工业气体行业历经百余年发展,2017年全球工业气体市值就已经超过1000亿美元,主要的供气方式有管道输送、现场制气、大宗储罐液态气供应、钢瓶等,伴随气体市场的不断扩张,供气设备基数不断增加,传统供气方式的痛点日益显现,管道输送的气体意外泄露问题,大宗储罐的资产管理问题,钢瓶更换的运维人力成本上涨问题,瓶内余气浪费问题等。随着工业物联技术的发展,设备上云理念的不断深入,远程监测,智能送气/调度技术为传统工业气体行业赋能。
工业互联网技术在工业气体领域的关键应用即通过对可槽车充气的快充储罐的实时监测,替代传统的钢瓶送气方式:
安全方面,不再使用钢瓶,消除现场存放钢瓶的隐患,原本需要多次运输钢瓶,现在通过槽车一次解决,减少客户与高压、低温气体的接触;
效率方面,无需再为丢失钢瓶而烦恼,节省更换钢瓶的成本和人力,罐装系统和使用过程不会浪费剩余的气体;
服务品质方面,国际标准的专用容器,消除潜在的污染问题,简化了库存管理,日常维护更专业,稳定、不间断的供应,提升运营效率;
数据赋能方面,专业的预测模型可评估每个客户的用气习惯,配送系统应运而生,最大程度方便客户,定期评估业务拓展,及时更新供应来满足客户动态需求,简化采购和付款等流程,降低管理和交易成本的同时,大幅提升交易便捷性。
上述方案的核心在于数据,而如何采集到现场储罐、设备的实时状态,是方案实现的前提条件。艾络格针对工业气体供应商、现场制气设备供应商、配气设备供应商等不同客户群体,基于上述不同应用场景,提供每一个细分应用的系统解决方案。
1. 工业气体供应商储罐、槽车实时参数监测系统
艾络格为工业气体供应商提供储罐液位实时监测、槽车地理位置/压力实时监测等,对于终端用气客户来说,无需再通过电话、微信等方式进行主动订气操作,供气商运营后台可实现全自动化配气、调度操作,槽车实时位置、剩余量等信息监测,设备与运维人员信息绑定,液位过低实时报警和设备故障实时报警,报警信息推送到相关责任人,实现主动充气,及时检修等功能。储罐液位监测系统和槽车位置/压力监测系统,都是由现场/设备感知设备、通信设备和运营后台三部分组成。
方案系统框图如下:
艾络格解决方案有如下特点:
1、现场感知和通信设备know-how
根据以往项目经验,艾络格按照不同的细分应用场景,提供相对应的产品方案,针对槽车监测,因槽罐随槽车实时移动,有无线传输+定位需求,且监测设备自带电池,需要低功耗,长寿命。
艾络格智能压力变送器产品,匹配上述应用需求,具体参数如下:
对于大宗储罐液位实时监测的应用场景,因各储罐分布较远,单个站点数据需要直接上云,多数大宗储罐站点取电困难,因此大宗储罐感知设备需要广域网通信的,内置电池的液位监测设备,而如有资产管理需要,还应增加定位功能。
无线通信方面,可根据大宗储罐的实际站点通信条件,进行NB-IoT、2G、4G通信方式选择。具体应用场景下通信方式的选择也依赖于当地的通信条件,在NB-IoT基站设施完备的环境下,优先选择NB-IoT方式,相对4G通信,同条件下,NB-IoT功耗降低近50%。
艾络格智能液位变送器产品参数如下:
相对大宗储罐的离散型分布,快充储罐有其独特的应用场景,数量相对多,且存在多个储罐集中分布现状,综合考虑以上特征,艾络格为快充储罐量身定制高性价比的星型组网监测方案,即一个站点标配一个通信设备,每个储罐上安装一个液位传感器,通过一个通信设备采集N个传感器数据的方式,分摊通信设备成本,降低方案成本。而液位传感器方面,艾络格也在原有的传统差压变送器基础之上,进行设计和技术改进,最大程度降低产品成本,以便大批量推广普及。
除以上应用场景的解决方案以外,艾络格还在开发针对钢瓶压力监测的无线压力表设备,根据钢瓶的不定期更换、钢瓶组队使用等具体使用场景,匹配适合的无线局域网应用技术,另基于钢瓶相对基数大的使用现状,对产品性价比有更高的要求,该方案目前处于产品试装验证阶段。
数据可视化和大数据分析
除以上现场/设备数据接入,艾络格还可根据采集的现场数据,进行后台可视化呈现,以及数据预处理等。在此环节,艾络格可以:
如客户自有数据处理模型,艾络格会与客户对接API数据协议,并根据客户实际需求,进行采集频率、数据格式、单位形式等参数的配合和调整,保证现场数据与客户需求的无缝对接;
如客户暂无现有数据处理平台,艾络格可提供模块化可视工具和数据处理模型,客户按需使用和对接。
如上,是对现场储罐的简单统计图表化显示,也可根据客户定制化需求进行不同形式可视化呈现。
2. 现场制气/配气设备实时监测、远程控制系统
相比于工业气体供应商槽车和储罐实时监测需求,现场制气设备的传感物联需求则复杂很多,因为涉及到对现场设备运行状态多参数的实时采集和对设备的远程遥控,因此方案复杂性增加,在此基础上,要保证监测系统的安全可靠运行,对物联方案供应商提高了要求,增加了挑战。
艾络格深入制气/配气设备现场,深挖现场PLC、各类监测仪器仪表数据通信协议,集成艾络格已有监测设备,在本地监控系统基础上,实现现场数据无线传输,以及后台可视化界面和数据分析处理,为设备监测提供从端到云的整体解决方案。系统架构图如下:
艾络格设备物联方案包括工厂现场本地监控平台和艾络格 SmartLink Systems云端监控平台,支持现场实时显示和实时控制,以及远程实时监测和遥控等功能。其中后台操作平台支持PC Web端,手机微信公众号,手机APP等多种形式,同时,支持手机微信、短信息、邮箱等多种信息推送方式。此外,可根据客户需要进行用户权限级别设置,设备信息设置等。
平台主要功能如下:
设备实时状态MAP显示
远程实时控制
历史数据分析
报警显示/分析及设备预测性维护
人员信息配置
设备信息配置
综上,艾络格工业气体全套解决方案,致力与传统工业气体制造商、运营商、设备制造商一起协力打造数字工厂、智能调度等智能+工业气体新生态。
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