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鑄管行業生產線智能管控系統解決方案工業無線網絡技術興起於21世紀初，通過設備間的交互過程，提供低成本、高靈活的泛在製造信息系統和環境，代表着工業物聯網技術和產業發展的重點方向。我國自主研發的 WIA�PA 技術規範已成為國際 IEC 標準，在產業競爭中占得先機。

實施目標

據統計冶金行業生產設備差距並不十分明顯，工廠自動化與智慧化深度融合越來越成為助力企業在市場競爭中重要因素，國家由此確立「工業 4.0」的發展目標，提出深化互聯網在製造領域的應用，加快開展物聯網技術研發和應用示範，培育智能監測、遠程診斷管理、全產業鏈追溯等工業互聯網新應用，實施工業雲及工業大數據創新應用試點，建設一批高質量的工業雲服務和工業大數據平台。我國自主研發的物聯網 WIA-PA 標準，於 2011 年 10 月被 IEC全票通過成為國際標準，2011 年 12 月成為國家標準，使中國在國際上擁有重要的話語權。作為物聯網國際標準的制定者，國內標準的引領者，本公司將會在「工業 4.0」，「一帶一路」應用和發展，為企業提供強大的助力。

1.3 適用範圍

根據覆蓋區域及現場無線採集節點數量，對廠區進行 WIA�PA 網絡全覆蓋，新建 WIA-PA 無線傳輸系統智能無線網關採用分散式布置方式，與各生產車間的管理結構布局相同，這樣也便於系統實施後的設備維護及設備管理。在各生產車間安放 WIA�PA 智能無線網關，負責採集該生產車間管理範圍內的所有能耗儀表數據、生產過程數據、機泵振動和加速度數據、有毒氣體監測數據、環境數據等。

1.4 在工業互聯網網絡體系架構中的位置

本方案在圖 1 中所處第 1、4、6 處，通過現場安裝儀器儀表等智能機器，在工廠控制系統處安裝無線網關，通過無線網關控制現場的無線智能機器，從而達到遠程控制的目的。在現場安裝無線智能機器後，智能機器可以通過現場網絡之間互相關聯。在現場和工廠控制系統全部安裝後，和工廠雲平台通過網絡相連接，此時用戶可以通過訪問雲平台到達工廠控制系統，從而控制現場智能機器。通過本系統的示範應用，在實現系統全部功能的同時，為智能工廠建設形成生產信息標準化體系及工廠物聯網標準化體系兩套標準體系，標準體系的建立將聚焦企業優勢領域，兼顧傳統產業轉型升級為出發點，按照「共性先立、急用先行」的原則，統籌標準資源、優化標準結構，重點解決當前推進智能製造工作中遇到的數據集成、互聯互通等基礎瓶頸問題。

2 需求分析

2.1 工廠現狀

據統計鑄管廠自動化及信息化水平一直較低，整個廠區面臨着升級改造的緊迫問題，另外，新建生產線也面臨着先進的數字化、自動化技術的引進，以全面提升生產效率，達到高效、節能、環保、穩產的基本目標。

能源管控不足目前廠內風氣表數據採集覆蓋率約為 90%，水錶數據採集覆蓋率不超過 10%，電能表數據覆蓋率約為 65%，採集能耗數據的不完整性與分散性導致無法根據生產計劃實現能源的智能管控。

關鍵設備健康狀態無法在線診斷不同區域所涉及的設備和工藝不同部門負責，同時大部分工序作業，並沒有相應的信息化系統參與控制，導致整個車間信息流阻塞。關鍵機泵運行狀態採用人工定期檢查的方式，沒有設備健康狀態實現監測及診斷系統，設備故障不能提前預判。

危險區域氣體泄漏未實時監測危險區域沒有氣體泄漏實時監測，不能實時監測危險區域是否存在有毒氣體泄漏，不能全面掌控廠區內環境數據。距離實現全廠安全環保生產還有一定差距。

2.2 現狀分析

鋼鐵行業屬於資產密集型企業，該類機組結構龐大複雜，連續運行時間長、轉速高，控制系統精密，製造周期長，檢維修困難，一旦發生故障，輕者引起裝置停產，重者會造成機毀人亡的重大惡性事故。根據上述情況，通過引入生產線能源計量與設備健康診斷系統，可同時實現生產線智能能源管控與關鍵設備健康狀態管控；

一、通過系統應用，全面採集生產過程中所有耗能設備的「水」「電」「氣」的能源消耗情況，並將能耗數據與生產產量關聯起來，通過長期數據積累及能耗模型的構建，最終可實現不同投產需求下所需能耗的提前預估，為生產管理決策者提供理論依據，合理安排調度生產，進而達到節能減排、最優生產的使用效果。

二、通過系統應用，對廠內的關鍵機泵設備健康狀態實現健康監測，控系統通過在擬監測機組振動明顯部位安裝無線監測器或有線傳感器進行設備運行數據的實時採集，同時通過在線監測系統整合已有監測系統數據，並根據機組的運行特性配置針對性的數據採集策略，抓取對分析定位機組故障有效的振動、溫度數據，並藉助智能報警策略，及時發現機組的運行異常狀態，並實現異常狀態的自動推送短信和移動 APP 報警推送。