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基于物联网的机电工程智能化管理系统研究

张家福
  
星跃媒体号
2024年281期
身份证号:371524199104060619

摘要:在智能化技术的融合应用中,需要实现不同的功能,故此可结合机电设备的特点进行技术的融合。在现有的技术与应用要求下,许多设备均选择了机电一体化的技术,这可以保证设备控制的有效性以及应用效果的良好。本文聚焦于基于物联网的机电工程智能化管理系统,深入探讨其架构、功能与关键技术。旨在为机电工程领域实现高效、精准、智能管理提供全面的理论依据与实践指导,促进机电工程管理水平的显著提升,适应现代工业智能化发展的趋势。

关键词:物联网;机电工程;智能化管理系统;数据处理;智能应用

0引言

随着科技的飞速进步,物联网技术已渗透到各个行业领域,机电工程行业也迎来了智能化变革的契机。传统的机电工程管理往往依赖人工巡检、经验判断与分散的信息记录,存在管理效率低下、响应滞后、资源浪费等诸多问题。而物联网技术凭借其强大的感知、连接与数据处理能力,能够实现机电设备的互联互通与实时信息交互,为构建智能化管理系统提供了坚实的技术支撑。通过这一智能化管理系统,可以对机电工程中的设备运行状态、能耗情况、环境参数等进行全方位、动态化监测与管理,及时发现并解决问题,优化资源配置,提高机电工程的整体运行效率与可靠性,从而在激烈的市场竞争与日益增长的智能化需求背景下,推动机电工程行业迈向新的发展阶段。

1基于物联网的机电工程智能化管理系统架构

1.1感知层设计

感知层是整个智能化管理系统的基础,其主要功能是采集机电工程中的各类数据信息。通过部署在机电设备上的传感器,如温度传感器、压力传感器、振动传感器、电流互感器等,实时获取设备的运行参数。例如,温度传感器可精确监测电机的工作温度,压力传感器能检测液压系统的压力变化,振动传感器则可捕捉设备运行时的振动幅度与频率。这些传感器将采集到的模拟信号转换为数字信号后,借助无线传感器网络或有线传输方式将数据传输至数据采集终端。同时,感知层还包括射频识别(RFID)技术,用于设备的标识与定位管理,方便对设备的快速识别与追踪,为设备的全生命周期管理奠定基础。

1.2网络层构建

网络层负责将感知层采集的数据安全、稳定、高效地传输至数据处理中心。在基于物联网的机电工程智能化管理系统中,多种网络技术相互融合应用。其中,工业以太网以其高带宽、低延迟的特点,适用于对实时性要求较高的数据传输场景,如大型机电设备的控制指令传输。无线局域网(WLAN)则为一些移动设备或难以布线的区域提供了便捷的网络接入方式,使得数据采集终端能够灵活地将数据上传。此外,对于一些远程监控或分布范围广的机电工程设施,移动通信网络(如4G、5G)可实现数据的远距离传输,确保在任何时间、任何地点都能对机电工程系统进行有效监控与管理。网络层还需具备网络安全防护功能,如防火墙设置、数据加密传输等,防止数据泄露与恶意攻击,保障系统的稳定运行。

2基于物联网的机电工程智能化管理系统应用

2.1设备智能监控

借助物联网技术,机电工程智能化管理系统实现了对设备的全方位智能监控。系统可实时显示设备的运行参数,如设备的转速、功率、温度等,并根据预设的阈值进行实时报警。一旦设备运行参数超出正常范围,系统立即发出警报信息,并通过短信、邮件等方式通知相关管理人员。同时,利用视频监控技术,对设备的外观、运行环境等进行可视化监控,便于及时发现设备的异常情况,如设备的冒烟、漏水、外物侵入等。此外,通过对设备运行数据的长期分析,还可以预测设备的性能变化趋势,提前安排设备的维护保养工作,避免设备突发故障导致的停机停产,提高设备的可靠性与使用寿命,降低设备维修成本。

2.2能耗智能管理

在机电工程中,能耗管理是重要环节。基于物联网的智能化管理系统能够对机电设备的能耗进行精准监测与智能管理。通过在设备电源线路上安装智能电表等能耗监测设备,实时采集设备的能耗数据,并传输至数据处理中心。系统对能耗数据进行分析处理,如计算设备的能耗功率、能耗峰值、能耗分布等,找出能耗较高的设备与环节。根据分析结果,制定针对性的节能策略,如优化设备的运行参数、调整设备的启停时间、采用节能型设备替代高能耗设备等。同时,系统还可以对节能措施的实施效果进行评估与反馈,不断优化节能方案,实现机电工程系统的节能降耗目标,提高能源利用效率,降低企业的运营成本,符合可持续发展的要求。

3基于物联网的机电工程智能化管理系统实施挑战与应对策略

3.1技术集成与兼容性问题

由于机电工程涉及多种设备与系统,不同厂家生产的设备在通信协议、数据格式等方面存在差异,这给物联网技术的集成与系统的兼容性带来了巨大挑战。在实施过程中,需要制定统一的设备接入标准与数据交互规范,促进各设备厂家之间的合作与协调。例如,采用国际通用的工业物联网通信协议,如OPC UA等,确保不同设备能够顺利接入智能化管理系统。同时,开发中间件软件,对不同格式的数据进行转换与适配,实现数据的无缝对接与共享。此外,加强对物联网技术与机电工程技术融合的研究与开发,培养既懂机电工程又懂物联网技术的复合型人才,为技术集成与系统兼容性提供技术支持与人才保障。

3.2数据安全与隐私保护

在物联网环境下,机电工程智能化管理系统涉及大量的设备运行数据与企业敏感信息,数据安全与隐私保护至关重要。一方面,要加强数据传输过程中的安全防护,采用加密技术,如SSL/TLS加密协议,确保数据在网络传输过程中的保密性与完整性。另一方面,在数据存储环节,建立严格的访问控制机制,对数据库中的数据进行分类管理,根据用户的角色与权限设置不同的访问级别,防止数据被非法访问与篡改。同时,定期对数据进行备份,防止因硬件故障、病毒攻击等原因导致的数据丢失。此外,加强对员工的数据安全意识培训,规范员工的数据操作行为,从技术与管理多方面入手,保障系统的数据安全与企业的隐私权益。

4总结

基于物联网的机电工程智能化管理系统为机电工程行业带来了全新的管理模式与发展机遇。通过精心设计的感知层、网络层与数据处理层架构,实现了机电设备数据的全面采集、高效传输与深度处理。在设备智能监控、能耗智能管理、故障智能预警与诊断等应用方面,显著提高了机电工程的管理效率、可靠性与节能水平。

参考文献:

[1]刘军朋.基于物联网技术的机电安装工程监控系统设计与开发[J].中国高新科技,2024,(14):33-34+59.

[2]张利民.基于物联网技术的煤矿掘进机电设备智能化管理系统研究[J].电气技术与经济,2024,(07):287-289.

[3]赵磊.基于物联网的机电工程运行监控管理系统研究[J].数码世界,2018,(11):4.

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