工業物聯網技術在無人值守民用煤氣調壓站改造中的應用

楊成海

摘 要：物聯網技術在我國工業自動化中的應用前景是極其廣闊的，并且這方面的應用技術已經成為應用領域的熱點技術。我國現有很多民用煤氣（燃氣）調壓站仍為有人值守的運營模式，該種模式自動化程度低，且存在安全隱患，這種運營模式已不能滿足時代發展的需求。做無人值守的民用煤氣（燃氣）調壓站已成為發展趨勢。如何將工業物聯網技術應用到民用煤氣（燃氣）調壓站的無人化改造工程中去，本文正式在此背景下提出的，并開展了研究。

關鍵詞：工業物聯網;GPRS;DTU;民用煤氣;調壓

概述

物聯網技術在我國不斷的發展，已經應用于我國的各行業的生產流程以及生產制造業的產業結構調整當中，并在不斷的促進各個工業企業在節能減排、提高生產效率、提高產品質量、安全生產、提高生產經濟效益等方面發揮出顯而易見的作用。因此，物聯網技術在我國工業自動化中的應用前景是極其廣闊的，并且這方面的應用技術已經成為應用領域的熱點技術。我國現有很多民用煤氣（燃氣）調壓站仍為有人值守的運營模式，該種模式自動化程度低，且存在安全隱患，這種運營模式已不能滿足時代發展的需求。做無人值守的民用煤氣（燃氣）調壓站已成為發展趨勢。如何將工業物聯網技術應用到民用煤氣（燃氣）調壓站的無人化改造工程中去，本文正是在此背景下提出的，并開展了研究。

研究方法

2.1技術關鍵（創新點與技術難點）

無論是互聯網還是物聯網都是生活中不可缺少的一部分，如何將物聯網的技術應用到工業自動化及生產生活中，是我們面臨的一大考驗，因為物聯網不僅能夠實現我國的節能減排總目標，還能夠改變和提高生產管理模式，所以我們只有將這一難題攻破才能將物聯網技術高質量，高效率的應用到工業自動化領域當中。物聯網在面向工業自動化的過程中所涉及的技術主要有三各層，一是信息的感知、識別和定位，二是網絡接入及數據和信號的處理，三是行業應用等等。其中，信息的感知、識別和定位是物聯網在發展和應用過程中的基礎層，在這一過程中RFID技術、傳感技術和控制技術在這一過程中起到主要作用，是這一層的主要技術。而網絡接入及數據和信號的處理過程中，主要依靠于現有的通訊和無線網絡來實現這一技術的發展和應用，并通過各種設備與通訊網絡的連接將所接收到的數據上傳至互聯網，以實現信息數據的網絡傳輸過程，而在這一過程中傳輸數據、存儲數據、網絡信息的管理等技術是這一層的主要技術。第三點，是物聯網技術在經過以上兩點的技術處理后，才能為廣大用戶提供更豐富更優質高效的特定服務，而在這一過程中，對于上傳至互聯網的數據進行處理是這一層的主要技術。

主要內容

監控對象

煤氣中壓信號、煤氣低壓信號、煤氣流量信號、CO報警信號等信息

監控設備

西門子S7-1200 PLC（主要用于現場數據采集及與GPRS DTU進行數據傳輸）、GPRS DTU （主要用于與S7-1200 PLC進行數據傳輸及將現場數據接入互聯網）、監控中心PC（主要用于數據、設備監控及管理）、移動終端（主要用于數據、設備監控及管理）

系統應用架構

工業物聯智控云平臺由3層結構組成：數據采集層DPU、數據處理層、應用層;

實現功能

1）遠程監控

可以通過WEB瀏覽器，手機APP，7*24實時查看現場的運行數據、運行的狀況等;

可以直接在云端對設備進行參數修改。方便、快捷、安全、可靠;

2）報警管理

系統可設定設備運行或者民用煤氣壓力的警戒值，一旦超過此數值， 系統會立即通過短信、郵件、APP等方式推送給相關人員，避免出現煤氣泄漏、設備損壞等狀況;解決報警的方法隨附報警記錄，可供再次報警時查看;

3）數據分析

生成各種數據匯總報表、統計報表，便于用戶查看設備運行狀況;

4）趨勢曲線

監測數據實時數據，在線實時生成設備的運行曲線圖;

監測數據歷史記錄，并可以結合歷史數據生成煤氣調壓站煤氣壓力等數據指數曲線圖;

5）提高水處理設備的安全性以及穩定性：

提高煤氣調壓站設備的安全性以及穩定性：告警消息，事件信息以郵件，短信，APP等方式實時主動推送至相關負責人，以便快速響應，并及時做出處理，極大減少故障造成的損失;將第三方技術專家接入到平臺即可通過對監測數據的多維度分析，進行提前風險評估，來降低設備故障的風險，提高煤氣調壓站現場安全系數。

降低運營成本：實時監測設備的各類等重要參數，實時記錄包括煤氣壓力、流量、CO報警等各個工藝的數據，替代崗位員工現場值班、抄表、查崗等，節約人力開支，提高現場安全性。

社會效益

物聯網技術在我國不斷的發展，已經應用于我國的各行業的生產流程以及生產制造業的產業結構調整當中，并在不斷的促進各個工業企業在節能減排、提高生產效率、提高產品質量、安全生產、提高生產經濟效益等方面發揮出顯而易見的作用。因此，物聯網技術在我國工業自動化中的應用前景是極其廣闊的，并且這方面的應用技術已經成為應用領域的熱點技術。本文對工業物聯網技術的研究和應用將為推動工業物聯網和智能制造等技術發展提供實踐案例，為加快我國現代化工業技術的發展盡一份力，具有一定的社會效益。

經濟效益

本文以有人值守的民用煤氣（燃氣）調壓站為研究對象，利用工業物聯網技術將其改造成能夠實現無人值守的民用煤氣（燃氣）調壓站。能夠類似工程項目提供參考改造技術方案。推動工業物聯網技術在傳統行業中實踐和應用，具有較高的經濟效益。

結束語

本文為廣東省教育廳特色創新類項目項目資助，項目名稱為《工業物聯網技術在無人值守民用煤氣調壓站改造中的應用》（項目編號：2017GKTSCX028）。感謝項目組全體成員的付出和努力，使項目順利完成。

作者簡介：

楊成海（1979）男，學歷：碩士，自動化專業畢業，電氣自動化高級工程師，長期從事電氣、過程控制方面的技術和教學研究工作。