SCHIELE“智慧工業(yè)”——各類(lèi)工業(yè)行業(yè)設計的智能化全面解決方案

“智慧工業(yè)”基本概念

SCHIELE“智慧工業(yè)”系統是專(zhuān)為中國大陸各類(lèi)工業(yè)行業(yè)設計的智能化全面解決方案,該方案構建了一個(gè)統一的工業(yè)安全防范管理、智能化管理和整體服務(wù)平臺。


中國大陸工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)與歐洲和北美地區相比,工業(yè)自動(dòng)化程度相對比較低,智能化管理基本空白。對于工業(yè)自動(dòng)化程度相對比較高的傳統行業(yè),SCHIELE“智慧工業(yè)”系統應用的主要目的是人身安全、設備安全、環(huán)境安全、節約能源、工業(yè)現場(chǎng)的操作過(guò)程控制、以及智慧辦公等,并可根據需要,與現有工業(yè)自動(dòng)化系統進(jìn)行對接;對于工業(yè)自動(dòng)化程度相對比較低的傳統行業(yè),SCHIELE“智慧工業(yè)”系統應用,除了完成人身安全、設備安全、環(huán)境安全、節約能源、工業(yè)現場(chǎng)的操作過(guò)程控制的目的外、將同步實(shí)現工藝流程的自動(dòng)化。


目前部分工業(yè)企業(yè)已經(jīng)建立外圍安全防范系統以及相關(guān)環(huán)節的智能化控制手段,但絕大多數工業(yè)的智能化系統是由若干個(gè)可實(shí)現單項功能的小系統組合而成,是相互獨立的信息孤島,并不是一個(gè)完整的工業(yè)智能化系統,遠遠不能滿(mǎn)足生產(chǎn)現場(chǎng)對安全和智能化程度的實(shí)際需求。


“智慧工業(yè)”系統以SCHIELE專(zhuān)有技術(shù)IGnet為核心,以數據集成為基礎,無(wú)需再通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統集成、應用系統集成將各子系統集成為一個(gè)的整體系統,而是直接構建一個(gè)統一完整的智能系統。通過(guò)各功能模塊間的數據共享和互操作,實(shí)現“信息孤島”一體化,功能互動(dòng)多面化。其中視頻數據全部?jì)Υ娴奖镜鼗蛟贫藬底忠曨l存儲中心統一管理。

“智慧工業(yè)”系統各功能模塊可以相對獨立運行,或由中央管理平臺協(xié)調運行。中央管理平臺設有24小時(shí)值守工作站和具有數據查詢(xún)、處理能力的客戶(hù)端工作站。


“智慧工業(yè)”系統特性

兼容歐洲及其它國際標準的智能建筑系統通信協(xié)議IGnet,約定了規?;ㄖ褐羞h程通信、遠程控制、數據交換、聲音及圖像傳輸等相關(guān)信息傳輸的協(xié)議??蓾M(mǎn)足特大規?;ㄖ焊咂焚|(zhì)傳輸的應用需求。因此可以解決中國大型工業(yè)智能化的一體化技術(shù)難題。

“智慧工業(yè)”系統具有許多鮮明特色,其中最有特色的六大特性為:

1、以局域互聯(lián)網(wǎng)為基本網(wǎng)絡(luò )架構,以總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)或電力線(xiàn)載波為擴展架構,兼容KNX、Modbus、BACnet等現行協(xié)議,具有良好的兼容性。

在工業(yè)企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已得到普遍應用的的背景下,這一技術(shù)特點(diǎn)對構建“智慧工業(yè)”將具有重要意義。

2、IGnet協(xié)議是SCHIELE的核心技術(shù),可打通從底層硬件到云端的全程通信。

   這一特點(diǎn)使得“智慧工業(yè)”這一概念可以工業(yè)智慧網(wǎng)絡(luò )不再局限于單個(gè)工廠(chǎng),可以便捷地擴展到一個(gè)大的地理范圍,讓工廠(chǎng)與所在地區的社會(huì )職能部門(mén)或其它工廠(chǎng)實(shí)現互聯(lián)互通。

3、摒棄子系統拼接技術(shù),構建一體化的單系統架構。

   這一技術(shù)特點(diǎn)使得大型智能化系統不必再著(zhù)重于單個(gè)子系統功能的實(shí)現,而是立足于目標區域內多功能的建設,大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )系統架構。

4、運用普適計算技術(shù),實(shí)現智能系統智慧化;

