SCHIELE“智慧工業(yè)”——各類工業(yè)行業(yè)設計的智能化全面解決方案
“智慧工業(yè)”基本概念
SCHIELE“智慧工業(yè)”系統(tǒng)是專為中國大陸各類工業(yè)行業(yè)設計的智能化全面解決方案，該方案構(gòu)建了一個統(tǒng)一的工業(yè)安全防范管理、智能化管理和整體服務平臺。
中國大陸工業(yè)的發(fā)展特點與歐洲和北美地區(qū)相比，工業(yè)自動化程度相對比較低，智能化管理基本空白。對于工業(yè)自動化程度相對比較高的傳統(tǒng)行業(yè)，SCHIELE“智慧工業(yè)”系統(tǒng)應用的主要目的是人身安全、設備安全、環(huán)境安全、節(jié)約能源、工業(yè)現(xiàn)場的操作過程控制、以及智慧辦公等，并可根據(jù)需要，與現(xiàn)有工業(yè)自動化系統(tǒng)進行對接；對于工業(yè)自動化程度相對比較低的傳統(tǒng)行業(yè)，SCHIELE“智慧工業(yè)”系統(tǒng)應用，除了完成人身安全、設備安全、環(huán)境安全、節(jié)約能源、工業(yè)現(xiàn)場的操作過程控制的目的外、將同步實現(xiàn)工藝流程的自動化。
目前部分工業(yè)企業(yè)已經(jīng)建立外圍安全防范系統(tǒng)以及相關(guān)環(huán)節(jié)的智能化控制手段，但絕大多數(shù)工業(yè)的智能化系統(tǒng)是由若干個可實現(xiàn)單項功能的小系統(tǒng)組合而成，是相互獨立的信息孤島，并不是一個完整的工業(yè)智能化系統(tǒng)，遠遠不能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場對安全和智能化程度的實際需求。
“智慧工業(yè)”系統(tǒng)以SCHIELE專有技術(shù)IGnet為核心，以數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)，無需再通過網(wǎng)絡系統(tǒng)集成、應用系統(tǒng)集成將各子系統(tǒng)集成為一個的整體系統(tǒng)，而是直接構(gòu)建一個統(tǒng)一完整的智能系統(tǒng)。通過各功能模塊間的數(shù)據(jù)共享和互操作，實現(xiàn)“信息孤島”一體化，功能互動多面化。其中視頻數(shù)據(jù)全部儲存到本地或云端數(shù)字視頻存儲中心統(tǒng)一管理。
“智慧工業(yè)”系統(tǒng)各功能模塊可以相對獨立運行，或由中央管理平臺協(xié)調(diào)運行。中央管理平臺設有24小時值守工作站和具有數(shù)據(jù)查詢、處理能力的客戶端工作站。
“智慧工業(yè)”系統(tǒng)特性
兼容歐洲及其它國際標準的智能建筑系統(tǒng)通信協(xié)議IGnet，約定了規(guī)?；ㄖ褐羞h程通信、遠程控制、數(shù)據(jù)交換、聲音及圖像傳輸?shù)认嚓P(guān)信息傳輸?shù)膮f(xié)議。可滿足特大規(guī)?；ㄖ焊咂焚|(zhì)傳輸?shù)膽眯枨?。因此可以解決中國大型工業(yè)智能化的一體化技術(shù)難題。
“智慧工業(yè)”系統(tǒng)具有許多鮮明特色，其中最有特色的六大特性為：
1、以局域互聯(lián)網(wǎng)為基本網(wǎng)絡架構(gòu)，以總線或無線或電力線載波為擴展架構(gòu)，兼容KNX、Modbus、BACnet等現(xiàn)行協(xié)議，具有良好的兼容性。
在工業(yè)企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已得到普遍應用的的背景下，這一技術(shù)特點對構(gòu)建“智慧工業(yè)”將具有重要意義。
2、IGnet協(xié)議是SCHIELE的核心技術(shù)，可打通從底層硬件到云端的全程通信。
這一特點使得“智慧工業(yè)”這一概念可以工業(yè)智慧網(wǎng)絡不再局限于單個工廠，可以便捷地擴展到一個大的地理范圍，讓工廠與所在地區(qū)的社會職能部門或其它工廠實現(xiàn)互聯(lián)互通。
3、摒棄子系統(tǒng)拼接技術(shù)，構(gòu)建一體化的單系統(tǒng)架構(gòu)。
