كيف قمنا بتطوير شبكة إنترنت مقاومة للأشياء

تحية! اسمي Vasily Ezhov ، أنا صاحب منتج الإنترنت الصناعي للأشياء في SIBUR.

اتجاهات التنمية للإدارة الحديثة هي أن كل شيء يجب أن يكون على الإنترنت. من المهم بشكل خاص أن نفهم بدقة موقع أي كائنات متحركة والموظفين في الصناعات الخطرة. تعتمد القرارات التشغيلية في حالات الطوارئ على ذلك ، مما يقلل من العواقب وينقذ حياة وصحة الموظفين.

منذ أكثر من عام ، تساءلنا في SIBUR عن كيفية تنفيذ ذلك. الفكرة الأولى هي استخدام إشارات الأقمار الصناعية GPS أو GLONASS. لكنهم "يذهبون" بعيدًا عن كل غرفة في مؤسساتنا: على سبيل المثال ، هناك مباني ذات جدران خرسانية سميكة مقواة. من الواضح أن هذا الحل لا يناسبنا. ثم هناك خيار آخر هو استخدام إشارات ، والتي تحل محل إشارة القمر الصناعي بشكل أساسي وتسمح للجهاز بتحديد موقعه في ورش مغلقة.

ابحث عن حل

يبدو أن هناك العديد من المنارات المماثلة في السوق ، يمكنك وضع أي ، مجرد اختيار. ولكن في إنتاجنا ليست بهذه البساطة. يجب أن تفي جميع المعدات ، بما في ذلك منارات ، بعدد من المتطلبات.

بادئ ذي بدء ، يجب أن تكون المنارات دليلاً على الانفجار. هذا يعني أن المعدات يجب ألا تتسبب في حدوث انفجار. لدينا إنتاج بتروكيماوي ، وفي حالة حدوث تسرب للغاز أثناء الترميم أو أي أعمال أخرى ، قد تتشكل سحابة من الهيدروكربونات - خليط غاز-هواء يمكن أن ينفجر من أدنى شرارة. مثل هذه الحالات في أوائل القرن العشرين سجلت لأول مرة في المناجم. ثم تم تشكيل معايير المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار. الآن يجب أن تكون جميع الأجهزة المستخدمة في المناطق التي يكون فيها انبعاث الغازات القابلة للاشتعال أو المتفجرة مصدقة لمتطلبات الحماية من الانفجار.

قمنا بتحليل السوق للمعدات التي نحتاجها ووجدنا أن هناك منارة واحدة فقط مقاومة للانفجار مع تقنية Bluetooth في العالم. لكنه لا يتجاوز مدى درجة الحرارة للظروف الروسية. بمعنى أنه معتمد فقط حتى 20 درجة مئوية ، وفي متطلباتنا يقول 56 درجة مئوية. يتم تعيين هذا الشريط اعتمادًا على الحد الأدنى المناخي المسجل عند نقطة جغرافية معينة ، وكان درجة حرارة 56 درجة مئوية على مقياس الحرارة في أحد المواقع التي يوجد بها إنتاجنا. ولم تكن المنارات التي نحتاجها بمثل هذه المعلمات في العالم في ذلك الوقت موجودة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن جميع منارات السوق لديها بطاريات ذات سعة صغيرة. نحن لسنا مهتمين بتشغيل وتغيير البطاريات على الآلاف من المنارات مرة واحدة في السنة أو سنتين. متطلباتنا: على الأقل 5 سنوات على بطارية واحدة.

افعلها بنفسك

ثم قررنا: بما أنه لا يوجد منارة ، فسنفعل ذلك.

كانت المرحلة الأساسية هي إعداد المهمة الفنية ، والتي تم تطويرها من قبل المتخصصين في فريق IIoT من SIBUR وحددت في الواقع مفهوم الجهاز.
لقد أجرينا منافسة لتحديد المقاول ، واستناداً إلى النتائج التي توصلنا إليها ، بدأنا العمل مع مكتب تومسك التمثيلي لشركة KODE.

ظهرت العينة الأولى بعد عام تقريبًا من اللحظة التي قررنا فيها أننا نحتاج إلى منارة خاصة بنا. كل شيء سار بسرعة ، لا مشكلة. كانت الصعوبات بالتحديد في ضمان الحماية من الانفجار: لم يواجه المطورون مثل هذه المتطلبات من قبل. لكننا تغلبنا على هذه المرحلة بالتشاور مع سلطات إصدار الشهادات المختصة: لقد تعلمنا جميع المتطلبات التي يجب الوفاء بها ، وتلبية لها في الدوائر وتصميم الجهاز.

تم إجراء شهادة حماية من الانفجار وفقًا لمتطلبات GOST 31610.0-2012 (IEC 60079-0: 2004) في أحد المراكز المعتمدة. وفقًا لنتائج الشهادات ، حصلت منارة راديو iBeacon على علامة حماية من الانفجار 1Ex ia IIC T4 ودرجة من الحماية ضد التأثيرات الخارجية وفقًا لمستوى GOST 14254-2015 بمستوى IP66. وفقًا لنتائج اختبارات درجة الحرارة ، تم اعتماد المنارة للتشغيل في حدود -56 درجة مئوية إلى + 55 درجة مئوية.

