鋼鐵行業在積極化解過剩產能的基礎上加快推進鋼鐵行業轉型升級,當前的重點就是加快智能制造發展,即借助物聯網的技術,依托傳感器、工業軟件、網絡通信系統、新型人機交互方式,實現人、設備、產品等制造要素和資源的相互識別、實時聯通,促進鋼鐵研發、生產、管理、服務與互聯網緊密結合,提升企業信息化水平、實現精細化、智能化生產管理的同時,有利于促進鋼鐵企業降本增效、節能減排、轉型升級,走新型工業化道路。
目前,物聯網技術在鋼鐵企業中的應用已涵蓋了生產管理、運輸物流、能源環保、設備管理、質量管理以及人力資源和安保管理等眾多領域。而隨著物聯網技術的快速發展,其在鋼鐵企業中更深層次的應用也在不斷拓展。
一、生產管理
物聯網技術在鋼鐵企業生產管理方面的研究和應用主要包括鋼包、鐵水包等運輸設備的跟蹤定位,成品及備品備件等物資的倉儲智能化管理等。
解決方案:
系統基于信息采集、跟蹤定位、無線傳輸RFID(射頻識別碼)的物料標識和無線傳感網絡即WSN網絡(由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個自組織網絡,能夠實時監測和采集網絡分布區域內的各種監測對象的信息,以實現復雜的制定范圍內目標監測和跟蹤,具有快速展開、抗毀性強等特點,擴展人們與現實世界進行遠程交互的能力)組成.
系統優勢:
1.系統利用采集的鋼包信息,建立了煉鋼車間智能鋼包監控、智能識別鋼包狀態系統,準確掌握鋼包的實時狀態及位置的自動識別和定位以及計量數據傳輸等,解決了鋼廠惡劣環境下鋼包號技術等難題。
2.鐵水包在線使用和離線維護處理過程的實時跟蹤定達到了在線鐵水包使用過程位置清晰、各流程操位,作無誤以及鐵水物流高效運行,鐵水溫度損失明顯降低,從而進一步達到了節能降耗的目的。
3.基于信息采集、跟蹤定位、無線傳輸RFID的物料標識無線傳感網絡等關鍵技術,實現了鋼鐵成品倉儲智能化管理。
二、運輸物流
鋼鐵企業運輸物流方面,將來主要以AGV小車為主,未來AGV無人搬運不只是簡單的把貨物搬運到指定的位置,而是要把大數據、物聯網、云計算等貫穿于產品的設計中,讓AGV搬運機器人成為一種實時感應、安全識別、多重避障、智能決策、自動執行等多功能的新型智能工業設備。目前,AGV搬運機器人已經被應用在各種領域,代替人工搬運是必然趨勢。
解決方案
廈門物通博聯結合工廠具體的應用場景開發出AGV車輛監控系統,系統可實現工廠級和車間級的AGV系統車輛管理、交通管理、調度管理、運行管理、任務管理、通信管理、自動充電功能。系統可以與MES系統、WMS系統、生產線系統等實現對接,通過AGV小車了解整個生產過程并對AGV小車后臺自動生成的數據進行分析,不斷對生產過程進行優化,打造柔性、現代的智能物流系統。
AGV系統主要由AGV小車、地面導航定位系統、充電系統、WG285工業智能網關無線通訊、車載PLC及AGV云平臺組成,其中,工業智能網關有自帶WIFI功能,安裝在AGV小車車體內部,通過車間的不同區域的無線AP(或通過3G/4G網絡)建立無線連接,完善的安全特性保證系統免受侵襲,支持寬工作溫度,滿足多種嚴苛戶外環境應用,確保AGV監控中心云平臺與現場運動中的AGV車輛的可靠通訊。
AGV通過PLC控制,小車載有工業智能網關,可以和AGV云平臺進行無線通信,執行AGV云平臺的指令。AGV云平臺可根據AGV小車上報的位置及狀態信號監控系統內所有AGV小車的運行狀態,當出現異常時完成報警操作,還負責采集輸送系統內各站點的輸送需求,并根據各輸送站點的信號狀態自動分配AGV小車的任務,PLC根據讀取的數據,使AGV小車通過RFID讀取地面標識,做出相應的動作(改變速度、轉向、定位和停車等),從而實現AGV調度系統功能、站點定位功能。