   全方位運用普適計算技術(shù),使得各種智能化模塊具有相對獨立運行的特點(diǎn),使得互聯(lián)互通更加快捷和深入,使得系統可以成長(cháng)為“學(xué)習型”、“思想型”的智慧化系統。

5、運用分布式技術(shù),提高組網(wǎng)便利性及系統穩定性。

   分布式技術(shù)的應用,使得實(shí)現微小目標區域內的多功能智能化目的成為可能,同時(shí)兼顧到構成大網(wǎng)絡(luò )的需要,并且微小目標區域內的智能化功能運行不依賴(lài)于中央處理平臺,從而使得大型網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)更加便利,系統運行更加穩定。

      6、標準化通信協(xié)議,標準系統良好的擴展性。

  “智慧工業(yè)”系統方案的實(shí)現主要取決于本系統良好的擴展能力,統一的標準化通信協(xié)議為系統擴展創(chuàng )造了基本條件。無(wú)論是基本架構,或者擴展架構,或者功能模塊,都可以在后期有需求時(shí)進(jìn)行擴充和升級,使得“智慧工業(yè)”成為可生長(cháng)的智慧系統。


“智慧工業(yè)”中央管理平臺

“智慧工業(yè)”中央管理平臺是基于空間可視化、智能化和集成管理自動(dòng)化為核心技術(shù)支撐,實(shí)現對工業(yè)智能化各功能模塊進(jìn)行統一的監測、控制和管理;實(shí)現跨區域的數據共享、數據互操作、功能聯(lián)動(dòng)和遠程監控;為工業(yè)、樓宇智能化系統集成監控、管理、服務(wù)提供強有力的工具。

中央管理平臺以工業(yè)智能化集成應用為核心功能,數據的共享和互操作通過(guò)OPC、ODBC和中間件等接口在管理層實(shí)現,為用戶(hù)提供了一個(gè)統一的集成管理操作平臺。

系統基于用戶(hù)服務(wù)、業(yè)務(wù)管理、數據服務(wù)三層構架,用統一的通信協(xié)議、相同的環(huán)境和統一的操作軟件進(jìn)行集中管理。應用系統采用面向空間、面向對象、面向用戶(hù)的組件設計,通過(guò)操作系統中間件,應用程序可方便地嵌入系統中。

系統平臺基于B/S與C/S結合的框架結構,強大的GIS工業(yè)圖形化導航,快速進(jìn)入需要的管理層面,查詢(xún)所有智能化系統的空間布局和屬性狀態(tài)?;谥醒牍芾砥脚_上獲取的各種管理信息,由管理平臺統一組織,統一處理。整個(gè)管理平臺是一個(gè)具有監視、控制、管理一體化功能的強大的綜合信息管理系統。


“智慧工業(yè)”系統功能

以中央管理平臺為樞紐的“智慧工業(yè)”系統,以其系統所擁有的強大技術(shù)優(yōu)勢,可為中國大陸地區的工業(yè)企業(yè)提供多方位的高級智能化服務(wù)。

A.  構建高級智能安全體系

一體化的“智慧工業(yè)”系統可以提供以下的重要的安全防范功能:

1人身安全

對所有工作區域,根據危險性、重要性、必要性等進(jìn)行分類(lèi),對所有人員根據工作需要進(jìn)行嚴格的出入授權設置,并實(shí)施嚴格的門(mén)禁管控,避免非專(zhuān)業(yè)人員出現在不必要的區域,減少人身安全事故的發(fā)生。

   所有重要區域的人員進(jìn)出記錄,即時(shí)人員數量、姓名都能夠隨時(shí)查詢(xún)。一旦遇到緊急情況,可迅速啟動(dòng)應急預案,實(shí)施快速準確的疏散和救援。

   以可控、可聞、可視的通信方式,作為人身安全管理的主要措施。

2設備安全

從工業(yè)自動(dòng)化系統獲取實(shí)時(shí)工作狀態(tài)監測,根據設備特性和歷史運行經(jīng)驗,進(jìn)行設備工作狀態(tài)分析預測,若有潛在隱患,做出預警判斷,實(shí)時(shí)傳送至運行管理中心,根據多種處理預案進(jìn)行處理,防患于未然。

應用圖像分析技術(shù),監視重要設備運行數據、指示燈等運行狀況,作為獨立的監控手段,提高設備運行的安全性。

3環(huán)境安全

通過(guò)視頻監控、紅外氣體等各類(lèi)感應探測、電子巡更等技術(shù)手段,提高工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境的安全性。

