基于物聯(lián)網(wǎng)的鍋爐能效測試集成系統(tǒng)的研發(fā)

張文華

（新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 8 3 0 0 1 1）

基于物聯(lián)網(wǎng)的鍋爐能效測試集成系統(tǒng)的研發(fā)

張文華

（新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 8 3 0 0 1 1）

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)主要體現(xiàn)，其把不同事物進(jìn)行整合，建立緊密聯(lián)系性，促進(jìn)整體發(fā)展。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動中，鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合發(fā)展，增加了鍋爐能效監(jiān)測活動的準(zhǔn)確性，降低了人力和財力支出，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。本文主要對物聯(lián)網(wǎng)的鍋爐能效測試集成系統(tǒng)的研發(fā)展開分析和討論。

物聯(lián)網(wǎng)；鍋爐能效測試；集成系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)代企業(yè)廣泛應(yīng)用，增加了企業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)自動化系統(tǒng)化發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)和電力企業(yè)的有效結(jié)合，主要體現(xiàn)在鍋爐能效監(jiān)測活動中，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)無線交流，增加鍋爐能效監(jiān)測自動化和智能化，和以往人力監(jiān)測方法相比較，極大提高了工業(yè)鍋爐監(jiān)測效率，能效管理和監(jiān)測活動具有安全性和穩(wěn)定性，降低了外部環(huán)境帶來影響，降低工業(yè)鍋爐運(yùn)作活動財務(wù)支出和人力支出，生成具有實際意義檢測報告，增強(qiáng)檢測活動科學(xué)性，促進(jìn)工業(yè)鍋爐監(jiān)測活動高效進(jìn)行。

1 當(dāng)下發(fā)展形勢，鍋爐能效監(jiān)測弊端體現(xiàn)

為了全面貫徹可持續(xù)發(fā)展理念，促進(jìn)工業(yè)鍋爐能源運(yùn)用合理化，國家相關(guān)監(jiān)測機(jī)構(gòu)頒發(fā)了眾多管理條例，包括鍋爐能源合理化發(fā)展條例、能效監(jiān)測和判斷章程等等來促進(jìn)工業(yè)發(fā)展，增加工業(yè)鍋爐使用合理性，促進(jìn)能效監(jiān)測活動科學(xué)進(jìn)行。但是當(dāng)下我國工業(yè)發(fā)展活動中，對于能效監(jiān)測工作，仍然具有很大技術(shù)缺陷。其主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 工業(yè)鍋爐監(jiān)測設(shè)備弊端

在當(dāng)下，工業(yè)企業(yè)鍋爐能效監(jiān)測裝置僅僅具有單一監(jiān)測功能，設(shè)備結(jié)構(gòu)龐大、自動化能力較差、攜帶不方便、集成效果較低，進(jìn)而造成單個設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)確值降低，影響整個工業(yè)鍋爐監(jiān)測活動，造成工業(yè)鍋爐科學(xué)度和信賴度降低。

1.2 工業(yè)鍋爐監(jiān)測機(jī)構(gòu)單一

工業(yè)檢測裝置和體系是鍋爐監(jiān)測主要機(jī)構(gòu)，但是其以往監(jiān)測經(jīng)驗較少，在技術(shù)方面能力較差，擴(kuò)散形式、監(jiān)測手段和裝置不能支持整個工業(yè)鍋爐運(yùn)行活動，降低工業(yè)鍋爐運(yùn)行效率，無法展開評價活動。

1.3 工業(yè)鍋爐監(jiān)測時間耗費(fèi)較長

在工業(yè)運(yùn)行活動中，鍋爐具有運(yùn)行復(fù)雜性，而且設(shè)計的設(shè)備環(huán)節(jié)較多，進(jìn)而其監(jiān)測需要耗費(fèi)時間較長，為監(jiān)測工作人員帶來極大難度。與此同時，工業(yè)鍋爐監(jiān)測環(huán)境，較為惡劣，對監(jiān)測工作人員帶來安全威脅，嚴(yán)重阻礙能效監(jiān)測工作進(jìn)行。

針對上述工業(yè)鍋爐發(fā)展弊端，研制出一種建立在物聯(lián)網(wǎng)體系之上的智能化檢測體系，在達(dá)到國家技術(shù)和安全要求基礎(chǔ)上，為工業(yè)企業(yè)提供科學(xué)化、智能化、一體化、高精確度、高運(yùn)作效果的技術(shù)運(yùn)作策略。

