智能制造无线工厂解决方案

1、智能制造无线工厂解决方案Content无线工厂解决方案工业生产互联挑战案例介绍123智慧价值链 连接工厂、人、机器和产品 -IDC工业生产互联演进，智慧连接工厂、人、机器和产品 “工业互联网”定义为：智慧的机器，加上分析的功能和移动性。GE认为，通过智能机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，工业互联网最终将重构全球工业。 工业互联网：突破智慧和机器的界限-GE工业互联网白皮书 工业化创造了无数的机器、设施和系统网络。工业互联网，是指让这些机器和先进的传感器、控制和软件应用相连接，以提高生产效率、减少资源消耗。机器互联员工互联生产互联生产互联升级革新，致力中国高强汽车板钢（以钢铁厂

2、为例）远景：完美钢铁解决方案，引领中国汽车工业跨上新的台阶近景：技术升级，生产1200Mpa高强汽车板钢第一阶段：生产线自动化升级第二阶段：工厂级生产自动化第三阶段：虚拟工厂级工业互联与上游供应链工厂互联，与下游客户工厂需求互联，形成虚拟工厂虚拟工厂级生产精细化管控引进先进工艺，全面监控，提升退火、镀锌控制技术产线自动化升级，提升产能各工艺生产线流程互联，统一调度工厂级生产信息全面管理2014.62016年底2020钢卷配送中心厂区全工艺流程贯通， 现场生产互联需求多（以钢铁厂为例）环境监测视频监控环境监测数据回送车间作业调度生产决策管理生产监控生产调度保护气体站办公楼中试车间1区 原料库酸洗

3、电气室酸再生站轧机电气室乳化液间2区 酸轧磨辊间3区轧后库4区 热镀锌CGI 连退 CAL出口电气室2#辊子维修间CGI中间电气室碱库CGI入口电气室5区成品库成品2线成品1线1#辊子维修间连退入口电气室碱库集中制冷站循环水处理站变电站空压站废水处理站脱盐水站锅炉房轧钢站二期 主厂房连退出口电气室连退中间电气室1、走行线2、存车线3、调车线4、到发线预留用地车间作业调度生产决策管理生产安全生产互联要求高，现场信息互动挑战多地下车间生产监控目标：无线感知，实时监控生产互联员工互联生产调度目标：可视调度，精细管控生产安全目标：位置跟踪，安全生产挑战 监控点多，环境复杂酸液、高温恶劣环境点采集不到酸

4、轧、连退等各工序点大量采集浓度、温度等多点采集布线难510m2厂区范围全采集监控挑战 语音调度，信息不畅地上地下1030米调度得到现场反馈不直观、不准确指令滞后，现场变化处理不及时指令与生产信息分离，执行困难挑战 安全威胁，事故频发厂区人员分散，突发紧急情况，现场应急召集难高温作业、高空作业或搬运重物、毒气区作业区危险源多机器互联酸碱废气泄漏！紧急集合Content工业生产互联挑战案例介绍123无线工厂解决方案生产监控生产调度不可达：高温腐蚀环境，数据有线采集难传统有线方式，无法满足环境采集需求环境恶劣，酸洗车间，会有大量酸性气体排放，对通讯线缆有腐蚀；连退车间温度高，炉周温度达100 ，线缆

5、敷设困难厂区面积6Km2，热镀锌、退火车间等区域采集点多、采集频繁，采集点与园区骨干间距离最远1400m 部署光纤需刨沟、架线，工程量大周期长现场燃气设施区域，需满足防爆等级要求Ex d A T1生产车间环境监控系统能源供给设备园区骨干网CO浓度炉内温度：10002000炉壁厚度：500mm炉周温度：100 +温度摄像头新增监控点，线缆无法部署高温、酸性气体区域线路易老化、易腐蚀耐腐蚀线缆覆盖500m，耐高温光缆最高温度范围是-6085，采集点难覆盖1400m生产安全“不可达”解决之道： 生产园区LTE一站部署，厂区全覆盖数据中心GEeCNS230S12800视频监控服务器能源管理服务器环境监

6、控系统监控中心2400m2400mDBS3900生产监控生产调度方案设计点设计点一：选型LTE一站覆盖采用LTE广覆盖LTE一站覆盖厂区6Km2LTE覆盖范围内，实测最大上行速率30Mbps，最大下行速率50Mbps网元少，部署简单、易维护不采用WIFI覆盖若采用WIFI完成厂区覆盖，需部署热点数不低于30个WIFI覆盖无法承载集群调度业务，需另外新建集群调度系统生产安全生产监控生产调度匹配车间恶劣环境，部分区域隔爆设计方案设计点设计点二：防爆区域隔爆设计燃气设施等防爆区域CPE+RTU通过隔爆箱做隔爆处理隔爆箱需满足Ex d A T1要求CPE+RTU组合，实时采集视频、能源数据数据中心GE

