Контроль аварийности, Контроль коммунальных ресурсов, Управление зданием
Общее описание
В процессе производства на предприятии расходуется сырье и накапливаются отходы производства. Процесс расхода сырья и накопления отходов требует контроля для своевременного пополнения запасов и удаления отходов.
Решение Pixel Networks, построенное на базе датчиков, подключенных к IoT сети предприятия, и алгоритмов Pixel Core позволяет
● отслеживать уровень заполненности емкостей сырьем и отходами;
● вести статистику по скорости расхода и пополнения сырья, скорости заполнения, частоте вывоза отходов;
● направлять уведомления и заявки на обслуживание ответственным сотрудникам;
● получать уведомления о нестандартных ситуациях, например, расходе сырья в нерабочее время или потенциальном засоре канализационной системы отходами.
Использующееся Pixel Networks оборудование не требует сети электропитания и может быть установлено на существующую инфраструктуру предприятия без изменения ее конфигурации.
Сценарии использования
Контроль заполнения жироуловителей
При изготовлении продукции на пищевом производстве образуются жировые отходы, которые накапливаются в жироуловителях, установленных под мойками. Устройство жироуловителя предполагает регулярное удаление накопленных отходов. Так как процесс производства неравномерен, то и скорость заполнения уловителей разная в различные периоды. Без контроля уровня заполнения уловителя жиром очистка проводится с одинаковой периодичностью, что приводит к дополнительным затратам на излишне частое обслуживание и или к засорам системы водоотведения при слишком редком обслуживании.
Жироуловители установлены на специальную платформу с датчиками, определяющими вес контейнера. Показания с датчиков передаются в систему Pixel Networks, где алгоритм определяет уровень заполненности жироуловителя, выводит информацию на дашборд и отправляет сообщение ответственному сотруднику при необходимости очистить или заменить жироуловитель.
Контроль уровня муки в бункере
На складе пищевого производства мука хранится в специальных бункерах. В процессе производства происходит подача муки из бункеров в тестомесы. Для обеспечения непрерывности производства требуется своевременно пополнять уровень муки в бункере.
В верхнюю часть бункера с мукой установлен ультразвуковой дальномер, показания с которого передаются в систему Pixel Networks, где алгоритм определяет уровень заполненности бункера мукой, выводит информацию на дашборд и отправляет сообщение ответственному сотруднику при необходимости пополнить запасы.
Мониторинг
Жироуловитель установлен на платформу оснащенную четырьмя тензодатчиками, расположенными в углах платформы. Вес контейнера определяется путем суммирования веса во всех частях платформы. При замещении воды жиром вес контейнера жироуловителя уменьшается. Тензодатчики подключены к LoRaWAN логгеру, который накапливает и регулярно передает данные о весе контейнера по сети LoRaWAN на платформу PixelMonitor. На платформе заданы значения массы контейнера с водой и заполненного жиром, на основании этих данных алгоритм системы вычисляет текущий уровень заполненности контейнера жиром.
Пользователь платформы (интегратор или технолог) устанавливает значения веса жироуловителя заполненного водой и жиром. При заполнении контейнера жиром до максимального заданного уровня система инициирует отправку уведомлений пользователям.
Система настроена определять замену и перемещение контейнера, отключение воды, откачку жидкости из контейнера как ложные срабатывания и не будет отправлять уведомления или включать эти данные в отчеты.
Для автоматизации контроля остатков муки в верхнюю часть бункера установлен ультразвуковой дальномер, подключенный к LoRaWAN контроллеру. Ультразвуковой дальномер измеряет расстояние от верха бункера до поверхности муки. Данные с ультразвукового дальномера передаются через LoRaWAN модуль на платформу Pixel Networks, где система определяет уровень заполненности бункера мукой.
На платформе устанавливается уровень муки в хранилище, при котором требуется произвести пополнение бункера. При достижение этого уровня система инициирует отправку уведомлений пользователям. Также система отправит уведомление при изменении уровня муки в нерабочее время.