2 物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的意義

從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程來看，其最早產(chǎn)生于1 9 9 9年末，主要意義是達(dá)到世界萬事萬物之間有效聯(lián)系，做到萬事萬物和人類之間，自動化、智能化整合發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段，包括傳感科學(xué)理念、紅外檢測手段、G P S等等，對不同主體進(jìn)行檢測和管理，增加事物和事物之間聯(lián)系性。利用聲音資源、光學(xué)、電力學(xué)。物理學(xué)、方位信息等等數(shù)據(jù)資源，利用網(wǎng)絡(luò)的連接，進(jìn)行事物和人類之間聯(lián)系，達(dá)到對事物和運(yùn)作活動自動化一體化判斷和有效管理。

2.2 無線網(wǎng)絡(luò)傳播

在工業(yè)鍋爐運(yùn)行活動中，能效檢測活動主要是利用無線網(wǎng)絡(luò)傳播手段進(jìn)行檢測。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，是物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)手段，和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段不同，其主要特點(diǎn)包括五點(diǎn)。其一，無線網(wǎng)絡(luò)傳播技術(shù)具有的節(jié)點(diǎn)較多，密度緊湊。其二，網(wǎng)絡(luò)分布運(yùn)作效率較高。其三，節(jié)點(diǎn)利用廣播形式。其四，單一端點(diǎn)出現(xiàn)故障，不會對網(wǎng)絡(luò)體系帶來弊端影響。其五，具有較大的包容力。無線網(wǎng)絡(luò)傳播形式和把不同傳感裝置和信號進(jìn)行聯(lián)系，產(chǎn)生一個擴(kuò)散形式的網(wǎng)絡(luò)體系。傳感設(shè)備利用不同信號信息、外部環(huán)境、化學(xué)條件來對數(shù)據(jù)資源，利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收集和傳送。最后終端對運(yùn)行體系發(fā)出的信息資源進(jìn)行整合，發(fā)送到不同使用終端。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)體系主要利用的構(gòu)建手段是Z i g b e e訊息已購異構(gòu)體系。在物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建活動中，訊息不是以往的T C P/I P形式，而是利用S T P/S P這一形式進(jìn)行，在原有功能基礎(chǔ)上，添加了自動化體系和促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)不同端點(diǎn)結(jié)合運(yùn)行，增加不同端點(diǎn)緊密聯(lián)系性，進(jìn)而給出物聯(lián)網(wǎng)體系的協(xié)議。

3 工業(yè)鍋爐能效監(jiān)測體系構(gòu)建活動

3.1 能效檢測物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建活動

對于工業(yè)鍋爐能效檢測活動，物流網(wǎng)體系構(gòu)建涵蓋以下幾個方面。其一，進(jìn)行無線訊息運(yùn)作形式的比較活動。以往的信息通信方式需要大量資金投入，結(jié)構(gòu)繁瑣，無法滿足當(dāng)下工業(yè)設(shè)備能效監(jiān)測活動，因此工業(yè)鍋爐能效監(jiān)測活動要建立在無線設(shè)備之上展開運(yùn)作。無線運(yùn)作設(shè)備具有多樣化形式，包括廣域無線體系、城市無線體系、個人無線體系等等。無線體系在簡短距離運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括無線網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙裝置。但是傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)盡管需要資金投入不多，但是其運(yùn)作范圍和距離受到局限，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙工業(yè)鍋爐能效監(jiān)測活動。與之進(jìn)行比較，Z i g b e e智能化手段資金投資較少，能源消耗較低，運(yùn)作速率低下，運(yùn)作時間較短，網(wǎng)絡(luò)的儲存量較大，信譽(yù)度和科學(xué)性較強(qiáng)，增加了安全性保證。因此，z i g b e e新型技術(shù)手段，利用在鍋爐能效監(jiān)測活動中運(yùn)作。其二，現(xiàn)場信息的傳輸。Z i g b e e技術(shù)手段在鍋爐能效監(jiān)測體系中，主要分為三個環(huán)節(jié)進(jìn)行構(gòu)建，中心環(huán)節(jié)、監(jiān)測環(huán)節(jié)、中繼環(huán)節(jié)。

