工业物联网大数据解决方案:排水设备远程监控和大数据统计系统 点击:45 | 回复:0



蓝蜂物联网

    
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发表于:2023-09-19 09:34:15
楼主

一、项目背景

给排水系统,作为城市的基础设施建设,是居民生产生活的必要保障。由于给排水系统通常站点零散分布,运维管理涉及的区域广泛,水位、流量、机泵运行等运行参数的测报,目前采取人工测量的,上令下达的方式也相对落后,调度管理工作比较被动,很难做到调度的科学性、及时性。因此采取高科技手段,为给排水设施建立全方位二十四小时的监控就显得尤为重要。

二、企业痛点和问题

1.伴随城镇进程化不断发展,企业的设备装置不断增多,但是设备相对独立,地理位置分散,甚至空间跨度非常大,需要投入大量的人力和物力进行运营和维护,这部分成本一直以来都是居高不下。

2.由于设备无法进行远程检测,设备管理人员无法及时了解设备的运行状态和运行数据,因此迫切需要将设备接入物联网,实现设备云端监控以及管理,方便在能够远程查看设备运行情况

3.设备的自动化程度不高,当现场出现故障后无法自动进行故障反馈或故障处理,只能委派人工进行排查,费时费力,且容易造成紧急事故,因此急切需要设备远程报警和报警联动处理,降低故障造成的损失

4.设备的运行数据目前存储在本地,汇总设备数据依旧采取定时进行原始的纸质抄表,Excel录入的方式进行汇总,时效差,工作量大,没有一套完整的数据实时记录和分析系统,

5.企业对于设备运行时长和电量消耗等数据处理有比较迫切的需求,急切需要将设备数据运行时长,耗电量,总运行时长,设备运行状态进行实时记录,并形成日报表、月报表等相关数据,与其他云平台厂商沟通后发现均需要进行定制化开发,且开发费用从十几万到几十万不等,这项成本对于企业来说很难负担。

三、解决方案

了解企业需求后,我们建议客户使用蓝蜂物联网的EMCP物联网云平台,结合蓝蜂EG20型号边缘计算网关,通过云平台的监控功能,配合EG20系列网关的强大脚本处理功能,能够按照客户的要求,构建一套排水设备远程监控和大数据统计系统

蓝蜂物联网对于排水系统有着多年的产品研发经验,基于物联网、无线通讯、智能感知、遥传遥测等技术,对生活用水、工业用水、雨水、污水处理等环节中的全面解决方案,实现给排水系统的远程检测和管理,可有效解决行业相关瓶颈问题,降低给排水设施运行成本及人力管理支出,推动运维监管一体化。

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四、详细方案说明

4.1 设备对接

通过沟通,了解到客户的给排水设施使用的是西门子s7-1200 PLC,我方给客户的建议是使用蓝蜂EG20系列边缘计算网关,支持西门子s7-1200协议,可轻松实现给排水设备对接。

物料准备工作如下:

1.西门子s7-1200 PLC

2.EG20网关一台,含天线

3.SIM卡一张,有流量,大卡,用于给EG20网关联网

4. 网线一条,用于连接EG20和西门子s7-1200plc

5. 联网电脑一台

硬件连接方式:

1、 排水主机控制柜中安装蓝蜂网关,将PLC的网口与EG20的LAN口,用网线连接。

2、 PLC按要求接电源,并上电。

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注意:EG网关网线连接PLC时一定要插到LAN口上。

 

4.2 EMCP物联网云平台配置

4.2.1 创建设备

1. 平台为企业开通EMCP云平台企业管理员账号。

2. 使用企业管理员账号登录EMCP平台,进入设备中心>>设备管理功能,进行创建设备操作,创建过程中,可根据客户需求灵活进行驱动配置,变量配置,历史报表配置,脚本配置,对设备建立一套完整的物模型,用于实现设备远程监控和管理的基础

 

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4.2.2 配置驱动

创建设备成功后,即可以在平台中绑定EG20系列网关,绑定网关后,可通过创建驱动功能,建立网关与排水设备的连接,创建过程十分简单,只需要选择对应的品牌,驱动型号,以及设置网关和PLC网络环境即可。

可根据客户实机需求,创建多个驱动,用于连接多台设备,比如:客户需要监控两台水泵的运行数据,则可以创建两个驱动,分别代表两台排水泵。

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4.2.3 配置变量

1.按照客户提供的变量点位表,需要在变量管理功能中创建以下变量:1#水泵用电量、2#水泵用电量、1#水泵状态、2#水泵状态,通过网关对PLC数据进行采集,用于了解实机情况

2. 对于客户的数据统计需求,包括1#泵运行时长,2#泵运行时长,1#泵总运行时长,2#泵总运行时长,1#泵开机时间,2#泵开机时间,可创建内部变量,用于将计算后的数据通过内部变量进行存储

3. 对于设备的总电量时长,则可创建中间变量,通过网关的边缘计算功能,将两台设备的用电量进行实时相加,实现计算出总电量需求。

 

