智能傳感物聯(lián)技術(shù)在工業(yè)氣體行業(yè)的應(yīng)用

工業(yè)氣體行業(yè)歷經(jīng)百余年發(fā)展，2017年全球工業(yè)氣體市值就已經(jīng)超過1000億美元，主要的供氣方式有管道輸送、現(xiàn)場(chǎng)制氣、大宗儲(chǔ)罐液態(tài)氣供應(yīng)、鋼瓶等，伴隨氣體市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張，供氣設(shè)備基數(shù)不斷增加，傳統(tǒng)供氣方式的痛點(diǎn)日益顯現(xiàn)，管道輸送的氣體意外泄露問題，大宗儲(chǔ)罐的資產(chǎn)管理問題，鋼瓶更換的運(yùn)維人力成本上漲問題，瓶?jī)?nèi)余氣浪費(fèi)問題等。隨著工業(yè)物聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備上云理念的不斷深入，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，智能送氣/調(diào)度技術(shù)為傳統(tǒng)工業(yè)氣體行業(yè)賦能。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)氣體領(lǐng)域的關(guān)鍵應(yīng)用即通過對(duì)可槽車充氣的快充儲(chǔ)罐的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，替代傳統(tǒng)的鋼瓶送氣方式：

安全方面，不再使用鋼瓶，消除現(xiàn)場(chǎng)存放鋼瓶的隱患，原本需要多次運(yùn)輸鋼瓶，現(xiàn)在通過槽車一次解決，減少客戶與高壓、低溫氣體的接觸；

效率方面，無需再為丟失鋼瓶而煩惱，節(jié)省更換鋼瓶的成本和人力，罐裝系統(tǒng)和使用過程不會(huì)浪費(fèi)剩余的氣體；

服務(wù)品質(zhì)方面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的專用容器，消除潛在的污染問題，簡(jiǎn)化了庫存管理，日常維護(hù)更專業(yè)，穩(wěn)定、不間斷的供應(yīng)，提升運(yùn)營(yíng)效率；

數(shù)據(jù)賦能方面，專業(yè)的預(yù)測(cè)模型可評(píng)估每個(gè)客戶的用氣習(xí)慣，配送系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，最大程度方便客戶，定期評(píng)估業(yè)務(wù)拓展，及時(shí)更新供應(yīng)來滿足客戶動(dòng)態(tài)需求，簡(jiǎn)化采購(gòu)和付款等流程，降低管理和交易成本的同時(shí)，大幅提升交易便捷性。

上述方案的核心在于數(shù)據(jù)，而如何采集到現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐、設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，是方案實(shí)現(xiàn)的前提條件。艾絡(luò)格針對(duì)工業(yè)氣體供應(yīng)商、現(xiàn)場(chǎng)制氣設(shè)備供應(yīng)商、配氣設(shè)備供應(yīng)商等不同客戶群體，基于上述不同應(yīng)用場(chǎng)景，提供每一個(gè)細(xì)分應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案。

1. 工業(yè)氣體供應(yīng)商儲(chǔ)罐、槽車實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

艾絡(luò)格為工業(yè)氣體供應(yīng)商提供儲(chǔ)罐液位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、槽車地理位置/壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等，對(duì)于終端用氣客戶來說，無需再通過電話、微信等方式進(jìn)行主動(dòng)訂氣操作，供氣商運(yùn)營(yíng)后臺(tái)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化配氣、調(diào)度操作，槽車實(shí)時(shí)位置、剩余量等信息監(jiān)測(cè)，設(shè)備與運(yùn)維人員信息綁定，液位過低實(shí)時(shí)報(bào)警和設(shè)備故障實(shí)時(shí)報(bào)警，報(bào)警信息推送到相關(guān)責(zé)任人，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)充氣，及時(shí)檢修等功能。儲(chǔ)罐液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和槽車位置/壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，都是由現(xiàn)場(chǎng)/設(shè)備感知設(shè)備、通信設(shè)備和運(yùn)營(yíng)后臺(tái)三部分組成。

方案系統(tǒng)框圖如下：

艾絡(luò)格解決方案有如下特點(diǎn)：

1、現(xiàn)場(chǎng)感知和通信設(shè)備know-how

根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，艾絡(luò)格按照不同的細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景，提供相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品方案，針對(duì)槽車監(jiān)測(cè)，因槽罐隨槽車實(shí)時(shí)移動(dòng)，有無線傳輸+定位需求，且監(jiān)測(cè)設(shè)備自帶電池，需要低功耗，長(zhǎng)壽命。

艾絡(luò)格智能壓力變送器產(chǎn)品，匹配上述應(yīng)用需求，具體參數(shù)如下：

對(duì)于大宗儲(chǔ)罐液位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景，因各儲(chǔ)罐分布較遠(yuǎn)，單個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)需要直接上云，多數(shù)大宗儲(chǔ)罐站點(diǎn)取電困難，因此大宗儲(chǔ)罐感知設(shè)備需要廣域網(wǎng)通信的，內(nèi)置電池的液位監(jiān)測(cè)設(shè)備，而如有資產(chǎn)管理需要，還應(yīng)增加定位功能。

