SCHIELE“智慧工業”——各類工業行業設計的智能(néng)化(huà)全面解決方案
“智慧工業”基本概念
SCHIELE“智慧工業”系統是專為(wèi)中國大陸各類工業行業設計的智能(néng)化(huà)全面解決方案，該方案構建了(le)一(yī)個(gè)統一(yī)的工業安全防範管理(lǐ)、智能(néng)化(huà)管理(lǐ)和整體(tǐ)服務(wù)平台。
中國大陸工業的發展特點與歐洲和北美地區相比，工業自動化(huà)程度相對比較低(dī)，智能(néng)化(huà)管理(lǐ)基本空白。對于工業自動化(huà)程度相對比較高的傳統行業，SCHIELE“智慧工業”系統應用的主要目的是人(rén)身(shēn)安全、設備安全、環境安全、節約能(néng)源、工業現(xiàn)場(chǎng)的操作(zuò)過程控制、以及智慧辦公等，并可根據需要，與現(xiàn)有工業自動化(huà)系統進行對接；對于工業自動化(huà)程度相對比較低(dī)的傳統行業，SCHIELE“智慧工業”系統應用，除了(le)完成人(rén)身(shēn)安全、設備安全、環境安全、節約能(néng)源、工業現(xiàn)場(chǎng)的操作(zuò)過程控制的目的外、将同步實現(xiàn)工藝流程的自動化(huà)。
目前部分(fēn)工業企業已經建立外圍安全防範系統以及相關(guān)環節的智能(néng)化(huà)控制手段，但(dàn)絕大多數工業的智能(néng)化(huà)系統是由若幹個(gè)可實現(xiàn)單項功能(néng)的小系統組合而成，是相互獨立的信息孤島，并不是一(yī)個(gè)完整的工業智能(néng)化(huà)系統，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能(néng)滿足生(shēng)産現(xiàn)場(chǎng)對安全和智能(néng)化(huà)程度的實際需求。
“智慧工業”系統以SCHIELE專有技術IGnet為(wèi)核心，以數據集成為(wèi)基礎，無需再通過網絡系統集成、應用系統集成将各子(zǐ)系統集成為(wèi)一(yī)個(gè)的整體(tǐ)系統，而是直接構建一(yī)個(gè)統一(yī)完整的智能(néng)系統。通過各功能(néng)模塊間(jiān)的數據共享和互操作(zuò)，實現(xiàn)“信息孤島”一(yī)體(tǐ)化(huà)，功能(néng)互動多面化(huà)。其中視(shì)頻數據全部儲存到本地或雲端數字視(shì)頻存儲中心統一(yī)管理(lǐ)。
“智慧工業”系統各功能(néng)模塊可以相對獨立運行，或由中央管理(lǐ)平台協調運行。中央管理(lǐ)平台設有24小時(shí)值守工作(zuò)站(zhàn)和具有數據查詢、處理(lǐ)能(néng)力的客戶端工作(zuò)站(zhàn)。
“智慧工業”系統特性
兼容歐洲及其它國際标準的智能(néng)建築系統通信協議(yì)IGnet，約定了(le)規模化(huà)建築群中遠(yuǎn)程通信、遠(yuǎn)程控制、數據交換、聲音(yīn)及圖像傳輸等相關(guān)信息傳輸的協議(yì)。可滿足特大規模化(huà)建築群高品質傳輸的應用需求。因此可以解決中國大型工業智能(néng)化(huà)的一(yī)體(tǐ)化(huà)技術難題。
“智慧工業”系統具有許多鮮明特色，其中最有特色的六大特性為(wèi)：
1、以局域互聯網為(wèi)基本網絡架構，以總線或無線或電力線載波為(wèi)擴展架構，兼容KNX、Modbus、BACnet等現(xiàn)行協議(yì)，具有良好(hǎo)的兼容性。
在工業企業互聯網技術已得到普遍應用的的背景下(xià)，這(zhè)一(yī)技術特點對構建“智慧工業”将具有重要意義。
2、IGnet協議(yì)是SCHIELE的核心技術，可打通從底層硬件到雲端的全程通信。