7、eCNS230S12800视频监控服务器能源管理服务器环境监控系统DBS3900温度探测器压力探测器CPEFERTU防爆箱电源连退车间外部接口天线监控中心生产安全P-24V DC，30W， 240*200*60mmAC220V 电源线隔爆腔1口，CPE外接天线CPE终端电源模块RTU防爆箱隔爆部署，满足Ex d A T1防爆要求电源模块（主/备）245*155*60外部接口适用范围1、爆炸性气体混合物危险场所：1区、2区。2、爆炸性气体混合物：A、B、C。3、温度组别：T1-T6。4、爆炸性气体混合物危险场所：20区、21区。产品执行标准：Q/HHTZH004.2 阻燃耐火特性试验执行标准：G

8、B12666-90最高工作温度：180防爆连接管温度探测压力探测镀锌管防爆风机隔离栅139*38*33烟雾传感器（主/备）报警器（主/备）可燃性气体探测器P1 -220V DC，40W， 442*220*44.45mm散热设计：空调或水冷生产监控生产调度生产安全不通畅：现场环境封闭，调度联系不畅，WIFI设备需兼容生产环境封闭，联系调度中心难重卷机组地下30米，车间内为混凝土结构，地面上无线信号完全被屏蔽，与调度中心无通信，现场情况汇报需点检员往返于地下地上车间存在大型金属设备，反射、吸收电磁能量。信号衰减高达32%（-90dB -120dB）需兼容现场WIFI设备，并避免信号干扰西门子检测设

9、备只支持WiFi，需解决现有设备接入问题通信质量易受作业人员移动影响，工业无线干扰区域信号差，有卡顿甚至掉线现象30米地面地下重卷车间调度中心环境封闭，信号被屏蔽或信号急剧衰减生产监控生产调度LTE(1.8G)无线信号穿透能力：一堵砖墙损耗：8-15db钢筋混凝土墙：15-30db含有金属的地下室，阻挡无线信号，吸收电磁能量，这个方向的信号几乎没有穿透的可能，只能进行单独覆盖损耗15db损耗30db损耗50db生产安全30米地面地下重卷车间“不通畅”解决之道：多媒体集群调度，作业过程全掌控方案设计点ERP（SAP）MES(PSI)数据中心GE调度服务器FEeBBU室分天线室内LTE/WiFI共

10、天线APPoE供电PoE供电合路器合路器APRRU调度数据合作伙伴部件调度中心10GEeSCN230ACGE设计点一：LTE&WiFi分布部署、覆盖屏蔽区域LTE无线覆盖广,一站覆盖全厂区， 易维护，实现多媒体调度通信，时延小于50ms，人员移动不影响通信体验WiFi实现现有设备接入，实现现有手持等业务数据回传至调度中心：点检报告、维修计划等设计点二： LTE兼容WIFI（ 2.4G ）地下重卷车间采用室内分布式基站，覆盖厂房内屏蔽区域室内LTE/WiFi共天线， AP采用PoE供电，减少天线和线缆数量、易部署，实现调度和现场数据回传难的问题Fiber生产监控生产调度RRU功分器功分器安装机箱

11、生产安全设计点：LTE与WiFi共天线，覆盖信号屏蔽区域LTE室分天线S12800AC6605S5700LTE馈线室分型AP中心机房（办公室）生产车间二级机房横跨区域 放装型AP以太网线AP天线馈线LTE、WIFI分别部署方式LTE+WIFI合路部署方式车间地下室eSCN230eBBURRU同时支持1.8GHz和2.4GHz输入部署方式：先合路后功分在室内环境下，LTE和WLAN通过异频合路器实现所需的隔离度，解决干扰问题共天线部署简单，1个功分器和1个合路器即可；传统部署模式，LTE与WIFI分别部署，网元数量2功分器需满足1800M和2.4G的宽频输入异频合路器解决干扰，部署防爆箱有限空间