1)視頻監視記錄

以視頻方式監視工業(yè)現場(chǎng)、其它公共部分,包括道路、辦公場(chǎng)所、倉庫、停車(chē)場(chǎng)等,并且實(shí)現和其他系統的聯(lián)動(dòng)。當其他安防設備報警時(shí),自動(dòng)把相近的監視設備的圖像切換到監控主屏幕。重點(diǎn)布控區域實(shí)現移動(dòng)目標自動(dòng)跟蹤功能。

2)安全報警

以紅外、氣體、特別是有毒有害氣體、溫度、濕度、照度等各類(lèi)感應探測設備為主,發(fā)現非安全因素并進(jìn)行預警或報警,還可以聯(lián)動(dòng)各種聲光設備,顯示設備、應急設施、消防設施。

3)消防報警聯(lián)動(dòng)

發(fā)生消防報警警示信號時(shí),可以自動(dòng)聯(lián)動(dòng)相應位置的監控攝像機;消防報警與車(chē)輛管理聯(lián)動(dòng),可實(shí)現有消防報警時(shí)車(chē)輛的無(wú)阻通行;消防報警與巡更系統聯(lián)動(dòng),可實(shí)現有消防報警時(shí)顯示最近的巡更人員位置。


4)治安巡邏評估

嚴謹并可靈活應用的治安巡邏管理措施,圖形化顯示巡更員巡更線(xiàn)路軌跡及到達每個(gè)巡更點(diǎn)的時(shí)間。系統可自動(dòng)生成分類(lèi)記錄報表并打印,對脫崗、被盜、失職進(jìn)行分析。

5)周界安全檢視

當設在工廠(chǎng)周界的防非法攀越報警裝置被觸發(fā)時(shí),集成平臺彈出報警的圖形界面和相應區域的攝像視頻,顯示處理預案及離出事地點(diǎn)最近的保安人員的位置。

6)車(chē)輛安全停泊

系統采用車(chē)輛視頻監視、駕駛員圖像對比,感應卡遠距離身份自動(dòng)識別等技術(shù),實(shí)現車(chē)輛高效率的高安全性的出入及停泊。實(shí)時(shí)數據集成到中央管理平臺進(jìn)行管理,可對歷史數據進(jìn)行統一管理和查詢(xún)。

7)訪(fǎng)客視頻確認

訪(fǎng)客到來(lái),門(mén)崗值班人員可呼叫被訪(fǎng)人員進(jìn)行視頻確認后才予以放行,減少意外發(fā)生。并可以進(jìn)行訪(fǎng)客圖像存儲記錄,便于建檔查詢(xún)。

以被訪(fǎng)人員信息為準,聯(lián)動(dòng)門(mén)禁通道,約束訪(fǎng)客行動(dòng)路線(xiàn)。

B.構建高效智能節能體系

照明、空調、通風(fēng)、給排水是工業(yè)企業(yè)能源消耗的主要因素,特別是工業(yè)照明耗電量已占全國電力總消耗的13%。如何有效解決工業(yè)能耗,已成為當今國內節能減排的重要議題。

造成能源浪費的一個(gè)主要原因是管理不便:設備多、分布廣,操作不便,無(wú)法隨時(shí)查看各個(gè)設備運行情況、準確管理能耗設備,大量不必要的使用造成能源浪費、設備發(fā)生故障無(wú)法及時(shí)檢查處理等。


智能控制是解決這一問(wèn)題的重要手段。通過(guò)物聯(lián)技術(shù)、將能耗設備互聯(lián)起來(lái),采用各類(lèi)智能控制方式進(jìn)行控制和調節,以達到減少浪費、節約能源的目的。

可采用的智能控制方式有:就地控制、情景控制、系統控制、遠程控制、手持終端控制、手機控制、時(shí)鐘控制、照度控制和感應控制等......。應用舉例如下:

1.智能開(kāi)關(guān)可按照日常習慣進(jìn)行就地控制。根據需求,開(kāi)關(guān)可以任意設定所需控制對象。

   2.控制終端可選擇普通強電開(kāi)關(guān)、SCHIELE控制面板、SCHIELE情景面板、SCHIELE觸摸屏或等多種方式。

   3.可按照工作情景的需要預設哪個(gè)區域或哪幾個(gè)照明燈應該亮或是滅,或者照度多少,空調是開(kāi)還是關(guān),或者溫度多少,等等。比如某班組加班,某兩個(gè)班組加班,全車(chē)間加班,某班組下班,全車(chē)間下班等等。根據當時(shí)工作情景, 一鍵操作,即可達到目的?;蛲ㄟ^(guò)指紋識別、人臉識別自動(dòng)判斷、自動(dòng)控制。