這(zhè)一(yī)特點使得“智慧工業”這(zhè)一(yī)概念可以工業智慧網絡不再局限于單個(gè)工廠，可以便捷地擴展到一(yī)個(gè)大的地理(lǐ)範圍，讓工廠與所在地區的社會職能(néng)部門或其它工廠實現(xiàn)互聯互通。
3、摒棄子(zǐ)系統拼接技術，構建一(yī)體(tǐ)化(huà)的單系統架構。
這(zhè)一(yī)技術特點使得大型智能(néng)化(huà)系統不必再着重于單個(gè)子(zǐ)系統功能(néng)的實現(xiàn)，而是立足于目标區域内多功能(néng)的建設，大大簡化(huà)了(le)網絡系統架構。
4、運用普适計算(suàn)技術，實現(xiàn)智能(néng)系統智慧化(huà)；
全方位運用普适計算(suàn)技術，使得各種智能(néng)化(huà)模塊具有相對獨立運行的特點，使得互聯互通更加快(kuài)捷和深入，使得系統可以成長為(wèi)“學習型”、“思想型”的智慧化(huà)系統。
5、運用分(fēn)布式技術，提高組網便利性及系統穩定性。
分(fēn)布式技術的應用，使得實現(xiàn)微小目标區域内的多功能(néng)智能(néng)化(huà)目的成為(wèi)可能(néng)，同時(shí)兼顧到構成大網絡的需要，并且微小目标區域内的智能(néng)化(huà)功能(néng)運行不依賴于中央處理(lǐ)平台，從而使得大型網絡組網更加便利，系統運行更加穩定。
6、标準化(huà)通信協議(yì)，标準系統良好(hǎo)的擴展性。
“智慧工業”系統方案的實現(xiàn)主要取決于本系統良好(hǎo)的擴展能(néng)力，統一(yī)的标準化(huà)通信協議(yì)為(wèi)系統擴展創造了(le)基本條件。無論是基本架構，或者擴展架構，或者功能(néng)模塊，都可以在後期有需求時(shí)進行擴充和升級，使得“智慧工業”成為(wèi)可生(shēng)長的智慧系統。
“智慧工業”中央管理(lǐ)平台
“智慧工業”中央管理(lǐ)平台是基于空間(jiān)可視(shì)化(huà)、智能(néng)化(huà)和集成管理(lǐ)自動化(huà)為(wèi)核心技術支撐，實現(xiàn)對工業智能(néng)化(huà)各功能(néng)模塊進行統一(yī)的監測、控制和管理(lǐ)；實現(xiàn)跨區域的數據共享、數據互操作(zuò)、功能(néng)聯動和遠(yuǎn)程監控；為(wèi)工業、樓宇智能(néng)化(huà)系統集成監控、管理(lǐ)、服務(wù)提供強有力的工具。
中央管理(lǐ)平台以工業智能(néng)化(huà)集成應用為(wèi)核心功能(néng)，數據的共享和互操作(zuò)通過OPC、ODBC和中間(jiān)件等接口在管理(lǐ)層實現(xiàn)，為(wèi)用戶提供了(le)一(yī)個(gè)統一(yī)的集成管理(lǐ)操作(zuò)平台。
系統基于用戶服務(wù)、業務(wù)管理(lǐ)、數據服務(wù)三層構架，用統一(yī)的通信協議(yì)、相同的環境和統一(yī)的操作(zuò)軟件進行集中管理(lǐ)。應用系統采用面向空間(jiān)、面向對象、面向用戶的組件設計，通過操作(zuò)系統中間(jiān)件，應用程序可方便地嵌入系統中。
系統平台基于B/S與C/S結合的框架結構，強大的GIS工業圖形化(huà)導航，快(kuài)速進入需要的管理(lǐ)層面，查詢所有智能(néng)化(huà)系統的空間(jiān)布局和屬性狀态。基于中央管理(lǐ)平台上(shàng)獲取的各種管理(lǐ)信息，由管理(lǐ)平台統一(yī)組織，統一(yī)處理(lǐ)。整個(gè)管理(lǐ)平台是一(yī)個(gè)具有監視(shì)、控制、管理(lǐ)一(yī)體(tǐ)化(huà)功能(néng)的強大的綜合信息管理(lǐ)系統。
“智慧工業”系統功能(néng)