無線通信方面，可根據(jù)大宗儲(chǔ)罐的實(shí)際站點(diǎn)通信條件，進(jìn)行NB-IoT、2G、4G通信方式選擇。具體應(yīng)用場(chǎng)景下通信方式的選擇也依賴于當(dāng)?shù)氐耐ㄐ艞l件，在NB-IoT基站設(shè)施完備的環(huán)境下，優(yōu)先選擇NB-IoT方式，相對(duì)4G通信，同條件下，NB-IoT功耗降低近50%。

艾絡(luò)格智能液位變送器產(chǎn)品參數(shù)如下：

相對(duì)大宗儲(chǔ)罐的離散型分布，快充儲(chǔ)罐有其獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景，數(shù)量相對(duì)多，且存在多個(gè)儲(chǔ)罐集中分布現(xiàn)狀，綜合考慮以上特征，艾絡(luò)格為快充儲(chǔ)罐量身定制高性價(jià)比的星型組網(wǎng)監(jiān)測(cè)方案，即一個(gè)站點(diǎn)標(biāo)配一個(gè)通信設(shè)備，每個(gè)儲(chǔ)罐上安裝一個(gè)液位傳感器，通過一個(gè)通信設(shè)備采集N個(gè)傳感器數(shù)據(jù)的方式，分?jǐn)偼ㄐ旁O(shè)備成本，降低方案成本。而液位傳感器方面，艾絡(luò)格也在原有的傳統(tǒng)差壓變送器基礎(chǔ)之上，進(jìn)行設(shè)計(jì)和技術(shù)改進(jìn)，最大程度降低產(chǎn)品成本，以便大批量推廣普及。

除以上應(yīng)用場(chǎng)景的解決方案以外，艾絡(luò)格還在開發(fā)針對(duì)鋼瓶壓力監(jiān)測(cè)的無線壓力表設(shè)備，根據(jù)鋼瓶的不定期更換、鋼瓶組隊(duì)使用等具體使用場(chǎng)景，匹配適合的無線局域網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，另基于鋼瓶相對(duì)基數(shù)大的使用現(xiàn)狀，對(duì)產(chǎn)品性價(jià)比有更高的要求，該方案目前處于產(chǎn)品試裝驗(yàn)證階段。

數(shù)據(jù)可視化和大數(shù)據(jù)分析

除以上現(xiàn)場(chǎng)/設(shè)備數(shù)據(jù)接入，艾絡(luò)格還可根據(jù)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行后臺(tái)可視化呈現(xiàn)，以及數(shù)據(jù)預(yù)處理等。在此環(huán)節(jié)，艾絡(luò)格可以：

如客戶自有數(shù)據(jù)處理模型，艾絡(luò)格會(huì)與客戶對(duì)接API數(shù)據(jù)協(xié)議，并根據(jù)客戶實(shí)際需求，進(jìn)行采集頻率、數(shù)據(jù)格式、單位形式等參數(shù)的配合和調(diào)整，保證現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與客戶需求的無縫對(duì)接；

如客戶暫無現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，艾絡(luò)格可提供模塊化可視工具和數(shù)據(jù)處理模型，客戶按需使用和對(duì)接。

如上，是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)罐的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)圖表化顯示，也可根據(jù)客戶定制化需求進(jìn)行不同形式可視化呈現(xiàn)。

2. 現(xiàn)場(chǎng)制氣/配氣設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

相比于工業(yè)氣體供應(yīng)商槽車和儲(chǔ)罐實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求，現(xiàn)場(chǎng)制氣設(shè)備的傳感物聯(lián)需求則復(fù)雜很多，因?yàn)樯婕暗綄?duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)多參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控，因此方案復(fù)雜性增加，在此基礎(chǔ)上，要保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，對(duì)物聯(lián)方案供應(yīng)商提高了要求，增加了挑戰(zhàn)。

艾絡(luò)格深入制氣/配氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，深挖現(xiàn)場(chǎng)PLC、各類監(jiān)測(cè)儀器儀表數(shù)據(jù)通信協(xié)議，集成艾絡(luò)格已有監(jiān)測(cè)設(shè)備，在本地監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)無線傳輸，以及后臺(tái)可視化界面和數(shù)據(jù)分析處理，為設(shè)備監(jiān)測(cè)提供從端到云的整體解決方案。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：

艾絡(luò)格設(shè)備物聯(lián)方案包括工廠現(xiàn)場(chǎng)本地監(jiān)控平臺(tái)和艾絡(luò)格 SmartLink Systems云端監(jiān)控平臺(tái)，支持現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示和實(shí)時(shí)控制，以及遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遙控等功能。其中后臺(tái)操作平臺(tái)支持PC Web端，手機(jī)微信公眾號(hào)，手機(jī)APP等多種形式，同時(shí)，支持手機(jī)微信、短信息、郵箱等多種信息推送方式。此外，可根據(jù)客戶需要進(jìn)行用戶權(quán)限級(jí)別設(shè)置，設(shè)備信息設(shè)置等。

平臺(tái)主要功能如下：

設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)MAP顯示

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制

歷史數(shù)據(jù)分析

報(bào)警顯示/分析及設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)

人員信息配置

設(shè)備信息配置

綜上，艾絡(luò)格工業(yè)氣體全套解決方案，致力與傳統(tǒng)工業(yè)氣體制造商、運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商一起協(xié)力打造數(shù)字工廠、智能調(diào)度等智能+工業(yè)氣體新生態(tài)。

電子特種氣體英才計(jì)劃第二期培訓(xùn)班報(bào)名現(xiàn)已開啟