华为制造业无线工厂解决方案钢铁行业

华为制造业无线工厂解决方案,Content,无线工厂解决方案,工业生产互联挑战,方案效果,智慧价值链连接工厂、人、机器和产品-IDC,工业生产互联演进，智慧连接工厂、人、机器和产品,“工业互联网”定义为：智慧的机器，加上分析的功能和移动性。GE认为，通过智能机器间的连接并最终将人机连接，结合软件和大数据分析，工业互联网最终将重构全球工业。,工业互联网：突破智慧和机器的界限-GE工业互联网白皮书,工业化创造了无数的机器、设施和系统网络。工业互联网，是指让这些机器和先进的传感器、控制和软件应用相连接，以提高生产效率、减少资源消耗。,机器互联,员工互联,生产互联,生产互联升级革新，致力中国高强汽车板钢（以钢铁厂为例）,远景：完美钢铁解决方案，引领中国汽车工业跨上新的台阶,近景：技术升级，生产1200Mpa高强汽车板钢,第一阶段：生产线自动化升级,第二阶段：工厂级生产自动化,第三阶段：虚拟工厂级工业互联,与上游供应链工厂互联，与下游客户工厂需求互联，形成虚拟工厂虚拟工厂级生产精细化管控,引进先进工艺，全面监控，提升退火、镀锌控制技术产线自动化升级，提升产能,各工艺生产线流程互联，统一调度工厂级生产信息全面管理,2014.6,2016年底,2020,钢卷配送中心,厂区全工艺流程贯通，现场生产互联需求多（以钢铁厂为例）,环境监测视频监控,环境监测数据回送,车间作业调度,生产决策管理,生产监控,生产调度,保护气体站,办公楼,中试车间,1区原料库,酸洗电气室,酸再生站,轧机电气室,乳化液间,2区酸轧磨辊间,3区轧后库,4区热镀锌CGI连退CAL,出口电气室,2#辊子维修间,CGI中间电气室,碱库,CGI入口电气室,5区成品库,成品2线,成品1线,1#辊子维修间,连退入口电气室,碱库,集中制冷站,循环水处理站,变电站,空压站,废水处理站,脱盐水站,锅炉房,轧钢站,二期主厂房,连退出口电气室,连退中间电气室,1、走行线2、存车线3、调车线4、到发线,预留用地,车间作业调度,生产决策管理,生产安全,生产互联要求高，现场信息互动挑战多,生产监控目标：无线感知，实时监控,生产互联,员工互联,生产调度目标：可视调度，精细管控,生产安全目标：位置跟踪，安全生产,机器互联,酸碱废气泄漏！,Content,工业生产互联挑战,方案效果,无线工厂解决方案,生产监控,生产调度,不可达：高温腐蚀环境，数据有线采集难,传统有线方式，无法满足环境采集需求环境恶劣，酸洗车间，会有大量酸性气体排放，对通讯线缆有腐蚀；连退车间温度高，炉周温度达100，线缆敷设困难厂区面积6Km2，热镀锌、退火车间等区域采集点多、采集频繁，采集点与园区骨干间距离最远1400m部署光纤需刨沟、架线，工程量大周期长现场燃气设施区域，需满足防爆等级要求ExdAT1,生产车间,环境监控系统,能源供给设备,园区骨干网,CO浓度,炉内温度：10002000炉壁厚度：500mm炉周温度：100+,温度,摄像头,新增监控点，线缆无法部署,高温、酸性气体区域线路易老化、易腐蚀,耐腐蚀线缆覆盖500m，耐高温光缆最高温度范围是-6085，采集点难覆盖,1400m,生产安全,“不可达”解决之道：生产园区LTE一站部署，厂区全覆盖,生产监控,生产调度,方案设计点,设计点一：选型LTE一站覆盖采用LTE广覆盖LTE一站覆盖厂区6Km2LTE覆盖范围内，实测最大上行速率30Mbps，最大下行速率50Mbps网元少，部署简单、易维护不采用WIFI覆盖若采用WIFI完成厂区覆盖，需部署热点数不低于30个WIFI覆盖无法承载集群调度业务，需另外新建集群调度系统,生产安全,生产监控,生产调度,匹配车间恶劣环境，部分区域隔爆设计,方案设计点,设计点二：防爆区域隔爆设计燃气设施等防爆区域CPE+RTU通过隔爆箱做隔爆处理隔爆箱需满足ExdAT1要求CPE+RTU组合，实时采集视频、能源数据,数据中心,GE,eCNS230,S12800,视频监控服务器,能源管理服务器,环境监控系统,DBS3900,温度探测器,压力探测器,CPE,FE,RTU,防爆箱,电源,连退车间,外部接口,天线,监控中心,生产安全,P-24VDC，30W，240*200*60mm,AC220V电源线,隔爆腔,1口，CPE外接天线,CPE终端,电源模块,RTU,防爆箱隔爆部署，满足ExdAT1防爆要求,电源模块（主/备）245*155*60,外部接口,适用范围1、爆炸性气体混合物危险场所：1区、2区。