   4.系統軟件可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,將照明、空調等系統的狀況用圖形模擬顯示在監視器上,操作者可在屏幕上觀(guān)察到設備的實(shí)際開(kāi)關(guān)狀態(tài),并可通過(guò)鼠標點(diǎn)擊燈具圖形來(lái)控制各個(gè)回路。

   5.在軟件菜單可以選擇想要的情景,只需點(diǎn)擊需要的情景,系統便會(huì )自動(dòng)執行。所有情景可以自定義,可增減和修改。

   6.根據季節、作息時(shí)間、照度溫度的變化編制好時(shí)間控制程序,回路自動(dòng)按程序開(kāi)關(guān)。

   也可設置每天的某個(gè)時(shí)間、每個(gè)星期的某幾天、周末時(shí)間、每個(gè)月的某個(gè)時(shí)間,甚至每一年的某個(gè)時(shí)間段的時(shí)間事件。

   7.遠程控制終端可以設置在局域網(wǎng)內部或外部,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行遠程控制;

   8.操作人員可以是車(chē)間主管,調度員,工廠(chǎng)領(lǐng)導,動(dòng)力主管,廠(chǎng)區物業(yè)等。根據權限可以進(jìn)行不同操作。

9.手持控制終端一般在車(chē)間現場(chǎng)使用,可以由安全生產(chǎn)管理員或其他責任人操作使用,現場(chǎng)需具有WIFI環(huán)境;

手持終端觸摸界面可以進(jìn)行單個(gè)照明燈或空調或廣播控制,也可進(jìn)行各種工作情景控制。

   10.經(jīng)過(guò)授權的值班人員,普通手機植入專(zhuān)用軟件后,可以在車(chē)間現場(chǎng)使用,現場(chǎng)需具有WIFI環(huán)境;

   手機也可以進(jìn)行單個(gè)照明燈或空調或廣播控制,也可進(jìn)行各種工作情景控制。

   11.陰天室外自然光照度低,根據室外照度,調節室內照明系統,以創(chuàng )造舒適的照明環(huán)境;

   晴天室外自然光照度高,根據室外照度,調節燈光強度或者關(guān)閉照明燈光路數,節約能源。

   節假日,公司舉行一些活動(dòng),可以根據活動(dòng)需求,選擇合適的照度,營(yíng)造想要的活動(dòng)氣氛。

   12.通過(guò)一些感應設備,例如人體紅外感應器、人體動(dòng)態(tài)感應器、照度感應器等來(lái)對照明、空調等系統進(jìn)行控制。

13.廠(chǎng)區路燈可以獨立控制,也可以就近與有關(guān)車(chē)間聯(lián)動(dòng)管理,根據車(chē)間加班情況自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

14.工廠(chǎng)可集中在線(xiàn)巡視所有能耗設備工作狀態(tài),并可進(jìn)行統一管理;減少照明、空調等設備不必要的工作時(shí)間,提高照明設備壽命;

15.管理制度程序化,按需自動(dòng)管理各種照明設備,達到最佳使用效果;減少設備不必要的工作時(shí)間,提高設備使用壽命;減少不必要的浪費,達到最佳節能效果。

C.構建嚴謹智能管理體系

工廠(chǎng)管理的嚴謹性涉及到安全、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、工廠(chǎng)整體運營(yíng)效率等方方面面。在管理規范的基礎上實(shí)行智能化程序管理,將會(huì )最大可能地提高嚴謹性。

1.現場(chǎng)操作管控

現場(chǎng)操作的管控對于杜絕安全事故、保證產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,可采取以下智能管控措施:

1)專(zhuān)有區域管控:只有被授權開(kāi)放的區域才能在指定時(shí)間開(kāi)放;

2)專(zhuān)有人員管控:只有被授權身份的人員才能在指定時(shí)間通行或在崗;

3)專(zhuān)有路線(xiàn)管控:根據作業(yè)目標指定并且是僅有的通行路線(xiàn);

4)專(zhuān)有目標管控:根據作業(yè)計劃指定并且是專(zhuān)門(mén)的工作目標;

5)專(zhuān)有流程管控:根據作業(yè)標準指定并且是僅有的工作流程;