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4.2.4 创建设备报表

设备报表管理功能中,可创建两个报表配置,用于解决客户对于数据统计的需求

 

1. 排水数据日报表,用于查看排水设备的日报表统计

2. 排水设备历史报表,用于查看设备运行的实时数据记录

 

通过创建以上两个报表,即可满足客户对于排水设备的日报表需求和实时记录存储的需求

 

4.2.5 编写脚本,计算运行时长

通过与客户沟通,了解到客户需要根据水泵的运行状态,随时记录水泵当天运行时长,以及水泵的运行总时长。

经过分析,我方决定使用网关的脚本功能,通过编写脚本代码,网关自行进行监控水泵运行状态,最终实现记录水泵运行时长和总时长的目的

网关脚本的优势如下:

完全通过网关进行计算和处理,无需动用平台的资源,也不会浪费网关的流量,且网关脚本执行高效,性能强大,完全能够满足客户的需求

 

image.png 

 

脚本的业务逻辑实现如下:

1.选择周期执行脚本,每分钟执行一次

2.周期运行时间为60秒,即每60秒,网关执行一次脚本程序

3.编写脚本程序,核心逻辑是监测水泵运行状态,当水泵处于开启状态下进行计时,并将计时结果写入水泵运行时长的内部变量中,实现监控水泵运行状态结果

 

脚本示例代码如下:

function main(signalArray){

  var stateObj = {};

  var totalTimeObj = {};

  var timeArr = [];

  signalArray.forEach(function(signal){

    if(signal.key && signal.key.indexOf('runState_')!==-1){

  stateObj[signal.key] = signal.value;

    }

   if(signal.key && signal.key.indexOf('runTime_')!==-1){

     timeArr.push(signal);

   }

  if(signal.key && signal.key.indexOf('runTotalTime_')!==-1){

     totalTimeObj[signal.key] = signal.value;

   }

  });

  timeArr.forEach(function(signal){

  var num = signal.key.slice(8);

   var runState = stateObj['runState_' + num];

  var timestamp = new Date().getTime()+'';

   if(runState==='1'){

    if(signal.value === '0'){

     API.writeSignalValue('onTime_'+num, timestamp);

    }

     API.writeSignalValue(signal.key,Number(signal.value)+1);

  var totalTime = totalTimeObj['runTotalTime_'+num]

  API.writeSignalValue('runTotalTime_'+num,Number(totalTime)+1);

   }else{

    if(signal.value !== '0'){

     API.writeSignalValue('offTime_'+num, timestamp);

     API.writeSignalValue(signal.key,'0');

    }

   }

  });

}

4.2.5 云组态实现可视化大屏监控

EMCP云平台提供了强大云组态功能,只需通过简单拖拽,无需二次开发,配合存储的历史报表数据,即可实现漂亮大气的大屏展示效果

通过云组态,能够实现可视化大屏监控,方便企业领导,管理人员,客户能够了解设备监控情况。

还可以通过数据中心,可将不同站点,不同型号的设备分配到不同的组别,实现对设备分级管理和查看。用户可以自行编辑和创建BI数据展示大屏,实现多设备的数据的统一汇总展示,以报表、柱状图、饼图、折线图等可视化结果查看了解设备的整体情况,可以解决多站点多设备不便管理的问题。

 

 

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4.3 前台监测

4.3.1 远程故障排查及多渠道报警

EMCP云平台,配置EG20网关,会全方位检测设备的运行状态,一旦设备出现异常,平台将第一时间经多种方式(微信、短信、APP、网页消息等)给管理员发送报警信息。用户通过电脑端或者手机就可以全面、远程了解污水处理设备的各项参数状态,远程实现对设备的快速故障排查、运行参数监控等操作。

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image.pngimage.pngimage.png 

 

4.3.2 大数据统计分析

EMCP云平台,通过EG20边缘网关,对排水设备设备数据的自动采集,传输,记录等,并对采集到的数据进行统计和清洗,上报给云平台存储和记录。不用再到现场进行数据记录,可随时在平台上查看数据。

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五、方案优势

1.通过蓝蜂的云平台和网关,企业的设备管理人员能够及时了解设备的运行状态和运行数据,实现设备云端监控以及管理,极大降低企业所投入的人力和物力成本

2.蓝蜂EG20为边缘侧计算网关,能够实现自主采集,自主上报,自主执行脚本逻辑,相比市场上其他网关,能够完全满足客户对于采集、监测、报警、数据统计的需求

3. 使用蓝蜂EG20网关脚本功能,几乎零成本实现对设备运行数据进行处理和分析并进行运行优化,延长设备运行寿命,降低企业运营成本。

4.物联网+智能制造模式将是未来最必然的模式,蓝蜂EMCP云平台配合EG20边缘计算网关,可帮助企业快速从传统模式向智能化、数字化方向转型,适应时代发展潮流,最终赢得市场和客户的认可。

 




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