一、方案概述

1.1 項目背景

鍋爐是化工、煉油、發(fā)電等工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的動力設備。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，生產(chǎn)設備的不斷創(chuàng)新，作為全廠動力和熱源的鍋爐，亦向著大容量、高參數(shù)、高效率發(fā)展。由于我國鍋爐自動化控制程度不高，目前鍋爐主要以人工巡檢為主。但是鍋爐設備位置分散，若巡檢和維修都需要維護人員到場，不但耗時費力，而且運維成本巨大。值班人員只有發(fā)生故障后才知道，并電話上報，導致處理問題不及時。為了確保安全穩(wěn)定生產(chǎn)采取高科技手段，為鍋爐建立全方位二十四小時的監(jiān)控就顯得尤為重要。

1.2 需求分析

1、設備相對獨立，分散，不便管理

隨著工業(yè)化大規(guī)模擴展，鍋爐裝置也不斷增多，但是設備相對獨立，地理位置分散，甚至空間跨度大，不便于管理人員對每個站點進行快速有效的監(jiān)控和管理。

2、運維服務成本高，人工成本大

線下運維服務、差旅成本、時間成本高；設備服務技術復用率低，工單運維知識無人記錄維護，不能查看匯總查看報修、維修、巡檢記錄等。無法客觀的考核運維人員，

3、鍋爐設備運行狀態(tài)不能隨時知曉

鍋爐設備狀態(tài)有一定的不可控性，僅僅通過人工巡檢是無法隨時獲知設備的內(nèi)在運行狀態(tài)以及鍋爐熱效率情況。

4、沒有遠程視頻監(jiān)控，現(xiàn)場故障無法及時反饋和處理

當設備出現(xiàn)故障時，需要現(xiàn)場維護人員主動發(fā)現(xiàn)設備故障，而鍋爐自動化程度不高，導致報警不能及時收到，出現(xiàn)問題不能及時排查，費時費力。

5、沒有完整的系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)支持，缺乏科學分析和統(tǒng)計手段

僅靠人工無法實時記錄大量數(shù)據(jù)，并且工人缺乏相關技術知識以及科學統(tǒng)計分析的技能。

1.3 方案意義

鍋爐遠程監(jiān)控采用工業(yè)級網(wǎng)絡傳輸和存儲技術，對鍋爐在線運行參數(shù)實時采集和邊緣計算。不僅可以保證鍋爐的安全、穩(wěn)定運行，減少操作人員的勞動強度，同時還能提高熱效率，降低煤、電的消耗量，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，達到便于操作，易于生產(chǎn)管理的目的。

二、方案總體設計

2.1設計原則

系統(tǒng)設計考慮了以下原則：

適用性：充分調研和分析客戶需求，且結合設備現(xiàn)狀和客戶的長遠規(guī)劃，在長遠、可靠、先進、節(jié)能的理念下實現(xiàn)系統(tǒng)功能。

先進性：應用當前國內(nèi)成熟、先進的控制硬件和網(wǎng)絡技術，結合我公司以往鍋爐控制的成功經(jīng)驗，優(yōu)化和完善遠程控制系統(tǒng)設計。

經(jīng)濟性：采用最合理的軟硬件配置，達到高的性能價格比。

可靠安全性：在系統(tǒng)設計上充分考慮硬件和軟件冗余，故障的隔離和弱化影響范圍，在安裝和調試時均按標準執(zhí)行。

開放性：系統(tǒng)的設計、軟硬件配置、網(wǎng)絡及通訊規(guī)約、數(shù)據(jù)庫等均滿足國際、國內(nèi)有關標準。系統(tǒng)設計時預留有接口，使得硬件和軟件功能模塊易于維護、擴充、升級可以在很短的時間內(nèi)完成。

2.2架構設計

鍋爐遠程控制系統(tǒng)由兩部分組成，一個是工業(yè)網(wǎng)關，另一個是物聯(lián)網(wǎng)云平臺。工業(yè)網(wǎng)關在下端采集鍋爐設備的數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)上傳EMCP云平臺，并提供設備聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等功能；云平臺是該方案的操作平臺，相關的設備數(shù)據(jù)、報表信息、運行參數(shù)等都在云平臺上進行匯總和展示，給用戶提供分析和決策依據(jù)。同時用戶對設備的管理和控制也是在云平臺上進行操作。