這一技術(shù)特點使得大型智能化系統(tǒng)不必再著重于單個子系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，而是立足于目標區(qū)域內(nèi)多功能的建設，大大簡化了網(wǎng)絡系統(tǒng)架構(gòu)。
4、運用普適計算技術(shù)，實現(xiàn)智能系統(tǒng)智慧化；
全方位運用普適計算技術(shù)，使得各種智能化模塊具有相對獨立運行的特點，使得互聯(lián)互通更加快捷和深入，使得系統(tǒng)可以成長為“學習型”、“思想型”的智慧化系統(tǒng)。
5、運用分布式技術(shù)，提高組網(wǎng)便利性及系統(tǒng)穩(wěn)定性。
分布式技術(shù)的應用，使得實現(xiàn)微小目標區(qū)域內(nèi)的多功能智能化目的成為可能，同時兼顧到構(gòu)成大網(wǎng)絡的需要，并且微小目標區(qū)域內(nèi)的智能化功能運行不依賴于中央處理平臺，從而使得大型網(wǎng)絡組網(wǎng)更加便利，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。
6、標準化通信協(xié)議，標準系統(tǒng)良好的擴展性。
“智慧工業(yè)”系統(tǒng)方案的實現(xiàn)主要取決于本系統(tǒng)良好的擴展能力，統(tǒng)一的標準化通信協(xié)議為系統(tǒng)擴展創(chuàng)造了基本條件。無論是基本架構(gòu)，或者擴展架構(gòu)，或者功能模塊，都可以在后期有需求時進行擴充和升級，使得“智慧工業(yè)”成為可生長的智慧系統(tǒng)。
“智慧工業(yè)”中央管理平臺
“智慧工業(yè)”中央管理平臺是基于空間可視化、智能化和集成管理自動化為核心技術(shù)支撐，實現(xiàn)對工業(yè)智能化各功能模塊進行統(tǒng)一的監(jiān)測、控制和管理；實現(xiàn)跨區(qū)域的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)互操作、功能聯(lián)動和遠程監(jiān)控；為工業(yè)、樓宇智能化系統(tǒng)集成監(jiān)控、管理、服務提供強有力的工具。
中央管理平臺以工業(yè)智能化集成應用為核心功能，數(shù)據(jù)的共享和互操作通過OPC、ODBC和中間件等接口在管理層實現(xiàn)，為用戶提供了一個統(tǒng)一的集成管理操作平臺。
系統(tǒng)基于用戶服務、業(yè)務管理、數(shù)據(jù)服務三層構(gòu)架，用統(tǒng)一的通信協(xié)議、相同的環(huán)境和統(tǒng)一的操作軟件進行集中管理。應用系統(tǒng)采用面向空間、面向?qū)ο?、面向用戶的組件設計，通過操作系統(tǒng)中間件，應用程序可方便地嵌入系統(tǒng)中。
系統(tǒng)平臺基于B/S與C/S結(jié)合的框架結(jié)構(gòu)，強大的GIS工業(yè)圖形化導航，快速進入需要的管理層面，查詢所有智能化系統(tǒng)的空間布局和屬性狀態(tài)?；谥醒牍芾砥脚_上獲取的各種管理信息，由管理平臺統(tǒng)一組織，統(tǒng)一處理。整個管理平臺是一個具有監(jiān)視、控制、管理一體化功能的強大的綜合信息管理系統(tǒng)。
“智慧工業(yè)”系統(tǒng)功能
以中央管理平臺為樞紐的“智慧工業(yè)”系統(tǒng)，以其系統(tǒng)所擁有的強大技術(shù)優(yōu)勢，可為中國大陸地區(qū)的工業(yè)企業(yè)提供多方位的高級智能化服務。
A. 構(gòu)建高級智能安全體系
一體化的“智慧工業(yè)”系統(tǒng)可以提供以下的重要的安全防范功能：
1人身安全
對所有工作區(qū)域，根據(jù)危險性、重要性、必要性等進行分類，對所有人員根據(jù)工作需要進行嚴格的出入授權(quán)設置，并實施嚴格的門禁管控，避免非專業(yè)人員出現(xiàn)在不必要的區(qū)域，減少人身安全事故的發(fā)生。
所有重要區(qū)域的人員進出記錄，即時人員數(shù)量、姓名都能夠隨時查詢。一旦遇到緊急情況，可迅速啟動應急預案，實施快速準確的疏散和救援。
以可控、可聞、可視的通信方式，作為人身安全管理的主要措施。
2設備安全
