工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)IPES
工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺IPES（ Industry Production Engineering Smart System ）是一套以工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以提高生產(chǎn)管理水平為目標，集生產(chǎn)監(jiān)控、工況診斷、優(yōu)化設(shè)計、智能控制、設(shè)備管理、生產(chǎn)運維、指標評價（KQI）、數(shù)據(jù)挖掘等功能的一體化閉環(huán)系統(tǒng)，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的安全、高效、節(jié)能、環(huán)保。
一、系統(tǒng)架構(gòu)
該系統(tǒng)平臺為三層架構(gòu)，即感知執(zhí)行層、數(shù)據(jù)傳輸層和智能應(yīng)用層。如圖1所示。
圖1智能平臺IPES的系統(tǒng)架構(gòu)
感知執(zhí)行層是指工業(yè)生產(chǎn)中的各類儀器儀表和執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)各類工業(yè)生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)信息的采集和控制。
數(shù)據(jù)傳輸層是指將前端采集到的數(shù)據(jù)傳輸至后端平臺的傳輸方式，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，結(jié)合無線通訊的技術(shù)水平，采用無線傳感網(wǎng)、專網(wǎng)和公網(wǎng)無線技術(shù)（融合WSN、McWill、WiMAX、WiFi、3G、GPRS、CDMA、衛(wèi)星等無線傳輸技術(shù)）組成無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來進行工業(yè)生產(chǎn)工況和物聯(lián)設(shè)備自身工況數(shù)據(jù)的傳輸。
智能應(yīng)用層指系統(tǒng)平臺的上層應(yīng)用，將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶或處理用戶輸入的應(yīng)用程序或系統(tǒng)一部分。它通過輸入向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)，然后以一定的格式顯示結(jié)果。同時應(yīng)用層接收傳輸層上傳的數(shù)據(jù)，利用工業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)挖掘方法進行生產(chǎn)統(tǒng)計分析、參數(shù)優(yōu)化，智能控制、綜合決策等。
二、工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺IPES的功能模塊
工業(yè)生產(chǎn)過程智能IPES系統(tǒng)平臺包含生產(chǎn)監(jiān)控、遠程計量、運行管理、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理、工況診斷、預(yù)警報警、任務(wù)管理、生產(chǎn)運維、指標評價（KQI）、數(shù)據(jù)挖掘等主要模塊。
生產(chǎn)監(jiān)控：可實時監(jiān)控和掌握工業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)運行狀態(tài)，具有工業(yè)生產(chǎn)的工況采集、監(jiān)控及統(tǒng)計分析報表等功能，可對超限報警、工況報警、預(yù)測報警等異常報警信息進行主動推送，讓用戶對所關(guān)注的報警信息及時進行處理，保障生產(chǎn)安全。
遠程計量：根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實時采集數(shù)據(jù)等動靜態(tài)數(shù)據(jù)，針對不同工業(yè)生產(chǎn)情況采用與之相適應(yīng)的計量模型，實現(xiàn)快速準確的工業(yè)需求計量；同時也能對工業(yè)生產(chǎn)用能情況進行計量，及時掌握產(chǎn)量和能耗狀況。
運行管理：將生產(chǎn)運行過程中需記錄的生產(chǎn)設(shè)備、介質(zhì)、儀表、操作等信息進行電子化，并實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的分類、匯總、計算、導(dǎo)出等操作，規(guī)范生產(chǎn)運行和故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，提高數(shù)據(jù)共享程度；制定和形成了一套充分滿足企業(yè)管理的統(tǒng)計分析及報表；為指導(dǎo)生產(chǎn)工藝管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
設(shè)備管理：包括生產(chǎn)設(shè)備管理和物聯(lián)設(shè)備管理。生產(chǎn)設(shè)備管理主要是油氣生產(chǎn)設(shè)備全生命周期服役管理，即設(shè)計、安裝、使用、維護、調(diào)配、維修、報廢管理；物聯(lián)設(shè)備管理是在線組態(tài)、狀態(tài)監(jiān)測及診斷、基本校驗管理、快速回路檢查、報警監(jiān)視、安全操作管理、OPC開發(fā)、記錄審查等。
資產(chǎn)管理：包括供應(yīng)商管理、設(shè)備臺賬、設(shè)備檔案、設(shè)備維修、設(shè)備報廢、設(shè)備技術(shù)狀況、設(shè)備調(diào)撥、查詢管理、設(shè)備數(shù)據(jù)導(dǎo)入、系統(tǒng)管理組成。此管理系統(tǒng)覆蓋經(jīng)營管理部門對固定資產(chǎn)的管理，將管理流程體系完全網(wǎng)絡(luò)化、流程化。對設(shè)備進行綜合管理，達到全面規(guī)劃、合理配置、優(yōu)先選購、正常使用、安全運行、適時改造和更新。
