食品加工企業(yè)設備遠程運維的基礎架構與技術(shù)實(shí)現
發(fā)布日期:
2024-11-28

在食品加工行業(yè),設備的穩定運行對于保障產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及企業(yè)的經(jīng)濟效益至關(guān)重要。隨著(zhù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,設備遠程運維成為了食品加工企業(yè)提升競爭力、優(yōu)化生產(chǎn)管理的關(guān)鍵手段。通過(guò)遠程運維,企業(yè)能夠實(shí)時(shí)監控設備狀態(tài)、預測故障、及時(shí)響應并進(jìn)行遠程維護,從而減少設備停機時(shí)間、降低運維成本,并確保生產(chǎn)過(guò)程的連續性和可靠性。

食品加工企業(yè)設備遠程運維的基礎架構與技術(shù)實(shí)現

(一)設備連接與數據采集

1、傳感器部署

在食品加工設備上部署各類(lèi)傳感器,如溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、振動(dòng)傳感器等。以烘焙設備為例,溫度傳感器可精確監測烤箱內的溫度,確保烘焙過(guò)程符合工藝要求。這些傳感器能夠采集設備運行過(guò)程中的關(guān)鍵參數,并將其轉換為電信號或數字信號。

對于液體處理設備,如飲料灌裝機,流量傳感器可實(shí)時(shí)監測液體的流量,壓力傳感器監控管道內的壓力,以保證灌裝的準確性和穩定性。

2、數據傳輸方式

采用有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)相結合的傳輸方式。在工廠(chǎng)內部,對于一些固定位置且對數據傳輸穩定性要求極高的設備,如大型食品加工生產(chǎn)線(xiàn)的核心設備,可利用有線(xiàn)以太網(wǎng)連接,確保高速、穩定的數據傳輸。

對于一些移動(dòng)設備或分布較為分散的輔助設備,如倉庫中的叉車(chē)、小型包裝設備等,則采用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),如 Wi-Fi、4G或工業(yè)專(zhuān)用的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)。這些無(wú)線(xiàn)技術(shù)能夠在保證一定數據傳輸速率的同時(shí),降低設備連接成本和功耗。

3、數據采集頻率

根據設備的運行特性和數據的重要性確定采集頻率。例如,對于制冷設備,其溫度數據可能需要每幾分鐘采集一次,以確保溫度始終處于食品保鮮所需的合適范圍。而對于一些高速運轉且故障風(fēng)險較高的設備,如食品切片機的振動(dòng)數據,可能需要每秒采集多次,以便及時(shí)捕捉異常振動(dòng)信號,預防設備故障。

(二)數據處理與存儲

1、邊緣計算

在靠近設備端設置邊緣計算節點(diǎn),如TDE工業(yè)網(wǎng)關(guān)。這些邊緣計算設備能夠對采集到的原始數據進(jìn)行初步處理,例如過(guò)濾掉噪聲數據、進(jìn)行數據壓縮以及簡(jiǎn)單的數據分析,如計算設備的實(shí)時(shí)運行效率、能耗指標等。以食品加工中的研磨設備為例,工業(yè)網(wǎng)關(guān)可根據振動(dòng)傳感器數據實(shí)時(shí)判斷研磨輪的磨損情況,并將初步分析結果與原始數據一起上傳到云端。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)還能夠在網(wǎng)絡(luò )中斷等情況下,暫時(shí)存儲數據,并在網(wǎng)絡(luò )恢復后自動(dòng)將數據上傳,確保數據的完整性。

2、云端存儲與管理

經(jīng)過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)處理后的數據被上傳到云端服務(wù)器。云端采用分布式存儲架構,對海量的設備數據進(jìn)行存儲。

數據在云端按照設備類(lèi)型、工廠(chǎng)區域、時(shí)間序列等多維度進(jìn)行分類(lèi)管理,以便于后續的數據查詢(xún)、分析和挖掘。例如,食品加工企業(yè)可以方便地查詢(xún)某一特定生產(chǎn)線(xiàn)在過(guò)去一個(gè)月內的設備運行數據,分析設備性能的變化趨勢。

食品加工企業(yè)設備遠程運維的基礎架構與技術(shù)實(shí)現

(三)遠程監控與可視化

1、監控平臺搭建

依托數網(wǎng)星平臺基座開(kāi)發(fā)的設備遠程監控平臺,該平臺基于 Web 技術(shù)或移動(dòng)應用程序(APP),使企業(yè)管理人員、運維工程師等能夠隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)設備運行數據。監控平臺采用直觀(guān)的圖形化界面,如儀表盤(pán)、趨勢圖、報警列表等,展示設備的關(guān)鍵參數、運行狀態(tài)和歷史數據。

以乳制品加工企業(yè)為例,監控平臺可實(shí)時(shí)顯示牛奶殺菌設備的溫度、壓力曲線(xiàn),以及設備的啟停狀態(tài)、故障報警信息等。運維人員通過(guò)手機 APP 就能快速了解設備情況,即使不在工廠(chǎng)現場(chǎng)也能及時(shí)做出響應。

2、報警與預警機制

在監控平臺中設置智能報警與預警系統。根據設備的正常運行范圍和歷史數據,設定閾值。當設備參數超出閾值時(shí),系統自動(dòng)觸發(fā)報警,并通過(guò)多種方式通知相關(guān)人員,如短信、郵件、APP 推送等。

例如,對于油炸食品加工設備,如果油溫過(guò)高超過(guò)設定的安全閾值,系統立即發(fā)出報警,提醒運維人員采取降溫措施,防止火災隱患或食品質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí),預警系統還能夠基于數據分析預測設備可能出現的故障,如根據某食品包裝機的電機電流波動(dòng)趨勢,提前預警電機可能存在的故障風(fēng)險,以便企業(yè)提前安排維護計劃,避免突發(fā)故障導致的生產(chǎn)中斷。

食品加工企業(yè)的設備遠程運維是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品行業(yè)的重要應用領(lǐng)域。通過(guò)構建完善的基礎架構、實(shí)現核心功能、應對各種挑戰,食品加工企業(yè)能夠實(shí)現設備的智能化管理,提升生產(chǎn)效率、降低成本、保障食品質(zhì)量安全,從而在激烈的市場(chǎng)競爭中取得優(yōu)勢。

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