系統優勢:
1.安全性--人為駕駛的車輛路徑無法確知,AGV的導引路徑卻非常明確,提高了安全性。
2.成本控制--AGV系統的資金投入是短期,而員工的工資是長期,會隨著通貨膨脹而不斷增加。電池的充電及管理都由AGV系統自動完成,可以延長電池壽命及可靠性,還可以減少由于人工粗魯的操作而造成的貨物損壞。
3.靈活、可預測性調度能力--AGV在行駛路徑上遇到障礙物會自動停車或允許最大限度地更改路徑規化,而人為駕駛的車輛卻未必。
4.邊緣計算,實現預測性運維--物通博聯AGV系統具備邊緣計算能力,通過應用的本地部署,實現了數據實時處理、本地預分析,故障實時預警。同時通過邊緣計算與云端大數據分析協同,實現預測性運維。
三、能源環保
在能源環保方面,目前鋼鐵行業熔爐主要還是以焦煤為主,鍋爐的節能環保以及安全問題尤為重要,利用物聯網技術可以實現多測點、多變量、全面有效能耗的監控和管理,使鍋爐利用率更好,更環保,更智能。
解決方案
鍋爐物聯網云系統解決方案結合了物聯網通訊、大數據、云計算、傳感器、自動控制等, 通過工業智能網關,將前端的數據傳到云平臺,通過大數據分析,對鍋爐的橫向數據(不同鍋爐之間的數據)與縱向數據(單一鍋爐的歷史數據)進行統計,為設備運維,售后服務,設備升級,故障告警,故障排查等方面提供有力支持。具體的方案結構圖如下:

廈門物通博聯鍋爐物聯網云平臺
電腦PC端監控系統畫面顯示:
宏觀顯示:基于地圖顯示設備所在地的鍋爐統計,設備故障率、各項統計分析報
表等;
微觀顯示:點選設備的具體運行的實時狀態,各種參數。
動態畫面: 動態顯示鍋爐的水流方向、水壓方向、風向等。

物通博聯鍋爐物聯網方案能夠實現設備遠程管理、遠程監控、設備歷史數據查詢、報警處理、數據分析、鍋爐生命周期管理。另外,根據用戶的職能級別和管理范圍的不同,能夠為用戶設置不同的管理權限。

圖1

圖2

圖3

圖4
手機APP端顯示(支持安卓手機和蘋果手機):
①監控所有鍋爐設備的地理位置、運行狀態;
②對鍋爐設備的遠程控制;
③識別當前機組所有參數、運行信息及歷史信息;
④ 支持報警消息自動推送
系統優勢
1.邊緣計算,實現預測性運維
具備邊緣計算能力,通過應用的本地部署,實現了數據實時處理、本地預分析,故障實時預警。同時通過邊緣計算與云端大數據分析協同,實現預測性運維。
2.WDN架構,實現統一管理
通過采用WDN架構,支持基于虛擬化的分布式部署,實現了千萬級終端接入點的統一管理,部署和控制。從而為鍋爐的海量接入終端(PLC、傳感器、其他外圍設備等)提供了集中管理方式。
3.四重安全機制,保障數據安全
物通博聯智能網關OS系統本身包含安全組件,全防火墻設計和證書式加密方式以及Device VPN的安全的VPN通道,確保數據傳輸安全;同時通過設備接入認證、分權分域管理,保障管理平臺安全。
4.IOT數據應用平臺
物通博聯應用云系統可以進行數據管理和大數據分析,根據不同行業設備和應用的特點,進行數據挖掘、智能分析顯示行業曲線、報表、地圖位置等。支持Web和手機APP等方式調用和顯示。
四、設備管理
鋼鐵業屬于典型的設備密集型的行業,只有預先掌握設備的運行狀態才能保證生產流程的順利進行。對冶金設備管理和診斷維護的需要,提出了現場數據采集、現場數據中心和遠程監測診斷中心三層架構的設備遠程監測管理平臺。
解決方案
物通博聯的工業智能網關采用工業設計,抗干擾性強,可以采用不同的接口、協議解析對工廠內部工業環境復雜、不同年代、不同控制設備型號、不同廠家的PLC設備的數據采集,借助物通博聯管道云,傳到設備云管理平臺,該平臺是一套集設備管理,在線監測、報警信息、數據分析、工單處理的、遠程運維、遠程控制等于一體綜合WEB應用的設備遠程監測管理平臺。




設備遠程監測管理平臺是一款專注于工業設備數據挖掘、分析和應用的綜合服務平臺。該平臺不僅提供通用的遠程數據服務,而且可以針對客戶的特殊應用需求進行自行或者委托迭代開發。支持協議分析、資產管理、數據監控、運營維護、地圖展現、大屏展示和各種數據分析和高級業務實現,為設備生產廠商提供全方位的數據應用服務。
平臺的主要功能
平臺可根據用戶需要,配置各個應用模塊,如企業地圖、設備管理、設備監控、設備壽命周期管理、報警管理、工程師操作的數據和信息進行采集、存儲、分析和可視化;通過維修維護計劃和派工單對客戶服務業務流程和資產管理流程進行有效支撐,為客戶提供低成本、高可靠、高效的遠程維護管理服務平臺;通過支付服務、業務模塊、數據分析模塊為可以提供業務服務平臺。
五、其他應用
物聯網在鋼鐵企業的其他應用還包括人力資源管理、安保管理和智能門禁等。如基于RFID的一卡通管理系統已在眾多鋼鐵企業門禁、考勤、就餐方面得到廣泛應用。一卡通系統,實現了集門禁、就餐、購物、會議、停車,辦公、收費服務等各項活動于一體的智能化管理
物聯網技術是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一,利用物聯網技術在整合提升企業信息化水平、實現精細化、智能化生產管理的同時,有利于促進鋼鐵企業降本增效、節能減排、轉型升級,走新型工業化道路。