從工業(yè)自動化系統(tǒng)獲取實時工作狀態(tài)監(jiān)測，根據(jù)設備特性和歷史運行經(jīng)驗，進行設備工作狀態(tài)分析預測，若有潛在隱患，做出預警判斷，實時傳送至運行管理中心，根據(jù)多種處理預案進行處理，防患于未然。
應用圖像分析技術(shù)，監(jiān)視重要設備運行數(shù)據(jù)、指示燈等運行狀況，作為獨立的監(jiān)控手段，提高設備運行的安全性。
3環(huán)境安全
通過視頻監(jiān)控、紅外氣體等各類感應探測、電子巡更等技術(shù)手段，提高工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的安全性。
1）視頻監(jiān)視記錄
以視頻方式監(jiān)視工業(yè)現(xiàn)場、其它公共部分，包括道路、辦公場所、倉庫、停車場等，并且實現(xiàn)和其他系統(tǒng)的聯(lián)動。當其他安防設備報警時，自動把相近的監(jiān)視設備的圖像切換到監(jiān)控主屏幕。重點布控區(qū)域?qū)崿F(xiàn)移動目標自動跟蹤功能。
2）安全報警
以紅外、氣體、特別是有毒有害氣體、溫度、濕度、照度等各類感應探測設備為主，發(fā)現(xiàn)非安全因素并進行預警或報警，還可以聯(lián)動各種聲光設備，顯示設備、應急設施、消防設施。
3）消防報警聯(lián)動
發(fā)生消防報警警示信號時，可以自動聯(lián)動相應位置的監(jiān)控攝像機；消防報警與車輛管理聯(lián)動，可實現(xiàn)有消防報警時車輛的無阻通行；消防報警與巡更系統(tǒng)聯(lián)動，可實現(xiàn)有消防報警時顯示最近的巡更人員位置。
4）治安巡邏評估
嚴謹并可靈活應用的治安巡邏管理措施，圖形化顯示巡更員巡更線路軌跡及到達每個巡更點的時間。系統(tǒng)可自動生成分類記錄報表并打印，對脫崗、被盜、失職進行分析。
5）周界安全檢視
當設在工廠周界的防非法攀越報警裝置被觸發(fā)時，集成平臺彈出報警的圖形界面和相應區(qū)域的攝像視頻，顯示處理預案及離出事地點最近的保安人員的位置。
6）車輛安全停泊
系統(tǒng)采用車輛視頻監(jiān)視、駕駛員圖像對比，感應卡遠距離身份自動識別等技術(shù)，實現(xiàn)車輛高效率的高安全性的出入及停泊。實時數(shù)據(jù)集成到中央管理平臺進行管理，可對歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和查詢。
7）訪客視頻確認
訪客到來，門崗值班人員可呼叫被訪人員進行視頻確認后才予以放行，減少意外發(fā)生。并可以進行訪客圖像存儲記錄，便于建檔查詢。
以被訪人員信息為準，聯(lián)動門禁通道，約束訪客行動路線。
B.構(gòu)建高效智能節(jié)能體系
照明、空調(diào)、通風、給排水是工業(yè)企業(yè)能源消耗的主要因素，特別是工業(yè)照明耗電量已占全國電力總消耗的13%。如何有效解決工業(yè)能耗，已成為當今國內(nèi)節(jié)能減排的重要議題。
造成能源浪費的一個主要原因是管理不便：設備多、分布廣，操作不便，無法隨時查看各個設備運行情況、準確管理能耗設備，大量不必要的使用造成能源浪費、設備發(fā)生故障無法及時檢查處理等。
智能控制是解決這一問題的重要手段。通過物聯(lián)技術(shù)、將能耗設備互聯(lián)起來，采用各類智能控制方式進行控制和調(diào)節(jié)，以達到減少浪費、節(jié)約能源的目的。
可采用的智能控制方式有：就地控制、情景控制、系統(tǒng)控制、遠程控制、手持終端控制、手機控制、時鐘控制、照度控制和感應控制等......。應用舉例如下：
1.智能開關(guān)可按照日常習慣進行就地控制。根據(jù)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控制面板、SCHIELE情景面板、SCHIELE觸摸屏或等多種方式。
3.可按照工作情景的需要預設哪個區(qū)域或哪幾個照明燈應該亮或是滅，或者照度多少，空調(diào)是開還是關(guān)，或者溫度多少，等等。比如某班組加班，某兩個班組加班，全車間加班，某班組下班，全車間下班等等。根據(jù)當時工作情景， 一鍵操作，即可達到目的。或通過指紋識別、人臉識別自動判斷、自動控制。
