瑞吉特化工设备智能监测系统

客户需求

建设目标

化工厂计划建设化工设备智能监测系统，实现对现场生产设备的运行状态、能耗、环境监测、视频监控等集中管理。该系统将采集设备数据、提供本地及远程监测能力，提升生产管理效率，保障生产安全，优化能耗管理。

边缘端软硬一体工作站对接现场PLC、传感器等设备，实时采集生产数据，并在本地展示关键数据，同时远程传输至物联网监测平台，便于管理人员实时掌控工厂运行情况。

阶段目标

1. 厂内测试阶段：在工厂内部署系统并进行通讯调试，确保各类设备数据正常采集与存储。

2. 现场部署阶段：在生产车间正式安装设备，对接工艺数据，确保系统稳定运行。

3. 远程监测优化：完成平台数据可视化配置，提供设备运行监测、告警分析、数据存储、能耗管理等应用服务。

边缘端是整个化工厂智能监测系统的核心组件，负责数据采集、预处理、本地展示及远程传输。其主要功能包括：

• 采集生产设备参数（如温度、压力、流量、液位、能耗等）

• 监测车间环境（如可燃气体浓度、粉尘浓度、温湿度等）

• 采集视频监控数据（对关键工艺流程、设备运行状态进行监控）

• 本地数据存储与展示（仪表板大屏实时展示关键参数、运行曲线）

• 远程数据传输（支持2/3/4G网络，将数据推送至物联网平台）

• 智能告警与安全防护（本地与远程异常报警、设备维保提醒）

• 远程管理与运维（支持远程配置、软件升级）

功能架构

根据化工行业特点，系统的软件架构主要包括：

主要功能有：

1. 数据采集接入

• 采集温度、压力、流量、液位、振动、电能、气体浓度等工艺参数

• 采集设备控制系统（PLC/DCS）的运行数据

• 采集生产车间环境数据（粉尘、可燃气体、有害气体浓度等）

• 采集监控视频数据（支持高清摄像头接入）

2. 数据存储与处理

• 采用本地数据库存储2个月的运行数据

• 采用边缘计算框架进行数据清洗、预处理，减少数据传输压力

3. 数据服务

• 异常监测与报警（超温、超压、泄漏、设备故障等）

• 能耗分析（设备能耗对比、单位产量能耗分析）

• 视频管理（录像存储7-15天，按需推送远程监控流）

• 远程数据同步（通过物联网平台远程查看数据）

4. 交互功能展示

• 触摸屏本地显示设备实时运行状态、告警信息、视频画面

• 支持远程网页端、移动端访问，随时掌握工厂生产状态

硬件方案

硬件架构

系统考虑到化工生产现场环境复杂、设备网络安全需求，采用分层分网架构，确保数据安全与可靠性。

• 局域网1： 生产设备传感器网络（485总线接入温度、压力、流量、能耗传感器）

• 局域网2： 监控视频网络（POE交换机接入高清摄像头）

• 局域网3： 控制系统网络（PLC/DCS与边缘计算设备通信）

• 局域网4： 边缘计算内部网络（本地服务器、数据库、可视化终端）

• 外部网络： 通过4G路由器接入公网，与远程物联网平台通讯

核心硬件设备

• 数采网关： 采集生产设备数据，接入温度、压力、流量、气体传感器等

• 视频流媒体服务器： 采集并管理车间监控视频数据，支持存储与远程查看

• 边缘计算一体机： 进行数据处理、分析，内置仪表板实时显示监测数据

• 4G物联网卡： 连接公网，支持边缘网关远程数据传输和远程管理