物联网应用技术

物联网技术及应用报告目录Contents物联网发展历史1

物联网技术标准与体系结构2

物联网应用最新动态3国内石油行业物联网应用现状4物联网概念的产生1999美国麻省理工学院（MIT）自动识别中心（Auto-IDLabs）提出网络化无线射频识别（RFID）系统，利用信息传感设备将物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。国际电信联盟（ITU）在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上提出“物联网IoT”的概念，并发布《ITU互联网报告2005：物联网》。自此，物联网正式走入人们的视野。20056月18日，欧盟执委会发表《物联网：欧洲行动计划》，系统提出发展物联网的规划和行动蓝图。8月7日，温家宝总理视察无锡，提出“感知中国”计划，拉开中国物联网发展的帷幕。2009物联网相关概念解析：

基本定义物联网指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.它是在互联网基础上延伸和扩展的网络.(2010年3月5日温家宝总理政府工作报告）我的理解：物联网的概念有狭义和广义之分。狭义物联网即“联物”，基于物与物间通信，实现“万物网络化”。广义物联网即“融物”，是物理世界与信息世界的完整融合，形成现实环境的完全信息化，实现“网络泛在化”，并因此改变人类对物理环境的理解和交互方式。物联网相关概念解析：

基本特征全面感知通过射频识别、传感器、二维码、GPS卫星定位等相对成熟技术感知、采集、测量物体信息；可靠传输通过无线传感器网络、短距无线网络、移动通信网络等信息网络实现物体信息的分发和共享；智能处理通过分析和处理采集到的物体信息，针对具体应用提出新的服务模式，实现决策和控制智能。物联网相关概念解析：

相较于传感网、泛在网无线传感器网络WirelessSensorNetworks包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等；传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件；节点间能够通过特有无线通信方式互联（如：ZigBee）。泛在网络UbiquitousNetworking在现有电子通信范畴内通信网络的基础上，提出无处不在网络，即，任何人无论何时、何地都可以何种方式实现通信和服务的接入；泛在网络支持人与人、人与物、物与物之间的通信；物联网相关概念解析：

相较于传感网、泛在网区别与联系泛在网、物联网和传感网是依次包容的关系。传感器网络专注于物与物之间的末端联系，它专注于物理世界信息的感知和采集，专注于网络的分发和汇聚效率；专注于低速高效，低功低耗。物联网是面向物与物和人与物的网络，它包含多种感知单元（传感器、RFID等等），同时支持一种或几种网络通信方式，为现实世界提供服务和应用。泛在网涵盖并高于物联网，讲求多网络和多技术融合，探索通信和服务的无缝连接，探索人与人之间新的通信和服务方式。机对机通信Machine-to-Machine机器与机器之间的通信；研究机器的智能交互和机器的网络化应用；主要驱动力来自工业和自动化行业，M2M连接的机器多是非IT设备，通过无线或有线通信网络实现通信。信息物理融合系统CyberPhysicalSystemsCPS是一个综合物理环境、信息环境和智能计算的系统集合；从工业角度提出大型系统的实时感知和动态控制；美国CPS指导小组将CPS应用主要放在交通、国防、能源、医疗、农业和大型建筑设施上面。物联网相关概念解析：

相较于M2M、CPS物联网相关概念解析：

相较于M2M、CPS区别与联系M2M和CPS可以被认为是工业界对物联网的理解、表达和展望；M2M偏重实际应用，强调机器之间的通信并因此实现智能动作和智能联动，是典型的车间派；CPS偏重系统化，注重理论联系实际，由上至下解决问题并有理论支撑，是典型的高工派；从工业角度来讲，CPS就是物联网。目录Contents物联网技术标准与体系结构2