以中央管理(lǐ)平台為(wèi)樞紐的“智慧工業”系統，以其系統所擁有的強大技術優勢，可為(wèi)中國大陸地區的工業企業提供多方位的高級智能(néng)化(huà)服務(wù)。
A. 構建高級智能(néng)安全體(tǐ)系
一(yī)體(tǐ)化(huà)的“智慧工業”系統可以提供以下(xià)的重要的安全防範功能(néng)：
1人(rén)身(shēn)安全
對所有工作(zuò)區域，根據危險性、重要性、必要性等進行分(fēn)類，對所有人(rén)員(yuán)根據工作(zuò)需要進行嚴格的出入授權設置，并實施嚴格的門禁管控，避免非專業人(rén)員(yuán)出現(xiàn)在不必要的區域，減少人(rén)身(shēn)安全事(shì)故的發生(shēng)。
所有重要區域的人(rén)員(yuán)進出記錄，即時(shí)人(rén)員(yuán)數量、姓名都能(néng)夠随時(shí)查詢。一(yī)旦遇到緊急情況，可迅速啓動應急預案，實施快(kuài)速準确的疏散和救援。
以可控、可聞、可視(shì)的通信方式，作(zuò)為(wèi)人(rén)身(shēn)安全管理(lǐ)的主要措施。
2設備安全
從工業自動化(huà)系統獲取實時(shí)工作(zuò)狀态監測，根據設備特性和曆史運行經驗，進行設備工作(zuò)狀态分(fēn)析預測，若有潛在隐患，做出預警判斷，實時(shí)傳送至運行管理(lǐ)中心，根據多種處理(lǐ)預案進行處理(lǐ)，防患于未然。
應用圖像分(fēn)析技術，監視(shì)重要設備運行數據、指示燈等運行狀況，作(zuò)為(wèi)獨立的監控手段，提高設備運行的安全性。
3環境安全
通過視(shì)頻監控、紅(hóng)外氣體(tǐ)等各類感應探測、電子(zǐ)巡更等技術手段，提高工業現(xiàn)場(chǎng)環境的安全性。
1）視(shì)頻監視(shì)記錄
以視(shì)頻方式監視(shì)工業現(xiàn)場(chǎng)、其它公共部分(fēn)，包括道路(lù)、辦公場(chǎng)所、倉庫、停車場(chǎng)等，并且實現(xiàn)和其他系統的聯動。當其他安防設備報(bào)警時(shí)，自動把相近的監視(shì)設備的圖像切換到監控主屏幕。重點布控區域實現(xiàn)移動目标自動跟蹤功能(néng)。
2）安全報(bào)警
以紅(hóng)外、氣體(tǐ)、特别是有毒有害氣體(tǐ)、溫度、濕度、照度等各類感應探測設備為(wèi)主，發現(xiàn)非安全因素并進行預警或報(bào)警，還可以聯動各種聲光設備，顯示設備、應急設施、消防設施。
3）消防報(bào)警聯動
發生(shēng)消防報(bào)警警示信号時(shí)，可以自動聯動相應位置的監控攝像機；消防報(bào)警與車輛管理(lǐ)聯動，可實現(xiàn)有消防報(bào)警時(shí)車輛的無阻通行；消防報(bào)警與巡更系統聯動，可實現(xiàn)有消防報(bào)警時(shí)顯示最近的巡更人(rén)員(yuán)位置。
4）治安巡邏評估
嚴謹并可靈活應用的治安巡邏管理(lǐ)措施，圖形化(huà)顯示巡更員(yuán)巡更線路(lù)軌迹及到達每個(gè)巡更點的時(shí)間(jiān)。系統可自動生(shēng)成分(fēn)類記錄報(bào)表并打印，對脫崗、被盜、失職進行分(fēn)析。
5）周界安全檢視(shì)
當設在工廠周界的防非法攀越報(bào)警裝置被觸發時(shí)，集成平台彈出報(bào)警的圖形界面和相應區域的攝像視(shì)頻，顯示處理(lǐ)預案及離出事(shì)地點最近的保安人(rén)員(yuán)的位置。
6）車輛安全停泊
系統采用車輛視(shì)頻監視(shì)、駕駛員(yuán)圖像對比，感應卡遠(yuǎn)距離身(shēn)份自動識别等技術，實現(xiàn)車輛高效率的高安全性的出入及停泊。實時(shí)數據集成到中央管理(lǐ)平台進行管理(lǐ)，可對曆史數據進行統一(yī)管理(lǐ)和查詢。
