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基于GIS物联网大数据的工厂 园区管理系统解决方案

基于GIS物联网大数据的工厂 园区管理系统解决方案

1          系统概述

在工厂的管理中,很多工厂都安装了周界防范的安全系统,安装了信息化的门禁系统,很多仓库管理也采取了ERP系统,有个还安装了生产的MES系统,市场的CRM系统。但这些系统基本相互独立,需要一套系统将他们统一调度管理。

随着工厂进一步精益化管理的到来,生产环境的检测、消防安全监测、以及货场的安全管理,需要一套物联网感知系统,最好是一套基于物联网协议的音频、视频、物联网统一传输调度系统,将来方便系统的扩展和集成。

基于LORA物联网的工厂园区管理系统是适合打的厂区物联网传输接入系统,采用RFID射频、物联网、GIS、大数据、Lora无线技术等成熟而先进的技术,针对工厂货物管理特点,构建一个具有较好的通用性和扩展性的园区管理系统,可以达到以下目的:

(1)        基于RFID的货场管理

通过远距离、非接触式采集RFID电子标签的信息,实现车辆/货物在移动状态下的自动识别,从而实现目标的自动化管理。实现如下功能:

(1)   工作车辆/货物出入厂区自动记录;

(2)   车辆/货物定位查询,了解具体车辆/货物所处的区域;

(3)   关键区域内车辆及人员统计分析;

(4)   关键区域可设定为:装货区,卸货区,设备间,消防间,办公区等;

(5)   定义报警阙值,当区域内车辆/货物发生移动或者非法移动时,及时启动报警;

(6)   货场巡检,提供保安人员巡检APP或者巡检终端,达到货物的巡检登记更新以及对巡逻人员的考勤监督功能;

(7)   支持GIS地图上的信息展示,包括车辆/货物移动轨迹、报警信息等。

(2)        园区环境风险物联网监测

在工厂园区部署环境监测采集设备,并通过Lora无线方式接入到园区GIS可视化管理平台,实现对工厂园区的环境进行实时在线监控和综合分析,为采取园区环境治理措施和污染预警提供更客观,有效的依据。

主要实现园区有毒气体泄漏监测、粉尘浓度监测、液体泄漏监测和环境温湿度监测及相应的异常报警,并能够在园区GIS管理平台上实时显示园区有毒气体泄漏监测点、粉尘浓度监测点、液体泄漏监测点和环境温湿度监测点实时数据、报警信息等。

(3)        消防安全管理

建立智慧消防安全管理系统,通过物联网传感器监测设备对消防设施状态等进行实时监测。此外,基于移动互联网技术,通过手机APP将各类监测信息与管理平台互联互通,实现综合管理、消防预警管理、事件快速处置的高效运行。

(1)   提供消防资源巡检,按责任、区域生成巡检点位发送巡检人员,通过手机完成巡检、提报隐患、整改隐患,防火巡查流程化,工作过程痕迹化,实现工厂园区消防安全自查;

(2)   消防物联网系统对工厂园区监控区域范围内及周边重点危险点位、消防栓、水泵房、自动灭火装置、消防装置、消防器材存放点、水源地等信息进行管理,同时结合地理信息系统进行呈现,便于园区管理人员和消防作战人员实施掌握消防设施状态,并在出警过程中快速掌握险情和排险策略制定。

(3)   基于消防物联网,系统采集的消防设施实时数据可以在APPGIS管理平台进行快速查询;

(4)   系统接入各类智能化设备和视频监控设备,实时监测设备的隐患、报警、异常状态。重点对用户的使用场景分析,建立数据研判算法。

(4)        人员/车辆RFID出入管理

针对工厂园区人员出入与车辆出入管理等问题提出基于RFID技术的系统解决方案。通过不同地标签类型和权限设置,应用于工厂人员出入管理及信息地识别检验,同时实现进出车辆地智能化管理,以进出工厂货运车辆、固定车辆、临时车辆为服务对象,达到进出用户地方便、快捷、安全,管理科学高效.既能提高工作地效率,又能提高数据地及时性、准确性和共享程度。

(5)        工厂园区Lora无线通信系统以及物联网接入

建设工厂园区Lora无线覆盖网络系统,为园区物联网监测终端、RFID终端设备等提供网络接入,并与园区GIS可视化管理中心互联互通。

园区环境风险数据采集、消防设施状态采集等采用IDM IOT365物联网采集终端接入,提供丰富的传感器接入功能,满足当前以及未来扩容的需求。

(6)        GIS可视化展示

基于GIS的园区可视化管理平台是一个综合管理平台,实现园区GIS地图、园区各类报警信息展示、园区货物资源信息展示、园区巡检信息展示、园区车辆状态显示以及园区环境和消防安全信息展示等功能,通过GIS可视化管理平台可全面掌握工厂园区物资、基础设施、车辆、环境等所有实时信息,给园区管理人员提供管理和辅助决策依据。

