为什么对硬件开发人员进行质量监管很重要

在石化行业中,当涉及到过程自动化时,往往会触发生产复杂的刻板印象,这意味着借助过程控制系统,那里可以实现的一切自动化。 其实并非如此。

石化行业确实实现了很好的自动化,但这适用于主要技术过程,在该过程中,自动化和人为因素的最小化至关重要。 由于过程控制解决方案的成本高昂,因此所有伴随过程都不是自动化的,而是以手动模式执行。 因此,员工每隔几个小时手动检查特定管道是否被正确加热,所需的开关是否已打开,阀门是否缩回或轴承的振动水平是否正常,这种情况是正常的。



大多数非关键过程不是自动化的,但是这可以借助物联网技术而非过程控制系统来完成。

不幸的是,存在一个问题-石化行业的客户与铁开发人员之间的通信鸿沟,他们在石油和天然气行业中没有客户,因此,在恶劣的,爆炸性的地区,恶劣的气候条件下,无法获得有关设备要求的信息条件等

在这篇文章中,我们将讨论这个问题及其解决方法。

石油化工中的物联网


为了检查一些参数,我们使用弯路来对非关键安装节点进行视觉和触觉检查。 常见问题之一是蒸汽供应。 蒸汽是许多石化工艺中的冷却剂,它通过长管从加热站供应到最终装置。 应当记住,我们的植物和植物处于相当困难的气候条件下,俄罗斯的冬季严峻,有时某些管道开始冻结。

因此,根据规定,某些人员每小时必须巡视一次并测量管道的温度。 在整个工厂的规模上-这是大量几乎要这样做的人-他们去触摸管道。

首先,这很不方便:温度低,您需要走很远。 其次,以这种方式不可能收集,尤其是在过程中使用数据。 第三,这是昂贵的:所有这些人都应该做更多有用的工作。 最后,人为因素:温度测量的准确性如何,这种变化的发生频率如何?

这只是工厂和工厂的管理者非常关注最小化人为因素对技术过程的影响的原因之一。

这是可能的物联网应用在生产中的第一个有用案例。

第二是振动控制。 设备带有电动机,必须执行振动控制。 它仍然以相同的方式手动进行-每天一次,人们四处走走,并使用特殊的仪器测量振动水平,以确保一切正常。 这再次浪费时间和人力,再次是人为因素对这种弯路的正确性和频率的影响,但最重要的是要避免使用这样的数据,因为实际上没有数据需要处理,并且不可能切换到为动态设备提供服务。

现在,这已成为该行业的主要趋势之一-从常规维护过渡到维护本身,并通过适当组织,保持对设备运行时间的积极,详尽的核算以及对设备当前状态的完全控制。 例如,当需要检查泵时,您可以检查泵的参数并看到泵A已设法获得维护所需的工作小时数,而泵B尚未到位,这意味着仍无法进行维修,为时过早。

通常,每行驶15,000公里就需要在汽车中换油。 有人可能会花六个月,有人会花一年,而有人会花更多时间,具体取决于使用特定汽车的积极程度。

泵也一样。 另外,还有另一个影响维护需求的变量-振动指示器的历史记录。 假设振动历史记录正常,则泵尚未按时运行,这意味着我们尚未维修。 如果振动的历史记录不正常,那么即使小时不运转,也必须维护这种泵。 反之亦然-如果有累积的小时数,我们将为您提供出色的振动历史记录。

如果将所有这些因素考虑在内并以这种方式进行维修,则可以将动态设备的维修成本降低20%,甚至30%。 考虑到生产规模,这些都是非常重要的数字,并且不会降低质量,也不会影响安全性。 这是在企业中使用IIoT的现成案例。

而且,现在还有许多计数器可以从中手动获取信息(“停下来-看了下来-写下了”)。 在线提供服务,实时查看使用情况和方式也更加有效。 这种方法将极大地帮助解决能源使用问题:例如,了解确切的能耗数字,您可以在早上向管道A供应更多的蒸汽,而在晚上向管道B供应更多的蒸汽。 毕竟,现在要大幅度地建造发电厂,以便准确地为所有节点提供热量。 而且,您可以建立一个合理,最优的资源分配,而不是边际成本。

当根据成熟的工作并使用收集到的数据进行决策时,这是一种时髦的数据驱动决策。 云和分析在今天尤其流行,今年的开放式创新讨论了大日期和云。 每个人都准备使用大数据,处理和存储,但是首先必须收集数据。 少说。 现在很少有硬件启动公司。

物联网的第三个案例是人员跟踪,周边导航等。 我们使用它来监视员工的动向并监视封闭区域。 例如,在该区域中进行了一些工作,在此期间不应有任何外来者-并且有可能以视觉方式对其进行实时控制。 或巡线员去检查泵,很长一段时间他一直在他身边并且不动-也许那个人病了,我需要帮助。

关于标准


另一个问题是,没有集成商准备为工业物联网提供解决方案。 因为在这一领域尚无既定标准。

例如,家里的情况如何:有一个wifi路由器,您可以为智能家居购买其他物品-水壶,插座,IP摄像机或灯泡-将它们全部连接到现有的wifi,它将可以使用。 它肯定会起作用,因为wifi是所有事物都被监禁的标准。

