使用无线物联网传感器，工厂可以节省高达 90% 的阀门监控成本

化学加工、纸浆和造纸、水和废水处理等行业的工厂和工厂已经看到远程阀门监控的好处。

然而，对于拥有数千个不同类型手动阀门的工厂来说，传统的改造监控解决方案成本高昂且部署缓慢。

还有一种更具成本效益的替代方案——工厂通过使用工业级无线传感器和工业物联网技术，改造投资减少了 90%。

在这篇文章中，工业物联网专家，Haltian 智能工厂业务总监 Pertti Kujala 谈到了改造阀门监控，并解释了工厂如何节省大量成本。

什么是远程阀门监控？

化学加工工业、纸浆和造纸、水和废水处理以及其他行业的工厂和工厂首先以由数千个手动阀门控制的庞大工艺管道网络而闻名。

直到最近，这些系统在使用不同类型的手动阀多年来一直成功且有效地运行。

随着工业 4.0 转型席卷全球工厂，这些手动阀门的远程监控在过程工业中变得越来越重要。

为了保持未来的竞争力——工业企业需要提高生产效率、优化加工操作、防止不必要的停机并提高安全性。

随着 SCADA 与现场仪器以及智能手机、平板电脑和其他移动解决方案的集成，工业自动化和过程控制正在迅速发展，以实现更大的利益。

工厂和工厂的好处

远程阀门监控由几个组件组成：它通过安装在手动阀门上的改装传感器装置检测阀门位置。

位置传感器分为角位置传感器和线性位置传感器。

然后传感器设备将位置数据以数字格式报告给工厂的中央控制系统。

借助理想的远程监控解决方案，可以在工厂的中央控制系统上实时监控工厂中所有阀门的位置——从数千个不同的点，沿着工艺管道。

过程控制阀的远程监控可以通过无数不同的方式为工厂带来多种好处：

• 节省大量成本。
• 在维护中断后实现更快的流程恢复。
• 提高工厂的安全性。
• 减少错误和质量偏差的发生。
• 提供有价值的分析，并帮助防止计划外停机。

在正在进行的工业 4.0 转型中，远程阀门监控所带来的好处推动远程监控市场进入稳定增长的轨道，年增长率为 4.5%。预计到 2023 年全球将达到 270 亿美元。

传统改造解决方案的挑战

尽管市场增长迅速且经济效益显着，但许多工厂和工厂不愿投资远程阀门监控扩展。

对数千种不同类型的阀门（其中一些可能非常陈旧，通常由不同的供应商制造）改造监控系统既昂贵又耗时。

作者汇总了对现有阀门进行远程监控改造的主要挑战。

目前市场上的阀位传感器往往只适配一种类型的阀门，不同的阀门厂家都有自己特定的位置传感器装置。

这增加了工厂的传感器设备硬件投资，涉及多个制造商产品的采购可能会很耗时

传统的现场传感器设备使用多种工业通信协议——如 Foundation Fieldbus、Profibus、DeviceNet、AS-Interface 和 HART 协议，与工厂的 SCADA 或 SAS 系统进行通信。

这可能需要昂贵的软件界面定制，尤其是在系统中包含多个不同供应商的传感器时。

目前市场上大多数工业阀门位置传感器和检测器产品都需要物理电缆来传输电力和数据。

当工厂中有数千个阀门时，布线就成为一项重大成本，并将部署时间延长至数月，有时甚至数年。

目前市场上的传统位置传感器设备是基于与关键的、可操作的现场硬件相同的极端工业标准构建的。

然而，这在许多工业应用中可能被视为过度设计。

位置传感器通常安装在主要操作硬件（例如阀门）的顶部，并且传感器不会直接暴露在最恶劣的条件下。

这种极端的产品设计实践提高了传统位置传感器产品的销售价格，但价格较低的高质量企业级产品在大多数用例中同样适合此目的。

这些挑战减缓了全球工厂改装远程阀门监控解决方案的部署。随之而来的问题是：如何减少这些投资并使改造更容易？

改变游戏规则的解决方案可能来自物联网 (IoT) 技术领域。近年来，物联网传感器设备和无线技术的发展取得了巨大的飞跃。

远程阀门监控领域的颠覆性技术

产品开发专家和工业物联网提供商 Haltian 与一家全球流程工业公司合作开发了一款用于远程阀门监控的智能工业级无线角度传感器。

它结合了最新的工业级无线技术和超耐用的材料，与传统的替代方案相比，通过这种解决方案，工厂可以将改造成本降低多达 90%。

角度传感器能做什么？

无线传感器不需要任何电缆。这种改装角度传感器可以连接到多种类型的手动旋转阀，包括球阀和蝶阀。

它随附一个安装适配器套件，使安装快速简便。有一个将传感器设备安装到管道上的夹子。它的旋转位置检测盘通过一个简单的夹子固定在阀杆上。

角度传感器装置内部是磁性和机械传感器，用于检测阀门的位置，精度为 1 度。它通过无线连接向工厂或工厂的中央控制系统报告任何位置变化。

开启后，传感器通过Wirepas Mesh技术自动连接到其他传感器设备。

在需要时，角度传感器设备中的Wirepas Mesh无线协议可以自动优化无线电发射功率和频段。

工厂不需要基站或任何无线网络基础设施——角度传感器设备充当其他传感器设备的接入点，并形成一个全网状网络，将数据包逐跳传输到正确的目的地。

省电的角度传感器设备只需一块电池即可运行数年。

它如何使工厂受益？

在多年的工业投资范围内，无线角度传感器方法可以为工厂和工厂带来 CAPEX 和 OPEX 节省。以下是最显着的终身福利：

安装到您的阀门上既快速又简单——无需布线，而且交付时已完全预配置。当涉及数千个阀门时，它可以降低部署和运营成本。

适用于多种类型的旋转阀，包括任何制造商制造的球阀和蝶阀 - 降低硬件成本并使采购变得容易

避免为工业通信协议进一步进行昂贵的软件定制——角度传感器通过简单的应用程序编程接口 (API) 直接集成到中央控制系统中。

阀位数据的变化会报告给您的控制系统——这使您能够更快地将工厂流程调整到最佳性能水平。

借助有关所有阀门位置的最新信息，您可以避免事故并提高工厂的职业安全。

确保不会将有害物质释放到系统外，从而避免对环境造成破坏。

手动阀通常由操作人员调整。他们基于他们的隐性知识进行调整工作——阀门监控使您可以将这些隐性知识数字化并存储。

从所有阀门收集的端到端数据，使您能够测量和优化流程。

游戏规则改变者

远程阀门监控为工厂和工厂带来了显着的好处——这转化为成本节约、更好的安全性和持续的流程优化。

然而，由于改造投资高，过程控制阀的数字化进程拖得太久了。

新的工业级角度传感器和无线工业物联网技术可以通过一种简单而强大的替代方案来改变远程阀门监控游戏，同时将投资降低多达 90%！