4.系統(tǒng)軟件可以進行實時控制，將照明、空調(diào)等系統(tǒng)的狀況用圖形模擬顯示在監(jiān)視器上，操作者可在屏幕上觀察到設備的實際開關(guān)狀態(tài)，并可通過鼠標點擊燈具圖形來控制各個回路。
5.在軟件菜單可以選擇想要的情景，只需點擊需要的情景，系統(tǒng)便會自動執(zhí)行。所有情景可以自定義，可增減和修改。
6.根據(jù)季節(jié)、作息時間、照度溫度的變化編制好時間控制程序，回路自動按程序開關(guān)。
也可設置每天的某個時間、每個星期的某幾天、周末時間、每個月的某個時間，甚至每一年的某個時間段的時間事件。
7.遠程控制終端可以設置在局域網(wǎng)內(nèi)部或外部，可以通過網(wǎng)絡進行遠程控制；
8.操作人員可以是車間主管，調(diào)度員，工廠領(lǐng)導，動力主管，廠區(qū)物業(yè)等。根據(jù)權(quán)限可以進行不同操作。
9.手持控制終端一般在車間現(xiàn)場使用，可以由安全生產(chǎn)管理員或其他責任人操作使用，現(xiàn)場需具有WIFI環(huán)境；
手持終端觸摸界面可以進行單個照明燈或空調(diào)或廣播控制，也可進行各種工作情景控制。
10.經(jīng)過授權(quán)的值班人員，普通手機植入專用軟件后，可以在車間現(xiàn)場使用，現(xiàn)場需具有WIFI環(huán)境；
手機也可以進行單個照明燈或空調(diào)或廣播控制，也可進行各種工作情景控制。
11.陰天室外自然光照度低，根據(jù)室外照度，調(diào)節(jié)室內(nèi)照明系統(tǒng)，以創(chuàng)造舒適的照明環(huán)境；
晴天室外自然光照度高，根據(jù)室外照度，調(diào)節(jié)燈光強度或者關(guān)閉照明燈光路數(shù)，節(jié)約能源。
節(jié)假日，公司舉行一些活動，可以根據(jù)活動需求，選擇合適的照度，營造想要的活動氣氛。
12.通過一些感應設備，例如人體紅外感應器、人體動態(tài)感應器、照度感應器等來對照明、空調(diào)等系統(tǒng)進行控制。
13.廠區(qū)路燈可以獨立控制，也可以就近與有關(guān)車間聯(lián)動管理，根據(jù)車間加班情況自動開關(guān)。
14.工廠可集中在線巡視所有能耗設備工作狀態(tài)，并可進行統(tǒng)一管理；減少照明、空調(diào)等設備不必要的工作時間，提高照明設備壽命；
15.管理制度程序化,按需自動管理各種照明設備,達到最佳使用效果；減少設備不必要的工作時間，提高設備使用壽命；減少不必要的浪費,達到最佳節(jié)能效果。
C.構(gòu)建嚴謹智能管理體系
工廠管理的嚴謹性涉及到安全、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、工廠整體運營效率等方方面面。在管理規(guī)范的基礎(chǔ)上實行智能化程序管理，將會最大可能地提高嚴謹性。
1.現(xiàn)場操作管控
現(xiàn)場操作的管控對于杜絕安全事故、保證產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，可采取以下智能管控措施：
1）專有區(qū)域管控：只有被授權(quán)開放的區(qū)域才能在指定時間開放；
2）專有人員管控：只有被授權(quán)身份的人員才能在指定時間通行或在崗；
3）專有路線管控：根據(jù)作業(yè)目標指定并且是僅有的通行路線；
4）專有目標管控：根據(jù)作業(yè)計劃指定并且是專門的工作目標；
5）專有流程管控：根據(jù)作業(yè)標準指定并且是僅有的工作流程；
6）多種管控措施交叉并行運用，可徹底解決現(xiàn)場操作的管控難題。
2.機電設備運行管理
電梯，中央空調(diào)、通風，給排水、公共照明、景觀噴泉，綠化灌溉，配電柜等公用機電設備的監(jiān)視，監(jiān)控和自動化運行管理。提供圖形的管理界面和設備工作狀態(tài)指示，在設備故障時，產(chǎn)生警告，并提供故障處理預案。
3.物流管理
智慧物流是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的一項基本需求，物流的識別、存儲、出入庫、運輸監(jiān)控等全過程的自動化，物聯(lián)技術(shù)的應用已經(jīng)可以很好地解決這一問題。