6)多種管控措施交叉并行運用,可徹底解決現場(chǎng)操作的管控難題。

2.機電設備運行管理

   電梯,中央空調、通風(fēng),給排水、公共照明、景觀(guān)噴泉,綠化灌溉,配電柜等公用機電設備的監視,監控和自動(dòng)化運行管理。提供圖形的管理界面和設備工作狀態(tài)指示,在設備故障時(shí),產(chǎn)生警告,并提供故障處理預案。

3.物流管理

智慧物流是現代工業(yè)企業(yè)的一項基本需求,物流的識別、存儲、出入庫、運輸監控等全過(guò)程的自動(dòng)化,物聯(lián)技術(shù)的應用已經(jīng)可以很好地解決這一問(wèn)題。

   4.辦公及信息管理

智慧辦公也是工業(yè)企業(yè)必須的一個(gè)發(fā)展趨勢,安全、節能、便捷高效、舒適健康都是智慧辦公將帶給企業(yè)及員工的“智慧福利”。辦公設備及辦公環(huán)境的機電設備工作在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中,根據工作流程的需要自動(dòng)工作。

會(huì )議室智能化、音視頻服務(wù)也是智慧辦公的重要內容。

電表、自來(lái)水表、凈水表、再生水表、熱水表、天然氣/煤氣表、采暖表等多表自動(dòng)集成抄收,聯(lián)動(dòng)控制,是智慧物業(yè)的主要幫手。

像門(mén)禁考勤、資料借閱、職工用餐、內部消費、車(chē)輛出入等職工日常需要可通過(guò)一卡通或生物識別技術(shù)實(shí)現全自動(dòng)化的流程,并與企業(yè)信息系統進(jìn)行管理,提高整體管理的智能化程度。

D.實(shí)現數據共享與互操作

系統建立一個(gè)基于Intranet開(kāi)放的工作平臺,采集、存儲各子系統的數據,建立對應系統的服務(wù)程序,接受系統內所有授權用戶(hù)的服務(wù)請求,實(shí)現數據共享與互操作?;贗ntranet網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下的分布式B/S和C/S混合體系結構使集成信息系統充分發(fā)揮其強大的功能。系統摒棄傳統的多個(gè)子系統集成運行的方式,在同一個(gè)系統中運行,無(wú)論信息點(diǎn)和受控點(diǎn)是否在一個(gè)區域內都可以建立聯(lián)動(dòng)關(guān)系,而這種跨區域的控制流程,大大提高了工業(yè)智能化系統的自動(dòng)化程度。

數據存貯采用分布式存儲方式,設置有值守工作站的系統要求值守工作站和中心服務(wù)器的數據保持同步,未設置值守工作站的系統數據統一存放在中心服務(wù)器,所有視頻流媒體數據統一存儲到視頻記錄中心。

E. 實(shí)現高安全性工業(yè)智能化運行模式

通過(guò)在系統中分設工作站的方式,來(lái)提高系統運行效率,并通過(guò)將重要性較高的物業(yè)管理功能需求設立為值守工作站,提高工業(yè)智能化運行管理的安全可靠性。值守工作站專(zhuān)注于值守系統的24小時(shí)全天候運行,在保障工業(yè)安全的同時(shí),也可使運行管理部門(mén)能在盡可能快的時(shí)間內處理工業(yè)企業(yè)內出現的各種問(wèn)題。

F.實(shí)現多層次多方位工業(yè)智能化運行管理

通過(guò)在系統中分設客戶(hù)端工作站,實(shí)現工業(yè)智能化系統及運行狀況的多層次多方位管理??蛻?hù)端工作站用于非值守系統進(jìn)行日常的數據的采集、傳遞、處理、查詢(xún)等操作,并可作為值守工作站的在線(xiàn)式熱冗余備份系統運行。根據被授權人權限不同,使用者可以是運行維護人員、電氣工程師、運行管理人員、企業(yè)高管等相關(guān)人員。

E.實(shí)現工業(yè)集團全球化智能管理

整個(gè)系統基于Web平臺,可在任何Internet網(wǎng)絡(luò )所及的地方進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),具有遠程多系統組網(wǎng)運行功能。同一個(gè)工業(yè)集團公司,通過(guò)Internet可以將處于不同城市甚至不同國家的多個(gè)工業(yè)企業(yè)的智能化管理系統進(jìn)行統一組網(wǎng)運行,實(shí)現統一管理。