2、爆炸性气体混合物：A、B、C。3、温度组别：T1-T6。4、爆炸性气体混合物危险场所：20区、21区。,产品执行标准：Q/HHTZH004.2阻燃耐火特性试验执行标准：GB12666-90最高工作温度：180,防爆连接管,温度探测,压力探测,镀锌管,防爆风机,隔离栅139*38*33,烟雾传感器（主/备）,报警器（主/备）,可燃性气体探测器,P1-220VDC，40W，442*220*44.45mm,散热设计：空调或水冷,生产监控,生产调度,生产安全,不通畅：现场环境封闭，调度联系不畅，WIFI设备需兼容,生产环境封闭，联系调度中心难重卷机组地下30米，车间内为混凝土结构，地面上无线信号完全被屏蔽，与调度中心无通信，现场情况汇报需点检员往返于地下地上车间存在大型金属设备，反射、吸收电磁能量。信号衰减高达32%（-90dB-120dB）需兼容现场WIFI设备，并避免信号干扰西门子检测设备只支持WiFi，需解决现有设备接入问题通信质量易受作业人员移动影响，工业无线干扰区域信号差，有卡顿甚至掉线现象,生产监控,生产调度,LTE(1.8G)无线信号穿透能力：一堵砖墙损耗：8-15db钢筋混凝土墙：15-30db含有金属的地下室，阻挡无线信号，吸收电磁能量，这个方向的信号几乎没有穿透的可能，只能进行单独覆盖,损耗15db,损耗30db,损耗50db,生产安全,“不通畅”解决之道：多媒体集群调度，作业过程全掌控,方案设计点,ERP（SAP）,MES(PSI),数据中心,GE,调度服务器,FE,eBBU,室分天线,室内LTE/WiFI共天线,AP,PoE供电,PoE供电,合路器,合路器,AP,RRU,调度数据,合作伙伴部件,调度中心,10GE,eSCN230,AC,GE,设计点一：LTE&WiFi分布部署、覆盖屏蔽区域LTE无线覆盖广,一站覆盖全厂区，易维护，实现多媒体调度通信，时延小于50ms，人员移动不影响通信体验WiFi实现现有设备接入，实现现有手持等业务数据回传至调度中心：点检报告、维修计划等设计点二：LTE兼容WIFI（2.4G）地下重卷车间采用室内分布式基站，覆盖厂房内屏蔽区域室内LTE/WiFi共天线，AP采用PoE供电，减少天线和线缆数量、易部署，实现调度和现场数据回传难的问题,Fiber,生产监控,生产调度,RRU,功分器,功分器,安装机箱,生产安全,设计点：LTE与WiFi共天线，覆盖信号屏蔽区域,LTE室分天线,S12800,AC6605,S5700,LTE馈线,室分型AP,中心机房（办公室）,生产车间二级机房,横跨区域,放装型AP,以太网线,AP天线馈线,LTE、WIFI分别部署方式,LTE+WIFI合路部署方式,车间地下室,eSCN230,eBBU,RRU,同时支持1.8GHz和2.4GHz输入,部署方式：先合路后功分在室内环境下，LTE和WLAN通过异频合路器实现所需的隔离度，解决干扰问题共天线部署简单，1个功分器和1个合路器即可；传统部署模式，LTE与WIFI分别部署，网元数量2功分器需满足1800M和2.4G的宽频输入,异频合路器解决干扰，部署防爆箱有限空间，减少设备数量，易维护,重卷车间,主干光纤,生产监控,生产调度,生产安全,难安全：生产现场安全威胁多，人员安全管理难,生产监控,生产调度,生产安全,耗时大于20分钟，外协人员、危险区滞留人员无法确定,近几年，中国每年因工伤事故给国家带来的经济损失达2000亿元以上，占GDP的2.5左右。