4.辦公及信息管理
智慧辦公也是工業(yè)企業(yè)必須的一個發(fā)展趨勢，安全、節(jié)能、便捷高效、舒適健康都是智慧辦公將帶給企業(yè)及員工的“智慧福利”。辦公設備及辦公環(huán)境的機電設備工作在同一個網(wǎng)絡中，根據(jù)工作流程的需要自動工作。
會議室智能化、音視頻服務也是智慧辦公的重要內(nèi)容。
電表、自來水表、凈水表、再生水表、熱水表、天然氣/煤氣表、采暖表等多表自動集成抄收，聯(lián)動控制，是智慧物業(yè)的主要幫手。
像門禁考勤、資料借閱、職工用餐、內(nèi)部消費、車輛出入等職工日常需要可通過一卡通或生物識別技術(shù)實現(xiàn)全自動化的流程，并與企業(yè)信息系統(tǒng)進行管理，提高整體管理的智能化程度。
D.實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與互操作
系統(tǒng)建立一個基于Intranet開放的工作平臺，采集、存儲各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立對應系統(tǒng)的服務程序，接受系統(tǒng)內(nèi)所有授權(quán)用戶的服務請求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與互操作?；贗ntranet網(wǎng)絡環(huán)境下的分布式B/S和C/S混合體系結(jié)構(gòu)使集成信息系統(tǒng)充分發(fā)揮其強大的功能。系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)的多個子系統(tǒng)集成運行的方式，在同一個系統(tǒng)中運行，無論信息點和受控點是否在一個區(qū)域內(nèi)都可以建立聯(lián)動關(guān)系，而這種跨區(qū)域的控制流程，大大提高了工業(yè)智能化系統(tǒng)的自動化程度。
數(shù)據(jù)存貯采用分布式存儲方式，設置有值守工作站的系統(tǒng)要求值守工作站和中心服務器的數(shù)據(jù)保持同步，未設置值守工作站的系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在中心服務器，所有視頻流媒體數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲到視頻記錄中心。
E. 實現(xiàn)高安全性工業(yè)智能化運行模式
通過在系統(tǒng)中分設工作站的方式，來提高系統(tǒng)運行效率，并通過將重要性較高的物業(yè)管理功能需求設立為值守工作站，提高工業(yè)智能化運行管理的安全可靠性。值守工作站專注于值守系統(tǒng)的24小時全天候運行，在保障工業(yè)安全的同時，也可使運行管理部門能在盡可能快的時間內(nèi)處理工業(yè)企業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的各種問題。
F.實現(xiàn)多層次多方位工業(yè)智能化運行管理
通過在系統(tǒng)中分設客戶端工作站，實現(xiàn)工業(yè)智能化系統(tǒng)及運行狀況的多層次多方位管理?？蛻舳斯ぷ髡居糜诜侵凳叵到y(tǒng)進行日常的數(shù)據(jù)的采集、傳遞、處理、查詢等操作，并可作為值守工作站的在線式熱冗余備份系統(tǒng)運行。根據(jù)被授權(quán)人權(quán)限不同，使用者可以是運行維護人員、電氣工程師、運行管理人員、企業(yè)高管等相關(guān)人員。
E.實現(xiàn)工業(yè)集團全球化智能管理
整個系統(tǒng)基于Web平臺，可在任何Internet網(wǎng)絡所及的地方進行聯(lián)網(wǎng)，具有遠程多系統(tǒng)組網(wǎng)運行功能。同一個工業(yè)集團公司，通過Internet可以將處于不同城市甚至不同國家的多個工業(yè)企業(yè)的智能化管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一組網(wǎng)運行，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。