工況診斷：根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程中的實時采集數(shù)據(jù)和生產(chǎn)分析數(shù)據(jù)，采用先進的診斷理論和方法，如以質(zhì)量守恒、水平衡、熱平衡、pH值平衡、能效分析等原理出發(fā)，結(jié)合行業(yè)工藝單元，建立診斷模型，分析生產(chǎn)工況和故障。實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中工況故障的及時準確診斷，避免或降低生產(chǎn)事故損失。
任務(wù)管理：按照生產(chǎn)運維類型或報警類型自動生成工單，工單生成之后按設(shè)定的工單流程逐級流轉(zhuǎn)，當(dāng)現(xiàn)場工作人員按調(diào)度人員制定的工單要求完成任務(wù)，最終形成整張工單的反饋報告回轉(zhuǎn)給調(diào)度人員，以便調(diào)度人員安排后續(xù)工作。
生產(chǎn)運維：包括系統(tǒng)管理、報警管理、任務(wù)管理、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理、巡檢管理、成本管理、人員管理、績效考核等功能。提高運維質(zhì)量及效率，降低運維成本。對設(shè)備進行巡更巡檢；通過工況診斷和設(shè)備故障預(yù)警實時形成運維任務(wù)；對安裝、維修、巡檢、緊急事項等任務(wù)進行管理，形成遠程會診與指揮調(diào)度；資產(chǎn)設(shè)備的庫存管理、使用狀況評估，實現(xiàn)資產(chǎn)采購、調(diào)撥等智能化運營；通過調(diào)度記錄和運維人員管理記錄，對運維人員的工作業(yè)績進行量化考核；對運維成本進行核算、分析、評價。
指標評價（KQI）：通過建立全面、準確反映出工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量、安全、環(huán)保、管理等關(guān)鍵指標 KQI 體系，運用模糊綜合評價、灰色關(guān)聯(lián)、層次分析、對標等評價方法，實時對油氣生產(chǎn)綜合運行狀態(tài)進行分析和評價；可以全面展示工業(yè)生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)特征、關(guān)鍵指標、生產(chǎn)趨勢等，并基于KQI指標進行輔助決策，為企業(yè)提升管理效率和降本增效提供有力支持。
數(shù)據(jù)挖掘：針對IPES系統(tǒng)中所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)、平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)），應(yīng)用報警、預(yù)警、優(yōu)化的數(shù)據(jù)驅(qū)動模式，發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的變化規(guī)律，實現(xiàn)挖掘目標：指標整體分析，發(fā)現(xiàn)異常情況；關(guān)鍵指標之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析；預(yù)測工業(yè)生產(chǎn)指標變化趨勢，實現(xiàn)預(yù)警；預(yù)測工藝流程的安全性和工況效率指標等，有效指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備安全、故障診斷、工藝挖潛和節(jié)能降耗
三、工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺IPES的特點
開放性：該平臺盡量避免采用專有技術(shù)，從而使本系統(tǒng)中的軟、硬件平臺具有充分的開放性。
先進性：該平臺中的軟、硬件平臺建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)以及系統(tǒng)的維護管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，采用先進技術(shù)的同時又是市場相對成熟的產(chǎn)品，以滿足用戶現(xiàn)時和未來的發(fā)展需求。
適用性：該平臺可適用于油田、水泥、污水、物業(yè)、煤礦等各個工業(yè)生產(chǎn)過程。針對特定的行業(yè)時，只需進行個性化的配置。
全生命周期性管理：完善的設(shè)備運維系統(tǒng)，使生產(chǎn)和物聯(lián)設(shè)備的全生命周期跟蹤和管理得以實現(xiàn)。
多技術(shù)運用：該系統(tǒng)主要運用了計算機技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等。
豐富的挖掘方法：針對工業(yè)生產(chǎn)的整個過程，運用多種挖掘算法，如系統(tǒng)聚類、因素分析、回歸分析、灰色關(guān)聯(lián)、故障樹法等，對采集的海量數(shù)據(jù)進行分析，找尋蘊藏在數(shù)據(jù)背后的生產(chǎn)規(guī)律，為后期生產(chǎn)措施的調(diào)整提供指導(dǎo)。
擴展性：該平臺中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計都遵循可擴充的原則，以實現(xiàn)隨著生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的發(fā)展而擴展。設(shè)計本系統(tǒng)時充分考慮了未來發(fā)展的需求及系統(tǒng)的擴充和升級能力。選用的技術(shù)和設(shè)備均具有很強的可擴展性，既滿足了現(xiàn)有的需求又滿足了系統(tǒng)投資的長期效應(yīng)以及系統(tǒng)功能不斷擴展的需要。
四、典型行業(yè)應(yīng)用案例
2、污水處理解決方案
3、能源管理解決方案
5、森林防火解決方案
7、智能大棚解決方案
8、智能工廠解決方案