7）訪客視(shì)頻确認
訪客到來(lái)，門崗值班人(rén)員(yuán)可呼叫被訪人(rén)員(yuán)進行視(shì)頻确認後才予以放(fàng)行，減少意外發生(shēng)。并可以進行訪客圖像存儲記錄，便于建檔查詢。
以被訪人(rén)員(yuán)信息為(wèi)準，聯動門禁通道，約束訪客行動路(lù)線。
B.構建高效智能(néng)節能(néng)體(tǐ)系
照明、空調、通風(fēng)、給排水是工業企業能(néng)源消耗的主要因素，特别是工業照明耗電量已占全國電力總消耗的13%。如(rú)何有效解決工業能(néng)耗，已成為(wèi)當今國内節能(néng)減排的重要議(yì)題。
造成能(néng)源浪費的一(yī)個(gè)主要原因是管理(lǐ)不便：設備多、分(fēn)布廣，操作(zuò)不便，無法随時(shí)查看各個(gè)設備運行情況、準确管理(lǐ)能(néng)耗設備，大量不必要的使用造成能(néng)源浪費、設備發生(shēng)故障無法及時(shí)檢查處理(lǐ)等。
智能(néng)控制是解決這(zhè)一(yī)問題的重要手段。通過物聯技術、将能(néng)耗設備互聯起來(lái)，采用各類智能(néng)控制方式進行控制和調節，以達到減少浪費、節約能(néng)源的目的。
可采用的智能(néng)控制方式有：就(jiù)地控制、情景控制、系統控制、遠(yuǎn)程控制、手持終端控制、手機控制、時(shí)鍾控制、照度控制和感應控制等......。應用舉例如(rú)下(xià)：
1.智能(néng)開關(guān)可按照日常習慣進行就(jiù)地控制。根據需求，開關(guān)可以任意設定所需控制對象。
2.控制終端可選擇普通強電開關(guān)、SCHIELE控制面闆、SCHIELE情景面闆、SCHIELE觸摸屏或等多種方式。
3.可按照工作(zuò)情景的需要預設哪個(gè)區域或哪幾個(gè)照明燈應該亮或是滅，或者照度多少，空調是開還是關(guān)，或者溫度多少，等等。比如(rú)某班組加班，某兩個(gè)班組加班，全車間(jiān)加班，某班組下(xià)班，全車間(jiān)下(xià)班等等。根據當時(shí)工作(zuò)情景， 一(yī)鍵操作(zuò)，即可達到目的。或通過指紋識别、人(rén)臉識别自動判斷、自動控制。
4.系統軟件可以進行實時(shí)控制，将照明、空調等系統的狀況用圖形模拟顯示在監視(shì)器(qì)上(shàng)，操作(zuò)者可在屏幕上(shàng)觀察到設備的實際開關(guān)狀态，并可通過鼠标點擊燈具圖形來(lái)控制各個(gè)回路(lù)。
5.在軟件菜單可以選擇想要的情景，隻需點擊需要的情景，系統便會自動執行。所有情景可以自定義，可增減和修改。
6.根據季節、作(zuò)息時(shí)間(jiān)、照度溫度的變化(huà)編制好(hǎo)時(shí)間(jiān)控制程序，回路(lù)自動按程序開關(guān)。
也(yě)可設置每天的某個(gè)時(shí)間(jiān)、每個(gè)星期的某幾天、周末時(shí)間(jiān)、每個(gè)月(yuè)的某個(gè)時(shí)間(jiān)，甚至每一(yī)年的某個(gè)時(shí)間(jiān)段的時(shí)間(jiān)事(shì)件。
7.遠(yuǎn)程控制終端可以設置在局域網内部或外部，可以通過網絡進行遠(yuǎn)程控制；
8.操作(zuò)人(rén)員(yuán)可以是車間(jiān)主管，調度員(yuán)，工廠領導，動力主管，廠區物業等。根據權限可以進行不同操作(zuò)。
9.手持控制終端一(yī)般在車間(jiān)現(xiàn)場(chǎng)使用，可以由安全生(shēng)産管理(lǐ)員(yuán)或其他責任人(rén)操作(zuò)使用，現(xiàn)場(chǎng)需具有WIFI環境；
