物联网技术在厂区设备状态远程监测中的应用研究

占逸伟

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摘要: 摘要:现代化工业厂区设备呈现规模化、集成化、连续化运行特征,传统人工巡检、现场值守的设备监测模式存在覆盖不足、响应滞后、人力成本高等问题,难以适配工业设备长效稳定运行需求。物联网技术依托感知采集、网络传输、智能分析的一体化架构,可实现厂区设备状态全天...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:现代化工业厂区设备呈现规模化、集成化、连续化运行特征,传统人工巡检、现场值守的设备监测模式存在覆盖不足、响应滞后、人力成本高等问题,难以适配工业设备长效稳定运行需求。物联网技术依托感知采集、网络传输、智能分析的一体化架构,可实现厂区设备状态全天候、远距离、自动化监测。本文阐述厂区设备传统监测模式的运行短板,分析物联网远程监测体系的架构与应用优势,探究技术落地应用的核心路径与优化策略,为工业厂区设备智能化监测、精细化运维管理提供理论支撑。

关键词:物联网;厂区设备;状态监测;远程监测;智能运维

引言

工业智能制造转型持续深化,各类生产厂区设备密集度不断提升,设备运行状态直接决定生产效率、产品质量与厂区生产安全。多数工业厂区设备数量多、分布范围广、运行工况复杂,传统现场监测方式存在监测间隔长、盲区较多、隐患发现滞后等弊端,容易引发设备故障、生产停滞等问题。物联网技术打破传统现场监测的空间与时间限制,能够实现设备运行状态实时感知、远程传输、智能研判与异常预警,推动设备运维从被动抢修向主动预防转变。开展物联网远程监测应用研究,对提升厂区设备管理水平具有重要现实意义。

一、厂区设备监测特征与传统监测模式短板

(一)厂区设备运行监测基本特征

工业厂区生产设备具备连续运行、工况动态波动、故障诱因多元的运行特点,设备运行参数、工作状态、环境工况时刻处于动态变化之中。厂区设备布局分散、类型繁多,不同生产设备的运行机理、监测指标、故障规律存在明显差异,整体监测管控难度较大。设备监测工作需要保障实时性、连续性与全面性,及时捕捉设备微小异常与性能衰减趋势,规避隐患累积引发的设备停机与生产安全问题,对监测体系的智能化与长效性有着较高要求。

(二)传统设备监测运行模式

传统厂区设备监测主要依托人工定期巡检、现场仪表读数、阶段性停机检测等方式开展,依靠运维人员工作经验完成设备状态判断与隐患排查。该模式以周期性监测为主,监测频次固定,无法实现设备全天候不间断监测,设备运行间歇期的异常状态难以有效捕捉。监测数据多依靠人工记录整理,数据更新滞后、存储零散,难以形成连续化、系统化的设备运行数据体系,无法精准反映设备长期性能变化与故障演化规律。

(三)传统监测模式核心短板

传统人工监测模式人力依赖性高、工作效率偏低,长期人工巡检易出现疲劳疏漏、判断偏差等问题,监测精准度难以保障。监测工作存在明显时空局限,无法实现远距离、跨区域设备状态管控,适配现代化大型厂区集中管理需求的能力不足。同时传统模式缺乏异常预警与趋势预判能力,仅能实现故障发生后的被动处置,无法提前规避设备故障风险,存在运维滞后、资源浪费、生产稳定性差等诸多管理短板。

二、物联网远程监测体系架构与应用优势

(一)物联网远程监测整体架构

基于物联网的厂区设备远程监测体系采用分层化整体架构,主要包含现场感知层、网络传输层、数据处理层与应用管控层四个核心模块。感知层依托各类传感采集设备,全方位采集设备运行温度、振动、压力、转速等核心状态参数与现场环境数据。传输层依托稳定网络链路完成监测数据的实时上传与双向交互。处理层实现数据清洗、整合、分析与存储,挖掘设备运行潜在规律。应用层完成远程状态展示、异常预警、数据查询与运维调度,形成一体化远程监测管控体系。