物联网发展历史1

物联网应用最新动态3国内石油行业物联网应用现状4体系结构与技术标准：

基于USN架构体系结构与技术标准：

基于M2M架构网关业务平台传感器网远距离传输网ITU-TNGNCENSmart

MeteringISO/IEC

JTC1UWSNCENELECSmart

meteringOASISW3CIPSOIPV6

harewareand

protocolsZCLZigBee

Alliance

IP网络应用

IETF

ROLL

Routing

over

Low

Power

Lossy

NetworksOMAGSMASCAG,

……ETSIM2M

TC3GPPSA1,SA3,

,

……ESMIGMeteringEPCGLobalGS1HGIHome

GatewayInitiativeUtilitiesMeteringWOSA

KNXW-MbusIEEE802.15.4

IETF

6LowPANPhy-Mac

Over

IPV6体系结构与技术标准：

我国物联网技术标准Y.2060Y.2060物联网概述(Y.IoT-overview）是由我国工信部电信研究院牵头立项，多家国内外高校、科研机构、企业和标准组织共同协商制定完成的第一份物联网总体性标准草案。该概述标准涵盖了物联网的概念、术语、技术视图、特征、需求、参考模型、商业模式等基本内容。该草案2012年2月17日已经通过国际电信联盟ITU-T第13研究组的审议。目前已进入研究组草案制定阶段，这意味着该项标准草案距正式成为国际标准仅一步之遥。目录Contents近年物联网应用动态3

物联网发展历史1

物联网技术标准与体系结构2国内石油行业物联网应用现状4物联网应用平台与接口技术：

Pachube：实时网络服务平台Pachube的最大贡献是通过提供基于互联网的网络服务平台，在业务上将感知层和应用层逻辑分离开来；Pachube为IoT感知设备和网络应用提供了统一的网络开发接口；2011年Pachube被云服务提供商LogMeIn收购；目前较为典型的商业应用是与CurrentCost合作，形成一套完整的家用电力能源感知、采集、监测、分析和决策方案。IoT感知设备Pachube网络应用物联网应用平台与接口技术：

ArcGIS：专业地理信息处理引擎地理信息系统（GIS，GeographicInformationSystem）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关数据的计算机系统。ArcGIS作为专业的地理信息系统，不仅能够提供地图可视化查询和定位，更能够通过空间分析，寻找到不同的地理因素之间的内在联系，从而帮助决策者在更加全面、系统地把握信息的基础上进行科学的决策。随着感知数据类型和容量的快速增长，ArcGIS在专业地理信息处理方面的优势逐步显现，成为物联网应用不可或缺的一部分。美国犹他州盐湖城市中心WiFi热点信号强度云。数据采集自该城市中心约1700个WiFi连接点。物联网应用平台与接口技术：

ArcGIS：专业地理信息处理引擎Nike+智能运动鞋通过嵌入鞋内的感知设备采集跑步数据；通过IPod接收、存储并转发数据；通过Nike+网站备份、分析数据，设置目标，并能够与朋友分享成绩。物联网在普通家庭中的应用：

健康与健身XBox360Kinect利用3D体感摄像技术捕捉玩家动作；通过相应游戏软件达到健身目的。物联网在普通家庭中的应用：

智能电器惠而浦的智能家电计划全球家电巨头惠而浦在年初表示年内将推出可联网（connected）的电器；在未来18个月将陆续推出四种电器，包括冰箱、洗碗机、洗衣机和烘干机。真正意义上的智能电器可能要到2015年末。Ubuntu智能电视年初在2012CES大会上推出；运行Ubuntu12.04LTS版本；支持UbuntuOne云存储服务；物联网在普通家庭中的应用：

能源的智能使用物联网在工业领域中的应用：

仓储管理目前RFID技术正在为供应链领域带来一场巨大的变革，以识别距离远，快速，不易损坏，容量大等条码无法比拟的优势，简化繁杂的工作流程，有效改善供应链的效率和透明度。托盘是供应链中最基础也是最主要的货物单元，它已经广泛应用于生产、仓储、物流、零售等各个供应链环节。

近年来,被原油价格不断上涨所困扰的石油化工行业,重新把提高物流效率作为现实的研究课题。其中,散杂货物流的大型化和大量化的改进工作一直在探讨之中。日本著名物流公司山九股份有限公司拥有陆路和海上的物流业务,还包括设备管理及服务领域的业务。该公司携手三井股份有限公司,用RFID技术实现集装箱的智能化管理。

物联网在工业领域中的应用：

智能运输集装箱RFID系统管理全过程物联网在工业领域中的应用：

智能运输集装箱RFID系统管理实施前后效果物联网在工业领域中的应用：

智能运输2011年12月29日，国家标准化管理委员会与交通运输部联合宣布，国际标准化组织（ＩＳＯ）已投票通过并颁布由中国专家领衔制定的《ＩＳＯ１８１８６：货物集装箱－ＲＦＩＤ货运标签系统》国际标准。该标准是物流、物联网领域第一个由中国专家发起和主导的国际标准，是中国拥有自主知识产权的创新成果最终上升为国际标准的成功探索，也是我国交通运输系统首次登上领衔制定国际标准的舞台。