三、方案詳細設計

3.1硬件設計

鍋爐遠程監(jiān)控系統(tǒng)有三部分組成：鍋爐設備、網(wǎng)關采集設備、云平臺/手機監(jiān)控中心。網(wǎng)關采集設備和鍋爐設備連接，網(wǎng)關把采集到的實時數(shù)據(jù)通過無線/有線網(wǎng)絡傳送到監(jiān)控中心。由于互聯(lián)網(wǎng)傳輸不受距離的限制，多個終端設備可同時連接到一個監(jiān)控中心，因此一個監(jiān)控中心可以監(jiān)測多個鍋爐設備。監(jiān)控中心主要負責處理每個終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并在電腦上實時顯示對歷史數(shù)據(jù)進行保存。同時監(jiān)控中心還可以對出現(xiàn)的危險數(shù)據(jù)進行實時報警。

3.2平臺監(jiān)控

1.設備遠程監(jiān)控：可以通過網(wǎng)頁或者手機APP對鍋爐的所有參數(shù)進行實時監(jiān)控，包括鍋爐的運行狀態(tài)。支持對設備PLC遠程調試和上下載，使消息交流更快速、更方便?？梢钥焖俅罱ㄅc現(xiàn)場一樣的監(jiān)控畫面。如同親臨現(xiàn)場般遠程監(jiān)控鍋爐狀態(tài)。由此可解決設備維護難、出差成本高、獲取消息滯后的問題。

2.故障報警及遠程診斷:為鍋爐的蒸汽壓力、溫度、流量、爐膛溫度、本體排煙溫度、水位等參數(shù)設置不同的閥值，出現(xiàn)故障將會第一時間通過微信消息、APP消息，電話語音，短信等通知管理人員。相當于有了安全生產(chǎn)的“電子警察”，管理人員有了一雙“千里眼-智慧眼”不用去現(xiàn)場就可以快速定位和解決故障問題。

3.歷史報表統(tǒng)計分析：平臺可實現(xiàn)多臺鍋爐設備的數(shù)據(jù)匯總運算，能夠對鍋爐的爐內(nèi)壓力，一次回水壓、出水壓、蒸汽總流量等數(shù)據(jù)進行中間匯總變量存儲和統(tǒng)計，做到歷史數(shù)據(jù)有跡可循。高質量的報表可以使鍋爐的基本情況更具透明度，幫助管理者做出有利于提高生產(chǎn)效率的決策。

4.豐富的用戶權限：

出于方便性考慮，系統(tǒng)功能需要根據(jù)不同的用戶而定制，添加具有不同權限的角色。設置不同角色查看不同的菜單，添加不同的賬戶查看用戶操作日志信息，方便實現(xiàn)對人員的精細化管理。

5.工單運維管理：用戶可制作設備的巡檢計劃，在手機端實現(xiàn)設備報修、維修巡檢記錄等操作?？蓪θ紵饕缀?、核心部件進行全生命周期管理，有效提升售后工作效率。實現(xiàn)養(yǎng)護問題可倒查、可追溯，以壓實運維責任。

6.BI數(shù)據(jù)匯總大屏：將分散在不同地點的鍋爐設備運行狀態(tài)、工作數(shù)據(jù)以圖表的形式展示出來，可通過電腦、手機和大屏進行統(tǒng)一監(jiān)控。以圖形的方式進行的數(shù)據(jù)展示，更加立體形象，能夠讓人一目了然。且圖形方式的展示，能夠將動態(tài)變化在第一時間一覽無余。

四、方案優(yōu)勢

1、廣泛的兼容性：凡具Moubus協(xié)議的串口設備，只需要簡單配置即可接入 EMCP物聯(lián)網(wǎng)云平臺，即插即用。網(wǎng)關采用獨立的接口模塊，不需要再對鍋爐、水泵等設備進行改造。

2、運行高效：數(shù)據(jù)中心采用模塊化、矩陣化設計，各功能模塊及時處理大數(shù)據(jù)量，多連接也可流暢運行。

3、多樣化展示：用戶通過手機APP、電腦網(wǎng)頁，手機網(wǎng)頁就可以遠程查看設備運行狀況。

4、性能可靠穩(wěn)定：藍蜂已為多家客戶提供無線監(jiān)控解決方案，對設備的管理、數(shù)據(jù)顯示、防災備份等功能都有專業(yè)化的處理，保證系統(tǒng)長時間的可靠穩(wěn)定運行。

5、低成本：無需建設網(wǎng)絡，無需搭載服務器，也不用聘請專業(yè)工程師，只需將網(wǎng)關連接要監(jiān)控的設備，進入平臺簡單配置即可。

6、7x24小時安全運維：網(wǎng)關作為設備管家24小時全方位檢測設備運行，對平臺下所有服務器實行統(tǒng)一監(jiān)控接入與智能告警。

7、數(shù)據(jù)傳輸安全：采用阿里云盾、云監(jiān)控技術，網(wǎng)關與平臺數(shù)據(jù)傳輸采用雙向加密，保證無法竊取或監(jiān)聽。