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2          系统架构和组成

2.1         系统总体架构图

 

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作为一个完整的工厂园区管理系统主要包括六个部分:服务器存储系统、工厂园区管理可视化平台、工厂管理指挥调度平台、Lora无线接入和网路通信系统、物联网采集系统以及前端感知监测设备。

2.2         系统主要组成

2.2.1        IOC中心展示中心

(1)     GIS地图的展示

      在全景下展示工厂的典型图片和总体介绍

      在工厂整体展示下,显示工厂群经仿真三维地图

      展示工厂固定资产设施的位置与状态

(2)     产区环境监测

      室外温湿度、光照度、PM2.5、风速,等

      室内温湿度、光照度、PM2.5

      消防类数据监测:消防水管压力、配电盘漏电检测、烟感传感器监测、水浸传感器报警

      报警类监测:周界防范报警、门窗进入告警、一键报警开关,接入原有的报警输出

(3)     生产看板展示

      员工出勤状况

      门卫原料进厂数据、产品出厂数据

      设备运转状况

      库房出入货数据

(4)     视频监控

      工厂视频调阅

      工厂大场景视频融合

      视频结构化分析与视频告警

2.2.2        LORA传感器接入信息处理流程

市场上能够买到的各种传感器分为模拟量输出和数字量输出两大类。

模拟量通常包括4~20ma的电流型、0~10V的电压型、以及电阻型的传感器,这类传感器需要AD电路将它转换成数字量,并经过先行补偿、量纲校正,才能传输到物联网服务器。

模拟量也包括时间型和频率型传感器,如检测距离远近、检测风速等传感器都输出时间长度不同的脉冲,有的振弦传感器输出不同的频率表示不同压力。

有些开关量传感器也归到模拟量传感器。

数字传感器通常指经过数据校正过,通过MODBUS等通信协议,用串口(RS232/RS485TTL UART串口)输出的传感器。

通常传感器的数据信号还需要统一编写上网地址、转换成标准的物联网协议、设置本地报警门限等等,这就需要物联网接入终端,用于通过有线或者无线方式将传感器数据传输到物联网网关。

IDM系统物联网终端,不仅有常用的温湿度、光照度、PM2.5综合环境检测终端,也提供了对市场销售传感器的物联网接入终端,上的构建物联网系统更加方便!

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2.2.3        云平台与应用服务器信息流程

IDM系列物联网服务平台,提供基于物联网协议传输的音频、视频、数据的传输、融合、数据分析、和发布展示。

IDM物联网平台支持将通信服务器部署到互联网上、也可以部署到通信专网的私有云上。用户可以使用VPN协议,在互联网环境构建自己的通信专网,把异地办公的局域网连在一起组成大的局域网。这时可以把通信服务器部署到自己企业的机房中,需要为服务器申请固定的互联网IP地址。

对于不需要建立企业专网机房的广域网客户,为了系统运行速度快,减少频繁的互联网流量,通常将通信服务器部署到互联网云上,把应用服务器部署到自己的机房。

对于普通的企业物联网可以采用传统的数据库存储数据,对于数据量及较大的企业必须使用大数据数据平台,对采集到的数据进行数据治理,统一量纲、统一采集时间,通过影子服务器的方法为用户提供数据服务。

对大数据的管理应用通常采用场景定制的管理模式。

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2.2.4        APP终端

APP终端有两种应用:员工端数据录入处理服务,经理端数据管理服务

员工端主要包括事件上报、事件处理;巡更、巡检工作;数据记录工作;

经理端包括事件处理工作、数据查询、统计看板、报警接收等。

IDM IOT365 APP提供APP的四大类功能:

(1)   事件管理(上报、查询、统计),系统根据不同的事件类别按照预设的工作流将信息转到下一个处理节点;每个节点之间有处理时限等要求;

(2)   巡访/巡防/巡检/巡更,这里面有时间点、位置顺序、任务内容的要求;

(3)   数据上报类的(只上报到数据中心和上级,不需要处理):民情上报、防疫上报、消防检查,等等;

(4)   群对讲,分群管理、音频对讲、音频双工通话、图片、视频、物联网数据(如位置、温湿度、开门、电梯选层,等等)

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2.2.5        视频融合

(1)   全景融合:将大量、零散无序的视频监控图像融合进一个整体的画面当中,打破传统分割式画面,全方位整体显示。

(2)   多画面同屏显示:通过一台服务器可在一块或多块显示屏中同时运行多个不同功能的窗口,实现单块或多块显示屏幕多画面多功能按需组合显示。

(3)   三维一体展示:通过三维11建模,将实时二维的监控视频图像整体融合进一个整体的画面中,全方位整体显示。实现无遮挡,无阻碍,无死角。同一空间,同一时间轴呈现,实现穿墙透视,室内室外三维一体化呈现。

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