物联网在工业领域中的应用：

智能运输

随着识别技术的发展，人们对智能化系统的要求在不断的提高。采用先进的RFID射频识别技术，对进出单位大门、危险区域的人员和车辆实现自动读卡识别。只要身上带卡就可以实现免掏卡自动识别、自动开门，把卡放车上可以自动开启道闸。同时还可以支持自动进行人数（车辆数）统计、行动轨迹跟踪和定位。物联网在日常生活中的其它应用：

安全管理

2010年5月份开始的上海世博会的门票系统将全部采用RFID技术，每张门票内都含有一颗自主知识产权“世博芯”，通过采用特定的密码算法技术，确保数据在传输过程中的安全性，外界无法对数据进行任何篡改或窃取。2010年交通运输部、发改委、财政部发布《关于促进高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见》。国家从政策层面上大力发展电子不停车收费（ETC）。到“十二五”末，全国高速公路ETC平均覆盖率将达到60%，ETC车道数达到6000条，ETC用户量达到500万个，非现金支付使用率达到40%。物联网在日常生活中的其它应用：

安全管理不停车收费系统示意图物联网在日常生活中的其它应用：

安全管理

物联网与环保设备的融合能够实现对生活环境中各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污区域安装无线传感设备，可以实时监测企业排污数据，及时发现污染源，防止突发性环境污染事故的产生。物联网在日常生活中的其它应用：

环境保护江苏省太湖流域水环境信息共享平台采用物联网传感技术理念，运用先进的虚拟实境、视频监控、通讯组网等信息化技术，覆盖流域内282家重点污染源、75个水质自动站、53个国家考核断面、21个湖体监测点位和太湖蓝藻遥感预警监测，实现流域水环境全方位、一体化监控，在太湖流域水环境管理与决策中发挥了重要的支撑作用。物联网在日常生活中的其它应用：

环境保护目录Contents国内石油行业物联网应用现状4

物联网发展历史1

物联网技术标准与体系结构2

物联网应用最新动态3物联网应用案例分析：物流上海石化物流信息系统每个托盘放置RFID标签；门口固定RFIDReader自动识别出入托盘；工作人员手持RFID读取设备；操作主要包括入库、出库、盘点和用户管理；缺乏对非计划货物的容错处理。物联网应用案例分析：巡检齐鲁石化电子巡检系统采用无源非接触RFID标签和防爆手持数据采集器，杜绝方案本身的安全隐患。手持数据采集器能够记录巡检到的标签编码和时间，并提示需作的工作。记录信息通过数据线上传至管理电脑。物联网应用案例分析：称重RFID智能称重系统利用地感线圈控制车流，同时控制RFID读卡器读取车辆信息。电子衡称重信息显示在显示屏内，并抓拍车辆图像信息。免除人工干预，自动记录数据，自动核放。物联网应用案例分析：定位中石化北京化工研究院气瓶管理系统每个气瓶一个RFID标签，并建立气瓶安全档案；通过手持RFID读卡器进行信息采集和监控；气瓶仓储场地安装固定RFID读卡器，管理气瓶进出库；通过无线路由器连接服务器和读卡器（手持+固定）。物联网应用案例分析：车辆基于RFID的运输车自动考勤技术系统远距离读卡系统对运输车辆进行数据采集；图像抓拍系统实时监控过往车辆，刷卡瞬间抓拍图片，并自动保存；管理系统实时登记和显示车辆信息。方案规划问题列举的案例均针对石化行业的一环，缺乏整体规划。忽视标准体系建设国内物联网的标准体系与应用脱钩，现有的物联网标准比较零散，存在缺失或不统一；与国际标准融合存在一定差距，技术标准话语权也相对有限；亟需加强物联网的标准与应用结合力度，形成统一的物联网标准体系。国内石油行业物联网应用现状

存在的问题安全问题主动发射信号引发的信息安全、隐私保护问题；物联网进行智能计算的主动反应控制安全等问题。充分准备和国家规划发展物联网产业必须要有足够的思想准备；物联网的“需求牵引，技术推动”的发展战略。国内石油行业物联网应用现状

存在的问题ThankYou!第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压