基于物联网及云平台的水泥厂应用方案

曾轶群 黄春晖

（福州大学物理与信息工程学院， 福建 福州 350001）

0 引言

大型水泥企业由于其分布工厂多，地区分散，往往采用集团统一管理的模式，集团对各厂的管理依赖于厂级管理人员的管理水平，生产数据、销售数据的收集统计通过集团内部ERP进行，但是由于管理人员或操作人员的水平和责任心的不同，数据往往会产生滞后、重复甚至混乱，其统计结果不能清晰的反映出精确的产能、损耗、销售情况、产品流向等集团关心的问题。

随着目前物联网技术和云技术的成熟，将新技术应用于各厂的改造升级，将各厂的多类信息，如生产过程、厂内物流信息、销售情况、产品流向等信息通过物联网云平台实现数据的自动收集，实时监控生产进度和过程，并结合自动化生产线，可有效降低物料成本及能耗，以极少的人工成本实现对水泥加工厂从生产过程到最终产品流向的智能化管理。

1 生产过程管控

如今水泥生产线基本实现了自动化生产，其架构多采用分布式集中管理，由于设备无主动交互的能力，因此当发生故障时，通常由上层MES(Manufacturing Execution System)进行诊断，根据算法判断故障点，再指派维护人员到故障点排查原因。采用物联网改造后，底层设备具备智能化，故障设备以由下而上的方式主动上报，直接上报故障点及故障时间和类型，实现精确定位，维护人员可第一时间到达现场进行排查。

生产过程中的能耗也是水泥生产企业的管控重点，通过物联网采集能耗监控点数据，可以对多种能源供应、消耗情况、分配情况进行实时监控，分析能耗构成，并计算和分析各个生产环节的能耗异常情况，提供企业对多种节能方案和措施进行对比，选择最优的节能方案

在工厂内部产品装包后前，利用油墨喷码机在产品袋面喷上唯一标识；结合客户的名称、客户号、提货的车辆信息，物联网云平台系统从ERP系统获取并绑定关联的生产订单，为后续仓储发货环节对发货的品种、批次和数量等提供验证。

从网络的稳定性、安全性和现场环境等因素，生产线物联网方案以及包装生产线上的条码采集、仓库管理主机使用 RJ45网线连接到工厂局域网，工厂可通过数据专线直接连接到企业数据中心。

2 厂内物流管控

厂区内的物联网系统分为门禁道闸、汽车衡检斤、水泥站台、下料口、财务室ERP系统、中心控制室几大部分。水泥车进厂时在门禁道闸处进行车辆登记，通过发卡机自动发放IC卡，并完成车辆信息与IC卡绑定，ERP数据表单中增加记录信息，服务终端自动检测到新数据，匹配数据表中车牌号、车辆类别，判断其所要提取的水泥种类、货物数量。

司机进厂刷卡后，通过摄像头进行车牌认证，确认IC卡与车牌统一，再进过车辆引导系统，精确引导车辆至汽车衡检斤过磅，最终引导至下料口下料。同时工作人员通过监控摄像头对厂内车辆进行实时调度和全程监控，保证车辆到正确的下料口，避免偷料和错装等问题。

车辆装货完毕后，车辆引导系统将车辆引导至汽车衡检斤再次进行过磅，数据中心收到磅秤数据后，结合车辆信息及取货信息进行比对，确认无误后，自动开票给司机，再次引导至门禁道闸处，交还IC卡出厂。

厂内物流管控为多种设备组成系统，其连接方式根据实际需要可采用RJ45网线，门禁道闸可采用RFID，其他需要无线传输的方式可采用Wifi、Zigbee等等。

通过物联网云平台能最大幅度的弥补水泥企业由于人员素质或流程不规范的因素出现的管理漏洞如：不规范操作，作弊现象等等，从而达到规范管理，减少因水泥流失等给企业造成的经济损失。更能减少人员配置，提高秤重效率，减少过磅给企业带来的巨大经济损失

3 流通渠道管控

水泥企业的产品流通渠道，最担心的就是串货问题，这个直接影响地区间销售的不平衡，导致价格混乱和渠道受阻，严重威胁品牌资产和企业正常经营。

物联网云平台系统在产品的生产环节，就利用各种成熟的赋码设备在单件产品外包装打上可自动识别的身份标识，并在ERP系统中将客户信息、运输车辆、销售数量、渠道等信息进行关联，使产品的所有信息流得到同步，达到可追溯的目的，终端客户可通过查询赋码，了解产品的所有信息，企业也可根据该信息进行产品流向跟踪，了解市场情况。通过物联网云平台使信息化管理向更深层次延伸，使企业可以对产品的流通进行有效管控，最终增强企业在市场的竞争力。

4 总结

物联网及云平台系统的实施，首先使水泥企业能对每一件产品从生产到流通的各个环节进行追溯，对可能出现的任何产品安全问题，具有快速、精确定位和精细化处理的能力，将企业处理产品安全危机的成本降到最小，有力维护企业和产品在消费者心目中的形象。其次，系统的实施，使企业对产品的流向了如指掌，为规范市场销售渠道和杜绝区域串货提供有力的支持。通过物联网系统与企业ERP等信息系统的集成，将传统的管理信息流与产品实物有效地结合，大大提升了企业内部管理信息化水平，同时也为将来可能出现的企业与消费者之间基于移动电子商务的新型营销模式提供沟通的桥梁。

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