Система настроена определять пополнение муки в хранилище, очистку хранилища как ложные срабатывания и не будет отправлять уведомления или включать эти данные в отчеты.
Для удобства обслуживания датчики отображаются на плане предприятия в системе PixelMonitor, что позволяет оперативно получать информацию об их текущем состоянии и истории наблюдения. Литий-полимерные батареи сенсоров позволяют вести автономную работу на протяжении полутора - двух лет.
Система провижининга PixelMonitor позволяет привязывать накопленные данные к логической точке сборки, а не к конкретному логгеру, таким образом смена физического устройства для целей ремонта или замены батарей не приводит к потере консистентности собираемых данных.
Для дополнительной визуализации можно создать необходимое количество дашбордов с виджетами, отображающими уровень заполненности.
Управление
Если существующая система управления оборудованием дает возможность внешнего управления, то ее можно интегрировать с Pixel Networks и осуществлять ручное или автоматическое управление через PixelCore.
Бизнес-логика
Бизнес-логика платформы дает возможность автоматизировать сценарии отправки уведомлений и направления заказов на пополнение запасов или заявок обслуживающим компаниям.
Система анализирует поступающую от сенсоров информацию, создает статистику расхода ресурсов и скорости накопления отходов за выбранные периоды времени.
При отклонении в поведении одного из объектов наблюдения от группы таких же объектов, система может направить уведомление, содержащее необходимую информацию для проверки объекта.
При этом может быть установлено несколько уровней уведомлений (групп получателей уведомлений) о проблеме в зависимости от величины и продолжительности отклонения. Это позволяет направлять уведомление и формировать заявку на работу в соответствующую службу, например, в отдел снабжения для закупки муки или в отдел сервиса для обслуживания жироуловителя и при необходимости эскалировать проблему на более высокий уровень руководства.
Простые правила бизнес-логики создаются пользователем платформы в простом меню. Более сложные сценарии могут быть описаны в скриптах на Python. При этом основные параметры работы алгоритма могут удобным образом изменяться Администратором системы (интегратором или технологом).
Отчеты
Система PixelCore позволяет автоматически строить отчеты по наблюдениям, вести историю пополнения и очистки. На основании этих данных можно вести аналитику расхода ресурсов, частоты закупок и вызова обслуживающих компаний увеличивая эффективность.
Пользователь может просмотреть данные в системе, получить готовые отчеты в формате PDF или выгрузить данные в форматах cvs, xlsx для последующей обработки. Отчеты могут по расписанию отправляться по email установленному перечню пользователей. Помимо прочего система PixelCore позволяет осуществлять автоматический экспорт данных во внешние ERP, биллинговые или аналитические системы.
Оборудование
Pycom LOPY4
Плата разработки, которая позволяет считывать сигнал с тензодатчика и отправлять его по сети LoRaWAN. Питание от напряжения 3,3V.
https://pycom.io/product/lopy4/
Тензодатчик 50 Кг
Датчик, преобразующий величину деформации в электрический сигнал, используется для определения веса, измерения в диапазоне 0 – 50 кг. Напряжение питания - 5V.
Milesight EM500-UDL-W100
Ультразвуковой датчик, который измеряет расстояние до поверхности объекта, используется для определения уровня заполненности, измерения в диапазоне 500 – 10000 мм. Срок автономной работы от батарей 19000 mAh – 10 лет. Класс защиты - IP66
https://www.milesight-iot.com/lorawan/sensor/em500-udl/
Частная Сеть LoRaWAN
Для подключения оборудования может использовать частная сеть LoRaWAN развернутая на территории предприятия или домохозяйства.
Программное обеспечение
Эксплуата ция решения производится на базе платформы PixelCore с установкой следующих компонент:
- Сетевой сервер и бридж LoRaWAN;
- Стандартный набор драйверов LoRaWAN;
- Модуль графических интерфейсов Monitor/Dashboard;
- Модуль бизнес-логики Water Resource Control.