支持服務(wù),使得Plantweb數(shù)字生態(tài)系統(tǒng)能夠提供一個安全、靈活的平臺,從而實(shí)現(xiàn)與企業(yè)內(nèi)部云網(wǎng)絡(luò)和第三方云服務(wù)連接。
我們正在進(jìn)入一個全新的時代,物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今時代推動世界高速發(fā)展的重要技術(shù)動力。如今,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,切切實(shí)實(shí)成為企業(yè)降低運(yùn)營成本,提高生產(chǎn)效率,進(jìn)而提升綜合競爭力的重要手段?,F(xiàn)代化電廠可以通過利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備、控制設(shè)備以及耗能設(shè)備接入云端服務(wù)平臺,在海量數(shù)據(jù)收集分析的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠設(shè)備在線診斷、耗能設(shè)備能耗優(yōu)化、事故預(yù)報、機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行等功能,通過互聯(lián)互通以及實(shí)時的數(shù)字化的展示最終實(shí)現(xiàn)智能電廠?;诠I(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能電廠必將給傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)帶來巨大變革,對促進(jìn)傳統(tǒng)發(fā)電廠升級為工業(yè)4.0起到關(guān)鍵作用。
[1]趙正聰.基于物聯(lián)網(wǎng)的火電廠廠用電能效管理系統(tǒng)[J].智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用,2013,3(5):66-69.
[2]匿名.工業(yè)4.0時代物聯(lián)網(wǎng)“智造”第四次工業(yè)革命[J].電子世界,2016(5):12-13.
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翁疆(1976-),男,漢族,福建莆田人,本科,高級工程師,福建華電電力工程有限公司,研究方向:火電廠熱控自動化。