3.2 能效監(jiān)測信息的管理

工業(yè)鍋爐能效監(jiān)測活動科學(xué)運(yùn)作，首先要整個運(yùn)作任務(wù)進(jìn)行管理，包括登錄體系和監(jiān)測模塊的管理、數(shù)據(jù)信息管理，并形成最終結(jié)果。對于數(shù)據(jù)信息的管理需要對時下運(yùn)作活動的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行設(shè)置，包括對監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測數(shù)據(jù)管理、信息訊息管理、有效數(shù)據(jù)資源管理、以往信息管理等等。使用人員可以利用設(shè)備管理和系數(shù)處理，來增加檢測設(shè)備的登錄管理工作，使用人員可以利用現(xiàn)場，進(jìn)行合理化檢測方式的選擇，進(jìn)而獲得所需要信息，完善設(shè)備對儀器智能化判斷和信息載入活動。信息的監(jiān)測和管理在配置活動后，使用人員可以啟動監(jiān)測環(huán)節(jié)，進(jìn)行信息的搜索和載入。檢測體系具有信息的收集和載入管理功能，利于監(jiān)測人員對其進(jìn)行修復(fù)。使用人員可以依據(jù)監(jiān)測情況合理化選擇正平衡監(jiān)測、反平衡監(jiān)測，對不同數(shù)據(jù)和信息實時觀察，了解整個工業(yè)鍋爐運(yùn)作效率和安全情況。

3.3 感知環(huán)節(jié)的構(gòu)建

感知體系是工業(yè)鍋爐設(shè)備能效監(jiān)測的最基本環(huán)節(jié)，是工業(yè)鍋爐能效金策運(yùn)作尾端。感知化解主要涵蓋溫度的感知環(huán)節(jié)、壓力感知環(huán)節(jié)、煙氣判斷設(shè)備、濕氣傳播體系等等。利用這些不同感知設(shè)備，對鍋爐運(yùn)作信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用系統(tǒng)檢測找出合理化管控方式。對于溫度感知環(huán)節(jié)，包括對工業(yè)鍋爐蒸汽溫度的檢查。冷空氣的檢查和地表溫度檢測等等。對于壓力感知環(huán)節(jié)，主要在對工業(yè)鍋爐能效檢測活動中，大氣壓力和蒸汽環(huán)節(jié)壓力進(jìn)行檢測。

4 物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)鍋爐集成監(jiān)測活動中舉例說明

為了驗證集成體系的實際應(yīng)用性，對某企業(yè)進(jìn)行實際操作，在現(xiàn)場設(shè)置三個不同鍋爐進(jìn)行檢測觀察，利用以往的監(jiān)測方式和集成方式，進(jìn)行現(xiàn)場試驗對比。對于其不同反應(yīng)現(xiàn)象給出，在滿足監(jiān)測環(huán)境要求下，集成監(jiān)測方式更具穩(wěn)定性和安全性，而以往的技術(shù)監(jiān)測方式，沒有具體變化。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因，是因為集成手段和傳統(tǒng)監(jiān)測手段無異議。進(jìn)而，其監(jiān)測結(jié)果和訊息是可以信賴的，符合工業(yè)鍋爐監(jiān)測要求。集成體系和物聯(lián)網(wǎng)有效結(jié)合，不同的網(wǎng)絡(luò)體系是在相關(guān)部分監(jiān)測后展開運(yùn)作，和以往人力監(jiān)測方法相比較，極大提高工業(yè)鍋爐監(jiān)測效率，能效管理和監(jiān)測活動具有安全性和穩(wěn)定性，降低了外部環(huán)境帶來影響，降低工業(yè)鍋爐運(yùn)作活動財務(wù)支出和人力支出，促進(jìn)工業(yè)鍋爐監(jiān)測活動高效率進(jìn)行。

5 結(jié)語

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)行鍋爐能效監(jiān)測活動，增加了監(jiān)測活動的科學(xué)化和智能化，改變了傳統(tǒng)人力單一監(jiān)測形式，實現(xiàn)了信息智能化搜索和存儲，增加信息記錄的持續(xù)性，利于信息傳播和管理，利于監(jiān)測端點(diǎn)的合理拆卸，為相關(guān)監(jiān)測人員降低工作難度和壓力。

[1]周洪波.物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式[M].北京:電子工業(yè)出版社,2 0 1 5,1 9（2 0）：1 9 7-1 9 9.

[2]李飛翔，楊笑峰，王泓，蔣泰毅. 基于物聯(lián)網(wǎng)的鍋爐能效測試集成系統(tǒng)的研發(fā)[J].中國特種設(shè)備安全，2 0 1 4，0 4（3 0）：2 1 1-2 1 3.

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