手持終端觸摸界面可以進行單個(gè)照明燈或空調或廣播控制，也(yě)可進行各種工作(zuò)情景控制。
10.經過授權的值班人(rén)員(yuán)，普通手機植入專用軟件後，可以在車間(jiān)現(xiàn)場(chǎng)使用，現(xiàn)場(chǎng)需具有WIFI環境；
手機也(yě)可以進行單個(gè)照明燈或空調或廣播控制，也(yě)可進行各種工作(zuò)情景控制。
11.陰天室外自然光照度低(dī)，根據室外照度，調節室内照明系統，以創造舒适的照明環境；
晴天室外自然光照度高，根據室外照度，調節燈光強度或者關(guān)閉照明燈光路(lù)數，節約能(néng)源。
節假日，公司舉行一(yī)些(xiē)活動，可以根據活動需求，選擇合适的照度，營造想要的活動氣氛。
12.通過一(yī)些(xiē)感應設備，例如(rú)人(rén)體(tǐ)紅(hóng)外感應器(qì)、人(rén)體(tǐ)動态感應器(qì)、照度感應器(qì)等來(lái)對照明、空調等系統進行控制。
13.廠區路(lù)燈可以獨立控制，也(yě)可以就(jiù)近與有關(guān)車間(jiān)聯動管理(lǐ)，根據車間(jiān)加班情況自動開關(guān)。
14.工廠可集中在線巡視(shì)所有能(néng)耗設備工作(zuò)狀态，并可進行統一(yī)管理(lǐ)；減少照明、空調等設備不必要的工作(zuò)時(shí)間(jiān)，提高照明設備壽命；
15.管理(lǐ)制度程序化(huà),按需自動管理(lǐ)各種照明設備,達到最佳使用效果；減少設備不必要的工作(zuò)時(shí)間(jiān)，提高設備使用壽命；減少不必要的浪費,達到最佳節能(néng)效果。
C.構建嚴謹智能(néng)管理(lǐ)體(tǐ)系
工廠管理(lǐ)的嚴謹性涉及到安全、産品質量、生(shēng)産效率、工廠整體(tǐ)運營效率等方方面面。在管理(lǐ)規範的基礎上(shàng)實行智能(néng)化(huà)程序管理(lǐ)，将會最大可能(néng)地提高嚴謹性。
1.現(xiàn)場(chǎng)操作(zuò)管控
現(xiàn)場(chǎng)操作(zuò)的管控對于杜絕安全事(shì)故、保證産品質量至關(guān)重要，可采取以下(xià)智能(néng)管控措施：
1）專有區域管控：隻有被授權開放(fàng)的區域才能(néng)在指定時(shí)間(jiān)開放(fàng)；
2）專有人(rén)員(yuán)管控：隻有被授權身(shēn)份的人(rén)員(yuán)才能(néng)在指定時(shí)間(jiān)通行或在崗；
3）專有路(lù)線管控：根據作(zuò)業目标指定并且是僅有的通行路(lù)線；
4）專有目标管控：根據作(zuò)業計劃指定并且是專門的工作(zuò)目标；
5）專有流程管控：根據作(zuò)業标準指定并且是僅有的工作(zuò)流程；
6）多種管控措施交叉并行運用，可徹底解決現(xiàn)場(chǎng)操作(zuò)的管控難題。
2.機電設備運行管理(lǐ)
電梯，中央空調、通風(fēng)，給排水、公共照明、景觀噴泉，綠(lǜ)化(huà)灌溉，配電櫃等公用機電設備的監視(shì)，監控和自動化(huà)運行管理(lǐ)。提供圖形的管理(lǐ)界面和設備工作(zuò)狀态指示，在設備故障時(shí)，産生(shēng)警告，并提供故障處理(lǐ)預案。
3.物流管理(lǐ)
智慧物流是現(xiàn)代工業企業的一(yī)項基本需求，物流的識别、存儲、出入庫、運輸監控等全過程的自動化(huà)，物聯技術的應用已經可以很好(hǎo)地解決這(zhè)一(yī)問題。
4.辦公及信息管理(lǐ)
智慧辦公也(yě)是工業企業必須的一(yī)個(gè)發展趨勢，安全、節能(néng)、便捷高效、舒适健康都是智慧辦公将帶給企業及員(yuán)工的“智慧福利”。辦公設備及辦公環境的機電設備工作(zuò)在同一(yī)個(gè)網絡中，根據工作(zuò)流程的需要自動工作(zuò)。