12、，减少设备数量，易维护重卷车间主干光纤生产监控生产调度生产安全难安全：生产现场安全威胁多，人员安全管理难生产监控生产调度生产安全酸碱废气泄漏！紧急集合点耗时大于20分钟，外协人员、危险区滞留人员无法确定 近几年，中国每年因工伤事故给国家带来的经济损失达2000亿元以上，占GDP的2.5左右。-国家安全生产监督管理总局（2011年数据）危险区域多，误入危险高 高温作业、高空作业或搬运重物、毒气等危险源多，人员误入或误操作行为难，一旦造成人员伤亡事故损失大人员分散，监控难 工厂面积510m2+，5001000+人分散在厂区，人员位置获取、人数统计难，应急响应慢“难安全”解决之道：危险区域Wifi

13、LBS位置人员安全定位生产监控生产调度生产安全数据中心GEGERTLS-eSight）GEAC6605安全生产管理系统设计点一：MAC身份识别+WIFI精确定位AC获取终端MAC地址以识别使用者身份终端发射无线信号，AP接收上送，AC汇总给RTLS服务器计算经纬度信息（精确3-5m），定位时间5S网管网优自动建立RSSI指纹模型（无需人工现场测试RSSI终端）设计点二：位置信息实时推送，告警联动通过内部南向接口(SNMP)， AC收集的设备RSSI强度信息通过北向接口(JSON)，RTLS将位置信息上报给安全生产管理系统，实现智能业务联动方案设计点调度台监控平台安全监控中心FE禁止靠近室内定位

14、视图终端位置定位流S5700S5700AP6010DNGEMACSSIDRSSI00-E0-FC-02-03-041-70db00-E0-FC-03-0A-081-60db00-E0-FC-0B-03-051-75db合作伙伴组件酸轧、镀锌、连退、重卷车间第三方App位置信息推送流S12800JSONSNMP传感器RS485防爆箱CPEFERTU防爆箱外置无源天线无线工厂解决方案全景方案设计点生产监控：LTE园区监控覆盖 LTE一站覆盖， 610Km2远距离覆盖 CPE隔爆处理，满足Ex d A T1要求生产调度：LTE集群调度 地下30m坑道LTE室分部署，兼容现有2.4GWIFI设备 LT

15、E&WiFi共天线，异频合路器解决干扰生产安全：WIFI人员定位 WIFI定位精度35米，定位速度5S, 钢铁生产区人员定位，与业务系统集成后可对非法移动实现联动告警。合作组件：工业视频终端、RTU第三方业务系统、App系统E6000（eSDK服务器）E6000（视频监控服务器）数据中心S12800调度控制系统E6000(调度服务器）视频监控系统eSight能源管理系统安全生产管理系统GEeCNS230生产调度生产监控GEDBS3900集群终端eBBURRU室分天线WIFI终端生产厂区视频终端GE合作伙伴组件环境监控系统ERP MES 点检系统设备管理系统S1UuUuUuVPN总部AC6605

16、AP6010DN生产安全FE工业交换机生产车间生产机床人员定位终端客户端appS5700AP6010DN无线工厂让大型制造企业化繁为简 监控更灵活0刨沟，0架线，0死角调度更安全长距离：3km低时延：50ms维护更简单故障点：1覆盖面积：100倍Content无线工厂解决方案工业生产互联挑战案例介绍123厂区无线按需部署，全面互联支撑高效智能生产现状未来效果可达：无线布点灵活，按需部署不可达：有线监控存盲区，布线难不通畅：地上地下1030米作业，调度难通畅：调度全覆盖，连得上，看得清难安全：厂区6Km2作业分散，定位难安全：精确定位，速度5s，精度3-5m无线工厂助力某钢铁企业化繁为简中国某大

17、型钢铁企业无线工厂挑战:不灵活：退火车间高温腐蚀，刨沟架线布线难，有线监控存盲区不安全：厂区6km2作业分散，长距离调度时延大，不安全维护难：传统无线故障点多（100+），覆盖面积小方案:为某钢铁企业提供单基站6km2厂区eLTE全覆盖，承载安全监控、生产调度等核心业务价值:监控更灵活：无线替代有限，0刨沟，0架线，0死角调度更安全：3km长距调度， 50ms低时延，全厂零漫游维护更简单：故障点1%，覆盖面积100倍某钢铁企业转型升级，提升汽车板钢生产工业，生产1200Mpa高强汽车板，年实现产150万吨汽车板，为客户提供完美钢铁解决方案，引领中国汽车板工业高速发展助力南方电网打造全球首个LTE无线智能电网工程规模：1套核心网10个无线基站65个CPE终端业务承载：配网自动化计量自动化遥视2012年7月24日，珠海无线专网经受台风“韦森特”考验，台风期间正常运行Tampnet 挪威