工業生產智能系統IPES
工業生產智能系統平臺IPES（ Industry Production Engineering Smart System ）是一套以工業生產物聯網為基礎，以提高生產管理水平為目標，集生產監控、工況診斷、優化設計、智能控制、設備管理、生產運維、指標評價（KQI）、數據挖掘等功能的一體化閉環系統，從而保障工業生產的安全、高效、節能、環保。
一、系統架構
該系統平臺為三層架構，即感知執行層、數據傳輸層和智能應用層。如圖1所示。
圖1智能平臺IPES的系統架構
感知執行層是指工業生產中的各類儀器儀表和執行機構，實現各類工業生產過程中數據信息的采集和控制。
數據傳輸層是指將前端采集到的數據傳輸至后端平臺的傳輸方式，基于物聯網技術的蓬勃發展，結合無線通訊的技術水平，采用無線傳感網、專網和公網無線技術（融合WSN、McWill、WiMAX、WiFi、3G、GPRS、CDMA、衛星等無線傳輸技術）組成無線異構網絡來進行工業生產工況和物聯設備自身工況數據的傳輸。
智能應用層指系統平臺的上層應用，將數據呈現給用戶或處理用戶輸入的應用程序或系統一部分。它通過輸入向服務器請求數據，然后以一定的格式顯示結果。同時應用層接收傳輸層上傳的數據，利用工業生產業務模型和數據挖掘方法進行生產統計分析、參數優化，智能控制、綜合決策等。
二、工業生產智能系統平臺IPES的功能模塊
工業生產過程智能IPES系統平臺包含生產監控、遠程計量、運行管理、設備管理、資產管理、工況診斷、預警報警、任務管理、生產運維、指標評價（KQI）、數據挖掘等主要模塊。
生產監控：可實時監控和掌握工業生產過程中的生產運行狀態，具有工業生產的工況采集、監控及統計分析報表等功能，可對超限報警、工況報警、預測報警等異常報警信息進行主動推送，讓用戶對所關注的報警信息及時進行處理，保障生產安全。
遠程計量：根據工業生產基礎數據和實時采集數據等動靜態數據，針對不同工業生產情況采用與之相適應的計量模型，實現快速準確的工業需求計量；同時也能對工業生產用能情況進行計量，及時掌握產量和能耗狀況。
運行管理：將生產運行過程中需記錄的生產設備、介質、儀表、操作等信息進行電子化，并實現對這些數據的分類、匯總、計算、導出等操作，規范生產運行和故障數據統計分析，提高數據共享程度；制定和形成了一套充分滿足企業管理的統計分析及報表；為指導生產工藝管理提供基礎數據支撐。
設備管理：包括生產設備管理和物聯設備管理。生產設備管理主要是油氣生產設備全生命周期服役管理，即設計、安裝、使用、維護、調配、維修、報廢管理；物聯設備管理是在線組態、狀態監測及診斷、基本校驗管理、快速回路檢查、報警監視、安全操作管理、OPC開發、記錄審查等。
資產管理：包括供應商管理、設備臺賬、設備檔案、設備維修、設備報廢、設備技術狀況、設備調撥、查詢管理、設備數據導入、系統管理組成。此管理系統覆蓋經營管理部門對固定資產的管理，將管理流程體系完全網絡化、流程化。對設備進行綜合管理，達到全面規劃、合理配置、優先選購、正常使用、安全運行、適時改造和更新。
工況診斷：根據工業生產過程中的實時采集數據和生產分析數據，采用先進的診斷理論和方法，如以質量守恒、水平衡、熱平衡、pH值平衡、能效分析等原理出發，結合行業工藝單元，建立診斷模型，分析生產工況和故障。實現對工業生產過程中工況故障的及時準確診斷，避免或降低生產事故損失。
任務管理：按照生產運維類型或報警類型自動生成工單，工單生成之后按設定的工單流程逐級流轉，當現場工作人員按調度人員制定的工單要求完成任務，最終形成整張工單的反饋報告回轉給調度人員，以便調度人員安排后續工作。
生產運維：包括系統管理、報警管理、任務管理、設備管理、資產管理、巡檢管理、成本管理、人員管理、績效考核等功能。提高運維質量及效率，降低運維成本。對設備進行巡更巡檢；通過工況診斷和設備故障預警實時形成運維任務；對安裝、維修、巡檢、緊急事項等任務進行管理，形成遠程會診與指揮調度；資產設備的庫存管理、使用狀況評估，實現資產采購、調撥等智能化運營；通過調度記錄和運維人員管理記錄，對運維人員的工作業績進行量化考核；對運維成本進行核算、分析、評價。
指標評價（KQI）：通過建立全面、準確反映出工業生產的質量、安全、環保、管理等關鍵指標 KQI 體系，運用模糊綜合評價、灰色關聯、層次分析、對標等評價方法，實時對油氣生產綜合運行狀態進行分析和評價；可以全面展示工業生產狀況、生產特征、關鍵指標、生產趨勢等，并基于KQI指標進行輔助決策，為企業提升管理效率和降本增效提供有力支持。
數據挖掘：針對IPES系統中所產生的海量數據（原始數據、成果數據、平臺系統數據），應用報警、預警、優化的數據驅動模式，發現工業生產的變化規律，實現挖掘目標：指標整體分析，發現異常情況；關鍵指標之間的關聯關系分析；預測工業生產指標變化趨勢，實現預警；預測工藝流程的安全性和工況效率指標等，有效指導工業生產的設備安全、故障診斷、工藝挖潛和節能降耗
三、工業生產智能系統平臺IPES的特點
開放性：該平臺盡量避免采用專有技術，從而使本系統中的軟、硬件平臺具有充分的開放性。
先進性：該平臺中的軟、硬件平臺建設、應用系統的設計開發以及系統的維護管理所采用的產品技術均綜合考慮互聯網的發展趨勢，采用先進技術的同時又是市場相對成熟的產品，以滿足用戶現時和未來的發展需求。
適用性：該平臺可適用于油田、水泥、污水、物業、煤礦等各個工業生產過程。針對特定的行業時，只需進行個性化的配置。
全生命周期性管理：完善的設備運維系統，使生產和物聯設備的全生命周期跟蹤和管理得以實現。
多技術運用：該系統主要運用了計算機技術、物聯網技術、云計算技術和大數據挖掘技術等。
豐富的挖掘方法：針對工業生產的整個過程，運用多種挖掘算法，如系統聚類、因素分析、回歸分析、灰色關聯、故障樹法等，對采集的海量數據進行分析，找尋蘊藏在數據背后的生產規律，為后期生產措施的調整提供指導。
擴展性：該平臺中，所有的網絡、服務器、存貯、應用軟件的設計都遵循可擴充的原則，以實現隨著生產管理業務的發展而擴展。設計本系統時充分考慮了未來發展的需求及系統的擴充和升級能力。選用的技術和設備均具有很強的可擴展性，既滿足了現有的需求又滿足了系統投資的長期效應以及系統功能不斷擴展的需要。
四、典型行業應用案例
1、物業管控解決方案
2、污水處理解決方案
3、能源管理解決方案
4、油氣生產解決方案
5、森林防火解決方案
6、節水灌溉解決方案
7、智能大棚解決方案
8、智能工廠解決方案
9、沙盤實訓解決方案