يعمل كل شيء الآن على هذا النحو: يتم إرسال إشارة تنسيق iBeacon من المنارة ، والتي تتيح لك تحديد المنطقة التي يوجد بها الموظف ، إلى أحد تطبيقات SIBUR على الهاتف الذكي للموظف المسيطر. علاوة على ذلك ، يرسل التطبيق من الهاتف الذكي إحداثيات المنارة إلى الخادم وبالتالي يفهم البرنامج مكان وجود الكائن. هذا هو ما نحتاجه.

قد لا يكون الجهاز الذي ينقل البيانات إلى منارة مجرد هاتف ذكي. يمكن أن يكون وزرة ، خوذة ، سوار مع وحدة مدمجة تدعم Bluetooth LE. يمكن أن تعمل هذه الأجهزة القابلة للارتداء أيضًا مع نظام GPS لتحديد المواقع في الهواء الطلق.
ولتكوين معلمات beacon ، تم تطوير تطبيق جوال يعمل على Android مع KODE.

الدروس المستفادة

من الضروري إجراء اختبارات مناخية للإلكترونيات المتقدمة ، والتي تم التخطيط لاستخدامها في الظروف الخارجية. يجب أن يكون هذا جزءًا من اختبارات القبول ، والتي بدونها في صناعتنا - الصناعة في ظروف قاسية - لا مكان لها. لا نأمل أبدًا بشكل عشوائي ، فنحن دائمًا نختبر كل شيء في المختبرات وفي ظروف حقيقية ، ثم نذهب إلى المصنع بمشاريع رائدة.

لتأكيد قابلية تشغيل الجهاز ، أجرينا اختبارات مناخية في غرفة حرارة. صمدت المنارة النظام. على هذا التطور تم الانتهاء.

لا يجب إهمال متطلبات إصدار الشهادات. هذه ليست عقائد عفا عليها الزمن ، ولكنها مستندات محدثة تمامًا. تحدد الشهادة بشكل صارم شروط استخدام الجهاز. على سبيل المثال ، إذا اعتقدت الشركة المصنعة أنه من الممكن تصنيع جهاز يجب استخدامه في المنشآت الخارجية مع درجة حرارة في شهادة الانفجار تصل إلى -40 درجة مئوية ، فلن يبيعها لأي شخص ، لأن هذا صغير للغاية. في روسيا ، في جميع أنحاء المنطقة تقريبًا ، يجب أن تكون درجة حرارة الحماية من الانفجار أقل من 40 درجة. هذا هو السبب في أننا لا نستطيع استخدام العديد من الأجهزة الأوروبية في المنزل - شهاداتهم تصل إلى 40 ناقص فقط.

سنراقب الآن كيف تتصرف الأجهزة في ظروف حقيقية. للقيام بذلك ، تم إنشاء مجموعة تجريبية ، وسنقوم بتثبيتها في إحدى مؤسساتنا ذات الظروف المناخية القاسية ، حيث تكون درجة الحرارة في كثير من الأحيان أقل من -40 درجة مئوية ، وسنراقب كيف تعمل المنارات خلال الصقيع الطويل طوال فصل الشتاء. عندما نتأكد من أن كل شيء يعمل بشكل جيد في ظل ظروف حقيقية ، سنبدأ في إنتاج دفعات كبيرة.

ماذا حصل نتيجة لذلك؟ الحل التكنولوجي الخاص مناسبة لجميع الشركات SIBUR. أصبحت المنارة جزءًا من البنية التحتية اللاسلكية لإنترنت الأشياء الصناعية ، والتي تتطور بشكل مستمر. نحن نستخدم تقنية إنترنت الأشياء لأتمتة مختلف العمليات غير الحرجة في الإنتاج ، وأتمتة جمع البيانات ، وزيادة مستوى السلامة في الإنتاج.

وفيما يتعلق بالبطاريات ، نستخدم بطاريات كلوريد الليثيوم - الثيونيل ، التي يمكن أن تستمر منارة لمدة تصل إلى 10 سنوات دون استبدال البطاريات. ليس سيئا ، أليس كذلك؟

هذا هو أول جهاز SIBUR الذاتي التطوير يحصل على شهادة حماية من الانفجار. نأمل من هذه المنارة أن تفتح خطًا لمعدات IIoT للإنتاج الصناعي.

تتطور منصة Internet of Things الخاصة بـ SIBUR بنشاط ، والآن نحتاج إلى مطوري Frontend لتنفيذ وظائف جديدة في الواجهة. إذا كان هذا الموضوع قريبًا منك وكان لديك ما تقوله ، فقط في حالة (وليس تلميحًا إلى أي شيء) سأترك رابطًا لوظيفة شاغرة على hh.ru