,-国家安全生产监督管理总局（2011年数据）,危险区域多，误入危险高,高温作业、高空作业或搬运重物、毒气等危险源多，人员误入或误操作行为难，一旦造成人员伤亡事故损失大,人员分散，监控难,工厂面积510m2+，5001000+人分散在厂区，人员位置获取、人数统计难，应急响应慢,“难安全”解决之道：危险区域WifiLBS位置人员安全定位,生产监控,生产调度,生产安全,数据中心,GE,GE,RTLS-eSight）,GE,AC6605,安全生产管理系统,设计点一：MAC身份识别+WIFI精确定位AC获取终端MAC地址以识别使用者身份终端发射无线信号，AP接收上送，AC汇总给RTLS服务器计算经纬度信息（精确3-5m），定位时间5S网管网优自动建立RSSI指纹模型（无需人工现场测试RSSI终端）设计点二：位置信息实时推送，告警联动通过内部南向接口(SNMP)，AC收集的设备RSSI强度信息通过北向接口(JSON)，RTLS将位置信息上报给安全生产管理系统，实现智能业务联动,方案设计点,调度台,监控平台,安全监控中心,FE,禁止靠近,室内定位视图,终端位置定位流,S5700,S5700,AP6010DN,GE,合作伙伴组件,酸轧、镀锌、连退、重卷车间,第三方App,位置信息推送流,S12800,JSON,SNMP,传感器,RS485,防爆箱,CPE,FE,RTU,防爆箱,外置无源天线,无线工厂解决方案全景,方案设计点,生产监控：LTE园区监控覆盖LTE一站覆盖，610Km2远距离覆盖CPE隔爆处理，满足ExdAT1要求生产调度：LTE集群调度地下30m坑道LTE室分部署，兼容现有2.4GWIFI设备LTE&WiFi共天线，异频合路器解决干扰生产安全：WIFI人员定位WIFI定位精度35米，定位速度5S,钢铁生产区人员定位，与业务系统集成后可对非法移动实现联动告警。合作组件：工业视频终端、RTU第三方业务系统、App系统,E6000（eSDK服务器）,E6000（视频监控服务器）,数据中心,S12800,调度控制系统,E6000(调度服务器）,视频监控系统,eSight,能源管理系统,安全生产管理系统,GE,eCNS230,生产调度,生产监控,GE,DBS3900,集群终端,eBBU,RRU,室分天线,WIFI终端,生产厂区,视频终端,GE,合作伙伴组件,环境监控系统,ERPMES,点检系统,设备管理系统,S1,Uu,Uu,Uu,VPN,总部,AC6605,AP6010DN,生产安全,FE,工业交换机,生产车间,生产机床,人员定位终端,客户端app,S5700,AP6010DN,无线工厂让大型制造企业化繁为简,监控更灵活0刨沟，0架线，0死角,调度更安全长距离：3km低时延：50ms,维护更简单故障点：1覆盖面积：100倍,Content,无线工厂解决方案,工业生产互联挑战,方案效果,厂区无线按需部署，全面互联支撑高效智能生产,现状,未来效果,可达：无线布点灵活，按需部署,不可达：有线监控存盲区，布线难,不通畅：地上地下1030米作业，调度难,通畅：调度全覆盖，连得上，看得清,难安全：厂区6Km2作业分散，定位难,安全：精确定位，速度5s，精度3-5m,无线工厂助力某钢铁企业化繁为简,中国某大型钢铁企业无线工厂,挑战:不灵活：退火车间高温腐蚀，刨沟架线布线难，有线监控存盲区不安全：厂区6km2作业分散，长距离调度时延大，不安全维护难：传统无线故障点多（100+），覆盖面积小方案:为某钢铁企业提供单基站6km2厂区eLTE全覆盖，承载安全监控、生产调度等核心业务价值:监控更灵活：无线替代有限，0刨沟，0架线，0死角调度更安全：3km长距调度，50ms低时延，全厂零漫游维护更简单：故障点1%，覆盖面积100倍,某钢铁企业转型升级，提升汽车板钢生产工业，生产1200Mpa高强汽车板，年实现产150万吨汽车板，为客户提供完美钢铁解决方案，引领中国汽车板工业高速发展,华为助力南方电网打造全球首个LTE无线智能电网,工程规模：1套核心网10个无线基站65个CPE终端,业务承载：配网自动化计量自动化遥视,2012年7月24日，珠海无线专网经受台风“韦森特”考验，台风期间正常运行,Ta