會議(yì)室智能(néng)化(huà)、音(yīn)視(shì)頻服務(wù)也(yě)是智慧辦公的重要内容。
電表、自來(lái)水表、淨水表、再生(shēng)水表、熱水表、天然氣/煤氣表、采暖表等多表自動集成抄收，聯動控制，是智慧物業的主要幫手。
像門禁考勤、資料借閱、職工用餐、内部消費、車輛出入等職工日常需要可通過一(yī)卡通或生(shēng)物識别技術實現(xiàn)全自動化(huà)的流程，并與企業信息系統進行管理(lǐ)，提高整體(tǐ)管理(lǐ)的智能(néng)化(huà)程度。
D.實現(xiàn)數據共享與互操作(zuò)
系統建立一(yī)個(gè)基于Intranet開放(fàng)的工作(zuò)平台，采集、存儲各子(zǐ)系統的數據，建立對應系統的服務(wù)程序，接受系統内所有授權用戶的服務(wù)請求，實現(xiàn)數據共享與互操作(zuò)。基于Intranet網絡環境下(xià)的分(fēn)布式B/S和C/S混合體(tǐ)系結構使集成信息系統充分(fēn)發揮其強大的功能(néng)。系統摒棄傳統的多個(gè)子(zǐ)系統集成運行的方式，在同一(yī)個(gè)系統中運行，無論信息點和受控點是否在一(yī)個(gè)區域内都可以建立聯動關(guān)系，而這(zhè)種跨區域的控制流程，大大提高了(le)工業智能(néng)化(huà)系統的自動化(huà)程度。
數據存貯采用分(fēn)布式存儲方式，設置有值守工作(zuò)站(zhàn)的系統要求值守工作(zuò)站(zhàn)和中心服務(wù)器(qì)的數據保持同步，未設置值守工作(zuò)站(zhàn)的系統數據統一(yī)存放(fàng)在中心服務(wù)器(qì)，所有視(shì)頻流媒體(tǐ)數據統一(yī)存儲到視(shì)頻記錄中心。
E. 實現(xiàn)高安全性工業智能(néng)化(huà)運行模式
通過在系統中分(fēn)設工作(zuò)站(zhàn)的方式，來(lái)提高系統運行效率，并通過将重要性較高的物業管理(lǐ)功能(néng)需求設立為(wèi)值守工作(zuò)站(zhàn)，提高工業智能(néng)化(huà)運行管理(lǐ)的安全可靠性。值守工作(zuò)站(zhàn)專注于值守系統的24小時(shí)全天候運行，在保障工業安全的同時(shí)，也(yě)可使運行管理(lǐ)部門能(néng)在盡可能(néng)快(kuài)的時(shí)間(jiān)内處理(lǐ)工業企業内出現(xiàn)的各種問題。
F.實現(xiàn)多層次多方位工業智能(néng)化(huà)運行管理(lǐ)
通過在系統中分(fēn)設客戶端工作(zuò)站(zhàn)，實現(xiàn)工業智能(néng)化(huà)系統及運行狀況的多層次多方位管理(lǐ)。客戶端工作(zuò)站(zhàn)用于非值守系統進行日常的數據的采集、傳遞、處理(lǐ)、查詢等操作(zuò)，并可作(zuò)為(wèi)值守工作(zuò)站(zhàn)的在線式熱冗餘備份系統運行。根據被授權人(rén)權限不同，使用者可以是運行維護人(rén)員(yuán)、電氣工程師、運行管理(lǐ)人(rén)員(yuán)、企業高管等相關(guān)人(rén)員(yuán)。
E.實現(xiàn)工業集團全球化(huà)智能(néng)管理(lǐ)
整個(gè)系統基于Web平台，可在任何Internet網絡所及的地方進行聯網，具有遠(yuǎn)程多系統組網運行功能(néng)。同一(yī)個(gè)工業集團公司，通過Internet可以将處于不同城市(shì)甚至不同國家的多個(gè)工業企業的智能(néng)化(huà)管理(lǐ)系統進行統一(yī)組網運行，實現(xiàn)統一(yī)管理(lǐ)。