(二)物联网远程监测核心功能

物联网远程监测系统具备全天候状态感知、远距离数据传输、智能化数据分析、自动化异常预警等核心功能。系统可突破人工监测局限,二十四小时不间断采集设备运行数据,完整记录设备全时段运行状态。依托智能算法对海量监测数据进行深度分析,精准识别设备性能衰减、参数异常、运行偏差等隐性隐患。针对异常状态自动触发预警提示,及时推送运维信息,帮助管理人员远程掌握设备工况,快速开展隐患处置与运维调度工作。

(三)物联网技术监测应用优势

相较于传统监测模式,物联网远程监测技术具备实时性强、覆盖全面、精准度高、人力成本低的突出优势。该技术不受场地、时间与人力限制,可实现厂区全域设备全覆盖监测,彻底消除人工监测盲区。依托数字化数据记录与智能分析,规避人工判断误差,提升设备状态研判的科学性与精准度。同时能够积累长期设备运行数据,为设备运维优化、寿命研判、工艺调整提供数据支撑,有效推动厂区设备管理智能化升级。

三、物联网远程监测技术应用优化策略

(一)科学布设感知监测硬件体系

结合厂区设备布局、运行特征与监测需求,科学规划传感设备、采集终端的布设点位,针对核心生产设备、高危运行设备加密布设监测终端,实现关键参数全覆盖采集。根据不同设备的监测指标需求,适配对应类型的高精度感知设备,保障数据采集的真实性与稳定性。规范硬件设备安装、固定与防护工艺,适配厂区复杂生产环境,避免粉尘、温湿度、机械振动干扰设备运行,筑牢物联网远程监测体系的硬件基础。

(二)优化数据传输与智能分析机制

搭建稳定可靠的多路径网络传输体系,优化数据传输协议与传输频次,保障监测数据实时、高效、完整上传,规避数据延迟、丢失、错乱等问题。建立标准化数据处理机制,完成海量原始数据的清洗、降噪与整合处理,剔除无效干扰数据。优化智能分析算法与故障研判模型,提升设备微小异常、隐性故障的识别精准度,降低系统误判、漏判概率,实现设备运行状态精准研判与风险科学预判。

(三)完善远程监测运维管理体系

建立适配物联网远程监测模式的设备管理制度,规范系统运行、数据管理、预警处置、设备运维的全流程工作标准。构建远程监测预警闭环处置机制,明确异常预警分级标准与处置流程,实现异常发现、远程研判、现场处置、结果复核的闭环管控。完善系统常态化运维机制,定期开展感知设备校准、网络检修、系统升级与算法优化,保障远程监测系统长期稳定运行,持续提升设备智能化监测管理水平。

(四)推进数据融合与长效应用升级

深度挖掘远程监测积累的设备运行大数据,梳理设备故障高发规律、性能衰减趋势与运行最优工况,为设备运维周期优化、检修方案制定、设备更新换代提供科学依据。推动物联网监测系统与厂区生产管控、设备运维、安全管理系统数据互通、功能联动,构建一体化智慧厂区管控体系。紧跟物联网技术发展趋势,持续迭代升级监测系统功能,拓展设备寿命预测、智能运维调度等新型应用,实现设备管理长效提质增效。

结束语

传统厂区设备人工监测模式存在监测滞后、覆盖不足、精准度低、人力消耗大等突出短板,无法适配现代化工业厂区设备连续化、智能化的管理需求。物联网技术凭借实时感知、远程传输、智能研判、自动预警的技术优势,彻底打破传统监测模式的局限,可有效提升厂区设备状态监测的全面性与时效性。本文梳理传统监测短板,阐释物联网监测体系架构与应用优势,从硬件布设、数据处理、制度管理、技术迭代四个维度优化应用策略,为厂区设备智能监测、高效运维、安全生产提供坚实的技术支撑。

参考文献

[1]侯星. 物联网技术在船舶企业物资管理中的应用研究[D]. 江苏科技大学, 2024.

[2]张锋, 曾俊林, 李凯亮. 基于物联网技术的石化厂区环境在线监测系统[J]. 化工自动化及仪表, 2024, 42 (3): 267-271+349.

[3]物联网技术在工厂安防中的应用[J]. 中国安防, 2024, (11): 36-40.



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