但是在针对企业的解决方案领域中,没有这种流行程度的标准。 事实是,组件库本身最近才变得负担得起,这使得此类库房的腺体可以与人力资源竞争。

如果您在视觉上进行比较,则数字将约为该比例。

一种工业控制系统传感器的成本约为2,000美元。
一个LoRaWAN传感器-3-4千卢布。

10年前,通常只有过程控制系统,没有其他选择,LoRaWAN大约在5年前出现。

但是,我们不能只是在整个企业中使用和使用LoRaWAN传感器

技术选择


有了家庭wifi,一切都变得清晰起来,而拥有办公设备的一切都差不多。

就物联网而言,业界没有流行且常用的标准。 当然,公司为自己制定了许多不同的行业标准。

例如,由艾默生公司的工程师制造的无线HART-也是2.4 GHz,几乎与wifi相同。 点到点的覆盖范围是50-70米。 鉴于我们设施的面积超过了几个足球场的面积,这让人感到难过。 是的,在这种情况下,一个基站可以放心地服务多达100个设备。 现在我们正在装备新设备,在初始阶段已经有超过400个传感器。

还有移动运营商提供的NB-IoT(窄带物联网)。 再说一次,不用于生产-首先,它非常昂贵(运营商向流量收费),其次,对电信运营商的依赖度过高。 如果您需要将此类传感器放置在没有连接的地堡等房间中,并且需要在其中放置其他设备,则您必须与运营商联系,这需要付费并在不可预测的期限内完成设施网络的覆盖范围。

在网站上无法使用纯wifi。 甚至家庭频道都被2.4 GHz,5 GHz阻塞了,我们的生产现场配备了大量的传感器和设备,而每间公寓不仅只有几台计算机和移动设备。

当然,有健全的质量专有标准。 但是,当我们使用许多不同的设备构建网络时,这是行不通的,我们需要一个统一的标准,而不是封闭的标准,这又将促使我们依赖一个或另一个供应商。

因此,LoRaWAN联盟似乎是一个很好的出路,该技术正在积极开发中,我认为,有机会将其发展为成熟的标准。 扩大了RU868的频率范围后,我们拥有的信道数量超过了欧洲,这意味着您不必担心网络容量,这使LoRaWAN成为定期收集参数(例如,每10分钟或每小时一次)的出色协议。

理想情况下,我们需要从每台传感器每10分钟接收一次数据,以便进行正常的观察图像,收集数据并通常监视设备的状况。 对于爬虫来说,这个频率最多等于一个小时。



还缺少什么?

缺乏对话


硬件开发人员与石化产品或石油和天然气的客户之间没有足够的对话。 事实证明,IT专家生产的铁在IT方面非常出色,无法在石化产品中大量使用。

例如,在LoRaWAN上用一块铁来测量管道的温度:将其挂在管道上,用电缆扎带将其连接,挂上无线电模块,关闭控制点,仅此而已。



就IT而言,设备绝对合适,但该行业存在问题。

3400 mAh电池 当然,这里不是最简单的亚硫酰氯,这使她有机会在-50下工作而不会失去能力。 如果我们每隔10分钟从此类传感器发送一次信息,它将在6个月内放完电池。 在分段解决方案中,没关系-我拧开传感器的螺丝,每六个月插入300卢布的新电池。

如果在一个巨大的平台上有成千上万的传感器? 这将花费大量时间。 通过消除绕过的工时,我们可以获得相同的系统维护时间。

解决该问题的一个相当明显的解决方案是,将电池的价格改为300卢布,而不是1000毫安,而对于1000毫安,则必须每5年更换一次。 这很正常。 是的,这会稍微增加传感器本身的成本。 但是行业可以负担得起,行业确实需要它。

没有人是casdev,所以没人知道这个行业的需求。

关于主要的事情


最重要的是,他们偶然发现的原因恰恰是由于缺乏平庸的对话。 石油化学是生产,生产相当危险,在这种情况下,可能会发生局部气体泄漏和爆炸云的形成。 因此,所有设备无一例外都必须具有防爆功能。 并具有根据俄罗斯标准012/2011的相关防爆证书。

开发人员根本不知道这一点。 防爆并不是一个可以简单地添加到即将完成的设备中的参数,例如几个额外的LED。 有必要重新做所有事情,从电路板本身,电路到电线的绝缘。

怎么办


一切都很简单-交流。 我们已经准备好进行直接对话,我的名字叫Vasily Ezhov,它是SIBUR物联网产品的所有者,您可以在PM或通过电子邮件-ezhovvs@sibur.ru在这里给我写信。 我们已经准备好传统知识,我们将告诉您一切,并说明需要什么,为什么需要设备以及需要考虑什么。

目前,我们已经在绿色区域的LoRaWAN上建立了许多项目(防爆不是我们必须使用的参数),我们将研究总体情况,以及LoRaWAN是否适合解决如此大规模的问题。 我们真的很喜欢小型测试网络,现在我们正在建立一个具有高密度传感器的网络,在一个安装中计划安装约400个传感器。 就LoRaWAN的数量而言,这并不多,但就网络密度而言,已经有点多了。 所以检查一下。

在我举办的许多高科技展览会上,压盖的制造商通常第一次听到有关防爆及其必要性的信息。

因此,这首先是我们要解决的沟通问题。 我们对cusdev非常强大,它对各方都有益和有益,客户可以根据需要获得合适的铁,开发人员不会浪费时间创建不必要的东西或从头开始完全重做现有的金属。

如果您已经在做类似的事情并且准备扩展到石油,天然气和石化领域,请给我们写信。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN430052/


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