IIoT-система беспроводного энергоучета и мониторинга компрессоров, диспетчеризации тепловых узлов с применением технологии LoRaWAN
г. Пенза
2021, январь – 2021, сентябрь
ООО «ТИУС» совместно с компанией ООО «ПЛКСистемы» реализовали комплексный проект по диспетчеризации тепловых узлов, а также беспроводному автоматизированному учету энергоресурсов и мониторингу компрессорных установок на площадке завода Биосинтез. ПАО «Биосинтез» – это современное, динамично развивающееся предприятие, выпускающее готовые лекарственные средства в различных формах выпуска, входит в структуру группы компаний Sun Pharma (Индия).
Часть проекта касательно энергоучета и мониторинга компрессоров была выполнена с применением беспроводной технологии LoRaWAN на основе оборудования компании «Вега-Абсолют» и модуля парсинга LoRaParsing, которые отражают практическое применение концепции Промышленного Интернета вещей (IIoT) на производственном предприятии.
Основные задачи проекта
- Обеспечить беспроводной энергоучет воды и электричества по всем цехам предприятия на базе технологии LoRaWAN.
- Организовать систему диспетчеризации инженерных систем, которая включает в себя контроль работы воздушных компрессоров в цехах, что подразумевает индикацию нормального/аварийного значения давления сжатого воздуха на верхнем уровне системы.
- Снизить трудозатраты на получение данных по инженерным сетям завода, оптимизировать время обхода оперативным персоналом точек мониторинга.
- На основе полученных данных обеспечить прогноз отказов и поломок оборудования, выстроить систему тревог по превышению давления на компрессорах.
- Повысить эффективность анализа и планирования расхода энергоресурсов на предприятии.
- Предоставить руководству и оперативному персоналу удаленный доступ к информации по работе инженерной системы на предприятии и автоматизировать формирование отчетности.
До начала реализации проекта наша команда провела предварительное обследование всего объекта:
Специалисты компаний «ТИУС» и «ПЛКСистемы» провели полноценную работу по подготовке к выполнению проекта: провели предпроектное обследование всех узлов учета и мониторинга, разработали проектную документацию, согласовали все документы с заказчиком и выполнили первую часть работ по проекту в виде разворачивания сети LoRaWAN для покрытия всей территории завода. После чего выполнили тестирование сети, разработали карту покрытия для цехов предприятия с анализом показателей прохождения сигнала в каждой точке учета, и затем произвели монтаж базовой станции LoRaWAN на постоянных условиях. Кроме того, было проведено обследование системы диспетчеризации и автоматизации инженерных сетей и существующего оборудования.
Отметим, что для клиента было актуально не только качество выполненных работ, но и быстрота развертывания всей системы диспетчеризации и мониторинга до получения первых данных с объектов, а также возможность масштабирования системы без лишних сложностей.
Структурная схема сети проекта
Выполненные работы
- Произведен монтаж оборудования, выполнена первоначальная настройка устройств сети LoRaWAN и их активация в сети на всей территории объекта.
- Организован мониторинг основных параметров агрегата — измерение и контроль значений производились раз в 15 мин:
- Контроль вибрации на электродвигателях приводных устройств.
- Контроль вибрации и температуры редукторов приводных устройств.
- Контроль вибрации и температуры подшипников роликов приводных устройств.
- Контроль вибрации и температуры на подшипниках роликов натяжных, центрирующих и разматывающих устройств.
- Контроль температуры и вибрации подшипников роликов тележек накопителей.
- Контроль температуры на подшипниках канатного блока и колес тележек накопителей.
- Реализован парсинг данных и заведена архитектура проекта на сервере приложений, настроены тревоги по заданным границам уставок.
Результаты выполнения проекта
- Организовано покрытие сетью LoRaWAN на всей территории завода Биосинтез, в том числе и в колодцах.
- Организован беспроводной сбор данных всех счетчиков холодной воды в промышленных цехах, а также вводных камерах в колодцах за территорией предприятия, передача данных раз в час. Как итог, отпала необходимость в обходе объектов и ручном сборе данных.
- Организован беспроводной сбор данных с электросчетчиков ПСЧ-3АРТ по интерфейсу RS-484 по сети LoRaWAN, реализован с нуля собственный алгоритм опроса данных приборов и полноценная поддержка протокола счетчиков на верхнем уровне.
- Организован беспроводной мониторинг давления компрессоров в цехах, а также система тревог по выходу значения манометров за нижний/верхний пределы, была доработана прошивка модема ВЕГА СИ-11 под данную задачу для оптимизации режима работы и формирования тревог.
- Организована система диспетчеризации узлов учета пара, сбор данных по проводной сети Ethernet в единую систему на базе Tibbo Aggregate.
- Организовано управление сетью LoRaWAN, обработка поступающих данных, их визуализация, хранение архивов, аналитика и прогнозы по расходу ресурсов на едином сервере с применением IoT-платформы Tibbo Aggregate и ПО собственной разработки LoRa Parsing.
