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LPWAN和环境监测:工业4.0中的5个用例

时间:2023-03-12 17:36:10 科技观察

在谈论工业物联网(IIoT)或工业4.0时,制造商通常会从工厂自动化的角度来解读其价值。对于许多人来说,智能工厂是下一代自动化设施,具有先进的机器人设备和增强的实时生产控制。高带宽自动化网络将在下一次工业革命中占有一席之地,但它们并不是唯一的价值创造者。工业物联网最具颠覆性的方面是它能够利用对工厂车间前所未有的洞察力来优化流程和提高生产率。而且,这些见解中的很大一部分来自工厂环境中的无线传感器。直到最近,由于传统无线解决方案的成本和复杂性,监测整个工业园区的环境状况一直令人望而却步。环境数据的规模很小,但覆盖整个设施所需的传感器数量很大。蜂窝和短程解决方案太耗电且成本太高,因此这种类型的低带宽通信无法根据所需的端点数量进行扩展。如今,低功耗广域网(LPWAN)的出现为环境监测引入了可靠且经济高效的连接。该技术最大限度地降低了收发器的复杂性和功耗,从而降低了设备成本,同时延长了电池寿命。远程和星形拓扑进一步简化了大规模、地理分散的设施中的部署。环境数据为日常运营提供了全新水平的可见性。通过将上下文信息与机器输出和参数相关联,制造商可以获得其生产的整体视图,识别瓶颈并了解导致效率低下的原因。以下是LPWAN和环境监控如何帮助提高车间生产力和安全性的5个示例。1.质量管理环境条件对许多工业过程有重大影响。例如,最佳空气湿度对于均匀染色和涂装任务以及稳定的干燥周期和化学反应至关重要。同样,在汽车制造等行业,保持良好的室温可确保精确的流体注入和3D打印组件的最佳质量。借助环境传感器网络,制造商可以监控影响生产的重要环境变量,并及时应对不利变化。2.工人安全工业工人经常面临多种危险。据国际劳工组织称,与工作相关的疾病每年给全球经济造成的损失估计达3万亿美元。监测空气质量、可燃气体、热量、噪音和辐射等工作场所环境,有助于更好地保护产业工人。结合工作人员可穿戴设备的数据,对环境数据的分析可以识别长期暴露于不利条件、过载事件和潜在的工作场所危险。这使管理人员能够做出相应的反应,以确保工人的健康、安全和生产力。3.设备维护各种工业和电子设备都可能因恶劣的环境条件而损坏。通常,室内湿度过高会导致机器结露和腐蚀,而空气过于干燥会导致摩擦和静电。同样,持续监测室温对于避免设备过热至关重要,设备过热会缩短其使用寿命并造成火灾威胁。使用物联网传感器,企业可以获得对这些关键环境因素的24/7全天候可见性,从而有效地调整加热和冷却设备。4.合规性在采矿、采石、石油和天然气等具有危险开采过程的行业,严格的环境监测是日常运营不可或缺的一部分,以最大限度地减少负面生态影响。在这种情况下,无线传感器有助于自动执行监控任务并提供24/7全天候可见性以确保合规性。具体来说,他们可以报告地下水质量,以便及早发现酸性物质排放并防止广泛污染。另一个例子是,他们可以在爆炸期间和之后测量地面振动、空气质量和压力,以评估其对附近居民的影响并改进未来的设计。5.能源管理能源成本是工业和商业设施中最高的运营开支之一。尽管开销很大,但统计数据显示高达30%的能源使用被浪费了。随着公司不断寻求降低能源成本,物联网传感器提供了一种经济实惠的方式来改进HVAC系统以提高效率。设施经理可以利用来自物联网传感器的微分区室内气候数据,根据需要调整供暖和制冷,而无需集中HVAC设置。这样的系统有助于避免HVAC过度使用,同时优化居住者的舒适度。工业物联网的力量远远超出了工厂自动化所能描述的范围。由于环境条件对运营效率、安全性和可持续性有重大影响,工业物联网将释放这种洞察力并创造无数机会来改善您的业务。