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铸管行业生产线智能管控系统解决方案工业无线网络技术兴起于21世纪初，通过设备间的交互过程，提供低成本、高灵活的泛在制造信息系统和环境，代表着工业物联网技术和产业发展的重点方向。我国自主研发的 WIA�PA 技术规范已成为国际 IEC 标准，在产业竞争中占得先机。

实施目标

据统计冶金行业生产设备差距并不十分明显，工厂自动化与智慧化深度融合越来越成为助力企业在市场竞争中重要因素，国家由此确立“工业 4.0”的发展目标，提出深化互联网在制造领域的应用，加快开展物联网技术研发和应用示范，培育智能监测、远程诊断管理、全产业链追溯等工业互联网新应用，实施工业云及工业大数据创新应用试点，建设一批高质量的工业云服务和工业大数据平台。我国自主研发的物联网 WIA-PA 标准，于 2011 年 10 月被 IEC全票通过成为国际标准，2011 年 12 月成为国家标准，使中国在国际上拥有重要的话语权。作为物联网国际标准的制定者，国内标准的引领者，本公司将会在“工业 4.0”，“一带一路”应用和发展，为企业提供强大的助力。

1.3 适用范围

根据覆盖区域及现场无线采集节点数量，对厂区进行 WIA�PA 网络全覆盖，新建 WIA-PA 无线传输系统智能无线网关采用分散式布置方式，与各生产车间的管理结构布局相同，这样也便于系统实施后的设备维护及设备管理。在各生产车间安放 WIA�PA 智能无线网关，负责采集该生产车间管理范围内的所有能耗仪表数据、生产过程数据、机泵振动和加速度数据、有毒气体监测数据、环境数据等。

1.4 在工业互联网网络体系架构中的位置

本方案在图 1 中所处第 1、4、6 处，通过现场安装仪器仪表等智能机器，在工厂控制系统处安装无线网关，通过无线网关控制现场的无线智能机器，从而达到远程控制的目的。在现场安装无线智能机器后，智能机器可以通过现场网络之间互相关联。在现场和工厂控制系统全部安装后，和工厂云平台通过网络相连接，此时用户可以通过访问云平台到达工厂控制系统，从而控制现场智能机器。通过本系统的示范应用，在实现系统全部功能的同时，为智能工厂建设形成生产信息标准化体系及工厂物联网标准化体系两套标准体系，标准体系的建立将聚焦企业优势领域，兼顾传统产业转型升级为出发点，按照“共性先立、急用先行”的原则，统筹标准资源、优化标准结构，重点解决当前推进智能制造工作中遇到的数据集成、互联互通等基础瓶颈问题。

2 需求分析

2.1 工厂现状

据统计铸管厂自动化及信息化水平一直较低，整个厂区面临着升级改造的紧迫问题，另外，新建生产线也面临着先进的数字化、自动化技术的引进，以全面提升生产效率，达到高效、节能、环保、稳产的基本目标。

能源管控不足目前厂内风气表数据采集覆盖率约为 90%，水表数据采集覆盖率不超过 10%，电能表数据覆盖率约为 65%，采集能耗数据的不完整性与分散性导致无法根据生产计划实现能源的智能管控。

关键设备健康状态无法在线诊断不同区域所涉及的设备和工艺不同部门负责，同时大部分工序作业，并没有相应的信息化系统参与控制，导致整个车间信息流阻塞。关键机泵运行状态采用人工定期检查的方式，没有设备健康状态实现监测及诊断系统，设备故障不能提前预判。

危险区域气体泄漏未实时监测危险区域没有气体泄漏实时监测，不能实时监测危险区域是否存在有毒气体泄漏，不能全面掌控厂区内环境数据。距离实现全厂安全环保生产还有一定差距。

2.2 现状分析

钢铁行业属于资产密集型企业，该类机组结构庞大复杂，连续运行时间长、转速高，控制系统精密，制造周期长，检维修困难，一旦发生故障，轻者引起装置停产，重者会造成机毁人亡的重大恶性事故。根据上述情况，通过引入生产线能源计量与设备健康诊断系统，可同时实现生产线智能能源管控与关键设备健康状态管控；

一、通过系统应用，全面采集生产过程中所有耗能设备的“水”“电”“气”的能源消耗情况，并将能耗数据与生产产量关联起来，通过长期数据积累及能耗模型的构建，最终可实现不同投产需求下所需能耗的提前预估，为生产管理决策者提供理论依据，合理安排调度生产，进而达到节能减排、最优生产的使用效果。

二、通过系统应用，对厂内的关键机泵设备健康状态实现健康监测，控系统通过在拟监测机组振动明显部位安装无线监测器或有线传感器进行设备运行数据的实时采集，同时通过在线监测系统整合已有监测系统数据，并根据机组的运行特性配置针对性的数据采集策略，抓取对分析定位机组故障有效的振动、温度数据，并借助智能报警策略，及时发现机组的运行异常状态，并实现异常状态的自动推送短信和移动 APP 报警推送。